PT98142B - Processo de fabrico de acolchoados em espuma de poliuretana fundida in situ numa capa em textil - Google Patents

Processo de fabrico de acolchoados em espuma de poliuretana fundida in situ numa capa em textil Download PDF

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Description

MEMÓRIA.....DESCRITIVA
Ο presente invento refere-se a um processo de fabrico de acolchoados em espuma de poliuretana por fusão in situ da mistura de espuma, numa capa em têxtil, e uma almofada obtida pela aplicação deste processo.
Actualmente, utilizam-se principalmente dois processos diferentes para fundir uma mistura de espuma de poliuretana numa capa em têxtil disposta previamente num molde»
J
Um primeiro processo existente consiste ern aplicar previamente ao têxtil uma barreira estanque constituída por um filme de cauchu, poliuretano ou uma matéria análoga, obrigando a mistura de espuma a penetrar e passar através das malhas do têxtil..
Por outro lado, o filme estanque permite a manutenção da capa no molde por efeito de sucção» Contudo, o filme não é estruturalmente modificado durante o aquecimento posterior, visando a polimerização da espuma»
maior inconveniente deste processo é, portanto, o facto de se tornar estanque, por meio deste filme, a capa da almofada de têxtil, pelo que o conforto climático da dita almofada é evidentemente grandemente comprometido, nomeadamente devido à transpiração do utilizador» segundo processo utilizado consiste em aplicar ao têxtil, à maneira de barreira, uma folha de espuma de poliuretana flexível, previamente cortada num bloco da dita espuma»
Mas este processo não satisfaz se esta folha de espuma tiver carácter microcelular, quer dizer, se for muito pouco permeável ao ar, devido às células pouco abertas e pouco comunicarites» De facto, neste caso, a mistura de espuma não penetra muito através das células da folha de espuma, evitando assim em parte o efeito de endurecimento, o chamado efeito de cartão, provocado pelo aumento de densidade da mistura de espuma- A permeabilidade da
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-3folha de espuma é, contudo, extremamente difícil de dominar durante o fabrico dos blocos, de modo que uma grande proporção do fabrico é, por isso, completamente defeituosa, devido a uma grande permeabilidade da folha de espuma, o que provoca uma penetração muito importante da. mistura de espuma nas células da. folha de mistura de espuma microcelular, conduzindo precisamente, pelo aumento da densidade da mistura de espuma, a esta formação de crosta chamada efeito de cartão, degradável para o utilizador no plano do conforto, e desastroso para o fabricante no plano económico, devido ao desperdício duma importante parte da mistura de espuma, inicialmente perdida pelo aumento da densidade e formação de crosta.
Pode-se igualmente utilizar, em vez duma folha de espuma microcelular, uma folha de espuma flexível, previamente feltrada a quente, contudo, subsistem os mesmos inconvenientes, se bem que com uma amplitude atenuada.
Por outro lado, a manutenção da capa em têxtil no interior do molde, é obtida de modo ideal, revestindo a dita capa na parede interna do molde por efeito de sucção, torna-se impossível, pois quando a barreira é constituída por uma folha de espuma microcelular ou por uma folha de espuma feltrada, «ambas porosas e portanto permeáveis ao ar, tornando consequentemente inoperante o efeito de sucção realizado, por exemplo pela generação do vácuo.
