ES2391387T3 - Material textil que comprende un compuesto de polímero cerámico y procedimiento de fabricación - Google Patents
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Abstract
Material textil (1) que comprende al menos una tela (2, 2'), que se caracteriza porque al menos una parte de al menos una de las dos caras (3, 4, 4') de la tela (2, 2') está unida a al menos una capa (5) que comprende un material compuesto (6) que comprende unas partículas de cerámicas dispersadas dentro de una matriz a base de polímero, de preferencia de poliuretano, la cerámica representando entre un 1 y un 60 % en masa del material compuesto, pudiendo emitir al menos una radiación infrarroja lejana, en el cual la cerámica comprende MnO2 y Co2O3.
Description
Material textil que comprende un compuesto de polimero ceramico y procedimiento de fabricacion
Campo de la invenci6n
La invencion pertenece al campo de los materiales textiles tecnicos, en particular los materiales textiles que presentan unas propiedades de confortabilidad mejoradas. Este material textil encuentra su aplicacion en particular en el campo de la confeccion de las prendas de vestir interiores o exteriores, para personas o animales, de la ropa de hogar y de cualquier otro articulo textil. De manera mas particular, la invencion se refiere a un material textil que comprende una tela unida a un material que puede emitir al menos una radiacion en la gama de los infrarrojos lejanos. De acuerdo con la invencion, se trata de un material compuesto a base de al menos un polimero y de al menos una ceramica que puede emitir una radiacion infrarroja, en particular una radiacion infrarroja lejana.
Antecedentes de la invenci6n
De manera general se considera que los infrarrojos poseen una longitud de onda comprendida entre 0,76 !m y
1.000 !m. Se clasifican en infrarrojos cercanos, infrarrojos medios e infrarrojos lejanos, estos ultimos correspondiendo a la gama de longitudes de onda de 3 !m a 1.000 !m incluidos. La mayoria de los materiales emiten infrarrojos lejanos. De este modo, se sabe que determinadas ceramicas pueden emitir radiaciones infrarrojas cuando reciben energia. Ademas, cuando se les irradia con una radiacion infrarroja, el agua y los materiales organicos y/o de alto peso molecular pueden absorber parcialmente la radiacion infrarroja, en particular una radiacion infrarroja lejana. Los infrarrojos lejanos cuya longitud de onda esta comprendida entre 4 !m y 14 !m resultan especialmente interesantes. En efecto, esas longitudes de onda favorecen la resonancia y la activacion de las moleculas de agua. Es por esto que el agua de los organismos animales o vegetales se puede activar mediante unas radiaciones infrarrojas lejanas de este campo de longitudes de onda. Se sabe que las radiaciones infrarrojas lejanas las pueden absorber con facilidad las moleculas de agua, en particular en el cuerpo humano o de los animales. De este modo, unas radiaciones infrarrojas lejanas pueden tener unos efectos diversos, entre los cuales tenemos, en particular:
- -
- aumentar la temperatura de la piel y provocar una sensacion de calor, absorbiendose al nivel de la piel (epidermis y/o dermis), donde la energia de las radiaciones infrarrojas lejanas se convierte en calor;
- -
- aumentar el flujo sanguineo al nivel de la piel por medio de la dilatacion de los vasos capilares, lo que favorece la circulacion sanguinea;
- -
- activar el metabolismo;
- -
- reducir las sensaciones de dolor. Numerosos documentos de patentes describen efectos fisiologicos de infrarrojos lejanos. Este campo ha sido objeto de numerosos y amplios estudios. Los efectos de los infrarrojos lejanos se han estudiado, asi como la composicion de las ceramicas, con el fin de conseguir una emisividad maxima. La solicitud de patente europea EP 1 504 824 A1 describe una pelicula de polietileno tereftalato (PET) recubierta con un material a base de una resina y de ceramica, util como pelicula de envasado o de proteccion de los alimentos. Este material se prepara a partir de una pasta que contiene la resina y un disolvente, en la cual se mezcla una ceramica emisora de infrarrojos lejanos. Tras haber recubierto la pelicula PET con la pasta, con un espesor dado, esta se seca y a continuacion el conjunto experimenta un calandrado. El espesor de material a base de ceramica es inferior al de la pelicula PET. Tambien se indica en ese documento que se puede sustituir la pelicula PET por un tejido fino. No obstante, este documento carece de precision en lo que se refiere al procedimiento de fabricacion. Ademas, parece posible mejorar la calidad del material en lo que se refiere a la emision de infrarrojos lejanos. Ademas, ese documento indica que las peliculas que se obtienen son utiles para mejorar la conservacion del calor, el calentamiento y la salud de los seres vivos. La solicitud de patente EP 1 199 400 A2 describe unas dispersiones acuosas de poliuretano para el recubrimiento textil. Estas dispersiones contienen entre 5 y 150 partes en peso de polvo ceramico (de preferencia de carburo de silicio) por 100 partes en peso de polimero. Las capas de recubrimiento que se realizan a partir de esta composicion se presentan como que permiten mejorar la proteccion frente a los ultravioletas y el aislamiento termico. Esta ultima propiedad es el resultado, de acuerdo con esta solicitud de patente, de la combinacion de los efectos del polvo ceramico con el de las microburbujas. Esta solicitud de patente no explica la produccion de infrarrojos mediante las capas de recubrimiento a base de poliuretano y de carburo de silicio, en particular con el objetivo de mejorar el confort de los usuarios de prendas de vestir fabricadas con unos textiles recubiertos de este modo.