presente invento tem como objectivo «atenuar os inconvenientes anteriormente referidos, e tem como objectivo, mais precisamente, a obtenção de uma almofada fundida in_situ. numa capa em têxtil, beneficiando por um lado, das vantagens da técnica do filme estanque, a saber, nenhum efeito de cartão, nem nenhuma perda de matéria devido a formação de crosta pelo «aumento de densidade, bem como a possibilidade dum posicionamento e duma conservação da capa em têxtil num molde por um efeito de sucção e por outro lado, igualmente das vantagens da técnica da barreira porosa, a saber, uma permeabilidade ao vapor de água, proporcionando a dita almofada, como resultado disso, um excelente confor-
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to climático» Por outro lado» o presente invento visa, igualmente, melhorar a moldagem dos acolchoados de espuma de poliuretana, fundidas in........situ numa capa em têxtil, suprimindo a abertura mecânica, das células da. espuma depois da desmoldagem dos ditos acolchoados»
Para este efeito, o presente invento tem como objectivo um processo de fabrico de acolchoados em espuma de poliuretana fundida in........situ numa capa em têxtil, caracterizado per compreender dispor sucessivamente, num molde, um têxtil coberto por uma. folha de espuma, com células abertas e comunicantes, depois um filme estanque, revestir por sucção o complexo assim obtido, destinado a constituir a capa da almofada, sobre a parede interna do molde,, fundir em seguida, no dito molde, uma mistura espumante de poliuretana, que se expande e gelifica depois do fecho do dito molde, e finalmente, realizar uma microperfuração do dito filme, estanque, corif erindo-lhe assim uma boa permeabilidade ao vapor de água, e permitindo igualmente gerar, por efeito de sucção, uma depressão na espuma durante a gelificação, de modo que o acolchoado de espuma, resultante, apresente, depois da polimerização e desmoldagem, células constitutivas, abertas e comunicantes»
invento será melhor compreendido graças à descrição seguinte, a qual se refere a um modo de realização preferido, dado a título de exemplo não limitativo, e explicado com referência aos desenhos esquemáticos anexos, nos quais:
- a fig» 1 ê uma vista explodida em perspectiva do complexo que se destina a constituir a capa da almofada;
- a fig» 2 é urna vista semelhante à fig» 1, de uma variante de realização do complexo;
- a fig. 3 (figuras 3A, 38 e 3C) representa vistas em alçado lateral e em corte, das principais etapas do processo de acordo com o invento, e a fig» 4 é um diagrama das temperaturas ao nível do com
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plexo e das pressões na. espuma, durante a realização do processo de acordo com o invento..
De acordo com o invento e como mostram as figs, 3A, 3B e 3C, o processo de fabrico de acolchoados em espuma de poliuretana consiste em dispor, sucessivamente, num molde 1 um têxtil 2 coberto por urna folha de espuma 3, com células abertas e comunicantes, depois um filme 4 estanque, revestir por sucção o complexo 5 assim obtido, destinado a constituir a capa dei almofada, sobre a parede interna 6 do molde 1, fundir em seguida, no dito molde 1, uma mistura espumante de poliuretana 7, que se expande <s gelifica depois do fecho do dito molde l., e finalmente, realizar uma rnícroperf uração do dito filme 4, estanque, conferindo-lhe assim uma boa permeabilidade ao vapor de agua, e permitindo igualmente gerar, por efeito de sucção, uma depressão na espuma 8 durante a gelificação, de modo que o acolchoado de espuma 8, resultante, apresente, depois da polimerização e desmoldagem, células constitutivas 11, abertas e comunicantes.
De acordo com uma primeira característica do invento representado na fig» 1 dos desenhos anexos, o complexo 5 é composto, por um lado, por um têxtil 2 tecido, tricotado ou não tecido, e por outro lado, por uma folha de espuma de poliuretano 3 com células abertas e comunicantes, previamente aplicada por colagem ou por chama, no dito têxtil 2, e finalmente, por um filme de cola 4 estanque, colocado sobre a dita folha de espuma 3, por sucção, resultante de uma aspiração sob vácuo, permitindo esta ultima, igualmente, aplicar intimamente o dito complexo 5 à parede interna 6 do molde 1 e fixar assim o seu posicionamento no dito molde 1, nomeadamente aquando da fusão De acordo com uma característica do invento, a microperfuração do filme de cola 4 estanque é obtida, depois da expansão completa da espuma de poliuretana 8 no molde 1, pelos efeitos concomitantes, por um lado, do aquecimento do complexo 5 até ao amolecimento do dito filme de cola 4, e por outro lado, da aspiração sob vácuo a.o nível da parede interna 6 do molde .1, provocando a penetração por sucção do dito filme de cola 4 amole72 745 Β.10683
—6— eido, nas células da superficie da folha de espuma 3, e consequentemente, a obtenção de alongamentos pontuais consideráveis do dito filme de cola 4 que confinam com as rnicrorupturas deste último, e permitem realizar igualmente, uma solídarizaçâo, por termo-selagem, do dito filme de coia 4 com a dita folha de espuma
De facto, logo que o filme de coia 4 amolece, este tende, devido á aspiração sob vácuo, a penetrar por sucção no interior das células de superficie da folha de espuma de poliuretana 3, na qual está revestido. Este fenómeno de sucção provoca, nos locais das pequenas cavidades que constituem estas células de superficie, alongamentos pontuais importantes do filme de cola 4, terminando em rnicrorupturas ou em enfraquecimentos localizados do dito filme de cola 4 nestes pontos. Assim, o filme de cola 4 é microperfurado e torna-se microporoso e portanto igualmente permeável, nomeadamente ao vapor de água. Por outro lado, encontra-se solidarizado por termo-selagem à folha de espuma de poliuretana 3.
momento do arranque do aquecimento do complexo 5 coincide com o final, da expansão da. espuma 8 no molde 1, sendo o tempo de expansão da dita espuma 8 conhecido de modo preciso em relação à fórmula química da mistura de espumante 7 inicial.
Esta última pode ser escolhida indiferentemente de dentro da panóplia das fórmulas conhecidas, tais como, por exemplo, as espumas à base de isocianato do tipo MDI ou do tipo TD1.
De acordo com uma outra características do invento, a espuma 8 expandida e em curso de gelificação, encontra-se submetida, em consequência da microperfuraçâo do filme de cola 4, inicialmente estanque, a uma depressão gerada, por aspiração sob vácuo, no interior da sua massa celular 9, provocando o rebentamento das paredes 10 mais finas das células 11 que a constituem, e a obtenção, depois da polimerização, de um acolchoado de espuma 8 constituída por células 11 abertas e comunícantes.
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É precisamente porque a espuma 8 está ainda em curso da gelificação, portanto ainda frágil, que a pressão criada assim no interior da sua massa celular 9 provoca a explosão das suas células 11«
De acordo com um modo de realização preferido do invento, a folha de espuma de poliuretana 3, com células abertas e comunícantes, apresenta uma espessura compreendida entre 1 e 3 mm e uma densidade de 20 a 50 g/dm\ de preferência de 23 a 35 g/dnf5. Oo mesmo modo, o filme de cola 4 estanque é vantajosamente à base de poliuretano e apresenta uma temperatura de amolecimento compreendida entre 60 e 80X, bem como uma espessura compreendida entre 30 e 60 micron.
Um tal filme de cola 4 aparece, por um lado, sob a denominação Platilon da. Sociedade Atochem, e por outro lado, sob a denominação Puro da. Sociedade Suttacoile. No entanto, é igualmente possível, dentro do quadro do invento, realizar filmes de cola 4 à base de poliamidas, copolímeros ou materiais semelhantes, sem modificar o desenvolvimento do processo objecto do invento, Por outro lado, o complexo 5 poderá, ígualmente, antes da sua colocação no molde 1, ser inteiramente pré-fabrícado, quer dizer, já incorporar o filme de cola 4.
Como mostra a figura 4 dos desenhos anexos, e possível seguir, mediante a colocação de sondas adequadas no molde 1.» a evolução da temperatura I (curva C) ao nível do complexo 5 e a sua incidência na evolução da pressão 0 (curva C’) dos gases no interior da massa celular 9 da espuma 8. 0 momento preciso da ocorrência da rnicroperf uraçao do filme de cola 4 pode ser assim determinado. De facto, trata-se do momento, indicado na curva C!' pelo ponto A, em que a pressão P na espuma inicia uma queda rápida. Assim, tal como representado na figura 4 dos desenhos anexos, as operações de subida da temperatura do complexo 5, de amolecimento do filme de cola 4 e da rnicroperfuração deste último tem uma duração total de 40 segundos.