A dia de hoy, se han podido describir las ventajas ligadas a los infrarrojos lejanos. Pero estas publicaciones no hacen referencia a los niveles de emision, la proteccion y el confort de los usuarios.
Asi pues, un objetivo esencial de la presente invencion es ofrecer un nuevo material textil tecnico que presente unas propiedades mejoradas de confort en su utilizacion.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer un material textil, que comprende una ceramica cuyo nivel de emisividad esta cercano al 100 %, proporcionando una proteccion optima y un confort satisfactorio.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer un material textil que presenta una o varias de las caracteristicas siguientes: impermeabilidad al agua en forma liquida, permeabilidad al vapor de agua, impermeabilidad al aire.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer una gama de materiales textiles tecnicos, en funcion de la utilizacion considerada y su procedimiento de fabricacion.
0tro objetivo de la invencion es mejorar los procedimientos de fabricacion de materiales textiles tecnicos.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer un material textil unido a un material compuesto que comprende unas particulas de ceramica que pueden emitir una radiacion infrarroja lejana, util en particular para aportar confort y bienestar a los usuarios de articulos confeccionados con este material textil.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer un material textil util para la fabricacion o la confeccion de articulos de vestir que presentan unas propiedades especificas, en particular las de proporcionar una sensacion de calor y, por ejemplo, ser transpirable o ignifugo.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer un material textil tecnico que, utilizado en la confeccion de prendas de vestir, por ejemplo, permite calentar, o por lo menos proteger termicamente al usuario.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer un material textil tecnico transpirable, util en particular en la practica de actividades fisicas y deportivas, con el fin de reducir la incomodidad que puede estar ligada a la sudoracion.
0tro objetivo de la invencion es ofrecer un material textil tecnico ignifugo adaptado para emitir unas radiaciones infrarrojas lejanas.
Se mostraran otros objetivos y ventajas de la invencion a lo largo de la descripcion de la invencion que se da a continuacion.
De este modo la presente invencion se refiere, en primer lugar, a un material textil que comprende al menos una tela, al menos una parte de al menos una de las dos caras de la tela estando unida a al menos una capa que comprende un material compuesto. El material compuesto comprende unas particulas de ceramica dispersadas dentro de una matriz a base de polimero, de preferencia de poliuretano. La ceramica representa entre un 1 y un 60 % en masa del material compuesto, comprende Mn02 y Co203 y puede emitir al menos una radiacion infrarroja lejana.
De preferencia, la ceramica comprende al menos uno de los oxidos siguientes: Al203, Fe203, Ti02, Cr203, Si02, Mg0, Zr02, Mn02, Co203, Y203. Tambien se pueden considerar las mezclas de varios de estos oxidos.
De manera mas particular, la ceramica que se utiliza comprende, por ejemplo, unas tasas elevadas de oxido de cobalto Co203 y de oxido de manganeso Mn02. Utilizados de acuerdo con los ratios adecuados, los oxidos de cobalto y de manganeso favorecen un aumento sensible de la emisividad del material compuesto de acuerdo con la invencion.
En la practica, la ceramica comprende, por ejemplo, al menos un 10 % en masa de Mn02 y al menos un 1 % (e incluso al menos un 5 %) en masa de Co203.
De acuerdo con un modo preferente de realizacion la ceramica comprende al menos un 5 % de Si02, de preferencia entre un 5 y un 40 % de Si02.
0tra composicion especialmente preferente de la ceramica es la siguiente, en masa:
- -
- Ti02 entre un 10 y un 60 %, de preferencia entre un 30 y un 40 %;
- -
- Si02 entre un 5 y un 40 %, de preferencia entre un 10 y un 20 %;
- -
- Mn02 entre un 5 y un 40 %, de preferencia entre un 10 y un 20 %;
- -
- Al203 entre un 5 y un 40 %, de preferencia entre un 10 y un 20 %;
- -
- Co203 entre un 1 y un 10 %, de preferencia entre un 1 y un 5 %;
- -
- Fe203 entre un 1 y un 20 %, de preferencia entre un 3 y un 7 %; -Mg0 entre un 0 y un 10 %, de preferencia entre un 3 y un 7 %; -Zr02, Cr203, Y203 : un 5 % cada uno,
la suma de los porcentajes siendo igual al 100 %.