De acordo com uma variante de realização do invento repre72 745 Ε3» 10683
sentada na fig, 2 dos desenhos anexos, o complexo 5 é constituido por urna tolha de espuma de políuretana 12 suplementar, disposta rio filme do cola 4 estanque e constituindo urna barreira celular entre o dito filme 4 e a mistura de espuma 7 durante a sua expansão e gelificação»
Assim, a presença da folha de espuma de políuretana 12, vantajosamente com uma espessura de 1 a 2 mm, permite evitar o reforço do dito filme de cola 4 com a peie de moldagem, formada pela espuma 8 durante a sua expansão e gelificação» Isto tem como resultado urna microperfuração melhorada do dito filme de cola 4, provocando um aumento da permeabilidade ao vapor de água da superfície do acolchoado da almofada resultante»
De acordo com uma realização preferida do processo de acordo com o invento, representado nas figs» 3A, 3B e 3C dos desenhos anexos, a aspiração sob vácuo é realizada através duma caixa de vacuo 13, ligada por exemplo, por intermédio de uma válvula 14, a urn gerador de vácuo e comunicando com o molde 1, graças ás múltiplas perfurações 15 de fracas dimensões, dispostas na parede interna 6 deste último» 0 complexo 5 é igualmente bloqueado, de modo estanque, por um moldura 16 coberta, depois da injecção da mistura de espumante 7„ através duma cabeça 17 da máquina de fundir, no molde 1, por uma cobertura 18. Por outro lado, o aquecimento do complexo 5, com vista à microperfuração do filme estanque 4, é realizado, preferencíalmente através de circuitos impressos 19, integrados na parede interna 6 do molde 1» Estes circuitos impressos 19 podem ser igualmente munidos com perfurações múltiplas, permitindo a comunicação do vácuo com o interior do molde 1» Podem, no entanto, ser previstos outros tipos de sistemas de aquecimento integrados no molde 1, tais como por exemplo, sistemas baseados na circulação de vapor ou de fluido quente na parede do molde 1, ou ainda disposições de resistências eléctricas, além dos circuitos impressos 19.
invento tem, igualmente, como objectivo uma almofada obtida pela aplicação do processo de acordo com o invento, e sendo constituída, depois da desmoldagem, por um acolchoado de
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espuma 8 guarnecida com a sua capa errt têxtil, e constituída por células 11 abertas e comunicantes, sendo o dito acolchoado 8 permeável superficialmente ao vapor da água e nao apresentando qualquer endurecimento superficial, devido nomeadamente a um aumento da densidade da mistura de espuma 7 ao nível da capa.
Assim, resulta que qualquer calandragem consecutiva do dito acolchoado seja inútil. Por outro lado, a permeabilidade da superfície do acolchoado é tal, que permite a passagem de 1150 a 1250 g de vapor de água por mz e em 24 horas (Método Renault nô. 1435). A junção de uma folha de espuma 12 suplementar ao complexo 5 antes da moldagem, permite mesmo atingir 1350 g de vapor de ãgua por e em 24 horas. 0 conforto climático duma almofada realizada de acordo com o invento e, consequentemente, considerável .
É claro que o invento não está limitado ao modo de realização descrito e representado nos desenhos anexos. São possíveis alterações, nomeadamente sob o ponto de vista da constituição dos vários elementos, ou pela substituição de técnicas equivalentes, sem por isso sair do domínio de protecção do invento.

Claims (7)

  1. R.....Ε.....1.....V.....I.....Ν.....D.....I.....C.....Α.....Ç.....0.....Ε.....S
    1 - Processo de fabrico de acolchoados em espuma de poliuretana fundida in........s.itu. dentro de uma· capa em têxtil, caracterizado por compreender dispor sucessivamente, num molde (1), um têxtil (2) coberto por uma folha de espuma (3), com células abertas e comunicantes, depois um filme (4) estanque, revestir por sucção o complexo (5) assim obtido, destinado a constituir a capa da almofada, sobre a parede interna (6) do molde (1), fundir em seguida,, no dito molde (1), uma mistura espumante de poliuretaria (7), que se expande e gelifica depois do fecho do dito molde (1), e finalmente, realizar uma microperfuração do dito filme (4), estanque, conferindo-lhe assim uma boa permeabilidade ao vapor de água, e permitindo igualmente gerar, por efeito de sucção, uma depressão na espuma (8) durante a gelificação, de modo que o acolchoado de espuma (.8), resultante, apresente, depois da polimerização e desmoldagem, células constitutivas (11), abertas e comunicantes.
  2. 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o complexo (.5) ser constituído, por um lado, por um têxtil (2) tecido, tricotado ou não tecido, e por outro lado, por uma folha de espuma de políuretana (3) com células abertas e comunicantes, previamente aplicada por colagem ou por chama, no dito têxtil (2), e firialmente, por um filme de cola (4) estanque, colocado sobre a dita folha de espuma (3), por sucção, resultante de uma aspiração sob vácuo, permitindo esta última, ígualmente, aplicar íntimamente o dito complexo (5) à parede interna (6) do molde (1) e fixar assim o seu posicionamento no dito molde (1), nomeadamente aquando da fusâo„
  3. 3 - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por a microperf uração do filme de cola (4) estanque ser obtida, depois da expansão completa da espuma de políuretana (8) no molde (.1), pelos efeitos concomitantes, por um lado, do aquecimento do complexo (5) até ao amolecimento do dito filme de cola (4), e por outro lado, da aspiração sob vácuo ao nível da parede interna (6) do molde (1), provocando a penetração por sucção do dito filme de cola (4) amolecido, nas células da superfície da
    12 745 Β.10683
    -11folha de espuma (3), e consequentemente, a obtenção de alongamentos pontuais consideráveis do dito filme de cola (4) que confinam com as microrupturas deste último» e permitem realizar igualmente» uma solidarização, por termo-selagem, do dito filme de cola (4) com a dita folha de espuma (.3).,
  4. 4 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a espuma (8) expandida e em curso de gelif icação., se encontrar submetida, em consequência da mícroperfuração do filme de cola (4), inicialmente estanque, a uma depressão gerada, por aspiração sob vácuo, no interior da sua massa celular (a), provocando o rebentamento das paredes (10) mais finas das células (11) que a constituem» e a obtenção, depois da polimerização, de um acolchoado de espuma (8) constituída por células (11) abertas e comunicantes.
  5. 5 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a folha de espuma de poliuretana (3.) com células abertas e comunicantes, apresentar uma espessura compreendida entre 1 e 3 milímetros e uma densidade de 20 a 50 Kg/m3, preferencialmente de 25 a 35 Kg/m3 „
  6. 6 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o filme de cola (4) estanque ser vantajosamente â base de poliuretana e apresentar uma temperatura de amolecimento compreendida entre 60 e 80°C, bem como uma espessura compreendida entre 30 micra e 60 micra.
  7. 7 - Processo de acordo com uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado por o complexo (5) compreender uma folha de espuma de poliuretana (.12) suplementar, colocada sobre o filme de cola (4) estanque, constituindo uma barreira celular entre o dito filme (4) e a mistura de espuma (7), aquando da sua expansão e gelificaçáo.
PT98142A 1990-06-29 1991-06-28 Processo de fabrico de acolchoados em espuma de poliuretana fundida in situ numa capa em textil PT98142B (pt)

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