De acuerdo con una primera variante, el material textil se obtiene al final de un procedimiento que comprende una
etapa de union de la tela y de una pelicula de material compuesto, por medio de un adhesivo. Por ejemplo, el
procedimiento de fabricacion del material textil, de acuerdo con esta primera variante, comprende las siguientes
etapas basicas:
-se preve una pelicula de material compuesto, eventualmente en forma de espuma;
-se aplica un adhesivo sobre una cara de la pelicula de material compuesto, y/o sobre una cara de la tela;
-se unen la pelicula de material compuesto y la tela al nivel de la, o de las, cara(s) sobre la cual, o sobre las
cuales, se ha aplicado eventualmente un adhesivo, con el fin de obtener dicho material textil.
La pelicula de material compuesto se puede fabricar, por ejemplo, mediante extrusion, o incluso mediante recubrimiento sobre papel transfer, secado y reticulacion, a partir de una composicion precursora del material compuesto.
De acuerdo con una segunda variante, el material textil se obtiene al final de un procedimiento que comprende una etapa de recubrimiento de la tela con una composicion de recubrimiento precursora del material compuesto. En esta hipotesis, el procedimiento de fabricacion del material textil comprende las siguientes etapas basicas:
- -
- se aplica una composicion de recubrimiento precursora del material compuesto, la composicion de recubrimiento comprendiendo al menos: un liquido portador, unas particulas de ceramica dispersadas en el liquido portador y un polimero, o su precursor, dispersado o disuelto en el liquido portador;
-se recubre la tela con dicha composicion de recubrimiento;
-a continuacion se hace que el liquido portador se evapore;
-a continuacion, eventualmente, se hace que el polimero se reticule, o su precursor, para formar la matriz del
material compuesto.
De acuerdo con una tercera variante, el material textil se obtiene al final de un procedimiento que comprende una
etapa de extrusion directa de una capa de material compuesto unido a la tela. En esta hipotesis, el procedimiento de
fabricacion del material textil comprende las siguientes etapas basicas:
-se aplica una dispersion de ceramica en el polimero, o su precursor, en estado liquido;
-a continuacion se deposita la dispersion sobre la tela, mediante extrusion;
-a continuacion se hace que el polimero se solidifique, para formar la matriz del material compuesto.
De acuerdo con una primera posibilidad, el material compuesto no es poroso. De acuerdo con una segunda
posibilidad, el material compuesto se presenta en forma de una espuma, de preferencia con porosidad abierta.
Eventualmente, la matriz es a base de polimero hidrofilo transpirable, se encuentre o no el material en forma de
espuma.
La invencion tambien se refiere a un material textil como el que se ha definido con anterioridad, en el cual al menos
una capa (5) de material compuesto (6) esta recubierta con al menos una capa de polimero, de preferencia de
politetrafluoroetileno, de tal modo que formen una multicapa, de manera ventajosa una bicapa.
De manera ventajosa, el procedimiento de fabricacion de este material textil comprende las siguientes etapas
basicas:
-se preve al menos una pelicula de material compuesto, eventualmente en forma de espuma;
-se preve al menos una pelicula de polimero, de preferencia de politetrafluoroetileno;
-se aplica un adhesivo sobre una cara de la pelicula de material compuesto, y/o sobre una cara de la pelicula de
polimero; -se unen la pelicula de material compuesto y la pelicula de polimero al nivel de la, o de las, cara(s) sobre la cual,
o sobre las cuales, se ha aplicado eventualmente un adhesivo, con el fin de obtener una multicapa, de preferencia una bicapa.
El tipo de tela que se une al material compuesto puede ser de muy diferente tipo. Por ejemplo, la tela se selecciona entre las telas no tejidas, las telas tejidas (tejido con hilo tramado por urdimbre), las telas de punto (mallas) y la union de estas. La expresion "union de telas" designa las uniones de varias piezas de tela, identicas o diferentes entre si, cara con cara, asi como las uniones de telas borde con borde. Ademas, la tela se puede fabricar a partir de diferentes tipos de filamentos, fibras y/o hilos, de origen natural y/o sintetico. De acuerdo con una variante de la invencion, la tela se une ademas a una capa de material ignifugo. De preferencia, esta capa de material ignifugo se intercala entre la tela y la capa de material compuesto. En una variante de la invencion, la propia tela se compone de fibras ignifugas.
En segundo lugar, la invencion se refiere a un articulo textil que comprende un material textil tal y como se ha definido con anterioridad. Puede tratarse en particular de una prenda de vestir interior o exterior, de diferentes accesorios de vestir o tambien de ropa de hogar.
En tercer lugar, la invencion se refiere a un procedimiento de fabricacion de un material textil tal y como se ha definido con anterioridad. Se consideran tres variantes principales del procedimiento de fabricacion, que eventualmente se pueden combinar. La primera variante consiste en realizar una union de la tela y de una pelicula de material compuesto, eventualmente en forma de espuma, por medio de un adhesivo. Las etapas basicas del procedimiento de fabricacion, de acuerdo con esta primera variante, se han descrito con anterioridad.
De acuerdo con una segunda variante del procedimiento de fabricacion, se aplica una composicion de recubrimiento que se deposita sobre la tela. Esta composicion de recubrimiento es un precursor del material compuesto. Las etapas basicas del procedimiento de recubrimiento se han indicado con anterioridad. Se puede, en el caso de que la capa de material compuesto se presente en forma de una espuma, prever una etapa intermedia que consiste en formar espuma con la composicion de recubrimiento precursora del material compuesto, antes o despues de haber recubierto la tela con la composicion de recubrimiento.
La figura 1 es una representacion esquematica en seccion de una primera variante del material textil de acuerdo con la invencion, segun un plano de corte practicamente perpendicular a las caras de la tela.
La figura 2 es una representacion esquematica en seccion de una segunda variante del material textil de acuerdo con la invencion, segun un plano de corte practicamente perpendicular a las caras de la tela.
La figura 3 es una representacion esquematica en seccion de una tercera variante del material textil de acuerdo con la invencion, segun un plano de corte practicamente perpendicular a las caras de la tela.
Las figuras 4 y 5 son unos diagramas de emisividad de un material compuesto de acuerdo con el ejemplo 1 preparado con una ceramica que contiene (figura 4) o no contiene (figura 5) los oxidos Co203 y Mn02.
En el sentido de la presente invencion, una radiacion infrarroja lejana, o "infrarrojo lejano", es una radiacion infrarroja cuya longitud de onda esta comprendida, por ejemplo, entre 3 !m y 100 !m, de preferencia comprendida entre 3 y 20 !m. De manera ventajosa, se trata de infrarrojos que presentan una longitud de onda comprendida entre 4 y 15 !m, de preferencia entre 4 y 14 !m.
La presente invencion se refiere en particular a un material textil, util en el campo de la confeccion textil, al contrario que en el documento EP 1 504 824 que se refiere a una pelicula de PET para el envasado de productos alimentarios. De acuerdo con la invencion, se trata de ofrecer un material textil que comprende un material compuesto en el cual esta incorporada una ceramica. En particular, el material compuesto es a base de un polimero hidrofilo transpirable.
Un polimero hidrofilo se denomina "transpirable" si es permeable al vapor de agua, pero impermeable al agua liquida y, de manera ventajosa, si tiene la propiedad de ser cortavientos. La impermeabilidad de un material textil se puede evaluar de acuerdo con los metodos normalizados y que se expresan en metros de columna de agua.
De este modo, una variante de la invencion consiste en aplicar una o varias peliculas microporosas, por ejemplo a base de politetrafluoroetileno (PTFE), de poliuretano y de poliester (PE), revestidas sobre las dos caras de poliuretano hidrofilo que contiene una ceramica. Esto permite fabricar unas membranas muy ligeras y flexibles, y que dejan pasar facilmente el vapor de agua.
La figura 1 es una representacion esquematica en perspectiva de un material textil 1 de acuerdo con la invencion, segun un plano de corte perpendicular a las caras 3, 4 de una tela. La tela 2 esta unida a una capa 5 de un material compuesto 6. El material compuesto 6 comprende una matriz a base de polimero, en la cual se dispersan unas particulas de ceramica. De preferencia, las particulas de ceramica se dispersan de forma homogenea dentro de la matriz de polimero. Una de las caracteristicas de la ceramica es que puede emitir una radiacion infrarroja lejana. Esta emision de radiacion infrarroja es consecutiva a la absorcion de calor por las particulas de ceramica. El calor procede del entorno proximo de las particulas de ceramica.
De preferencia, la ceramica representa entre un 1 y un 60 % en masa del material compuesto 6. En efecto, mas alla del 1 % en masa, el efecto que proporciona la emision de la radiacion infrarroja lejana no la puede percibir el usuario del material textil. Mas alla del 60 % en masa, las propiedades mecanicas del material compuesto se ven afectadas. En particular, la flexibilidad del material compuesto se reduce, de tal modo que la aplicacion del material textil, en particular en la confeccion, se vuelve dificil. Se puede, por ejemplo, evaluar la flexibilidad por la resistencia a la deformacion del material compuesto. De preferencia, la ceramica representa entre un 5 y un 50 % en masa del material compuesto 6, y mejor aun, entre un 20 y un 30 % en masa del material compuesto 6.
Se puede evaluar la calidad del material compuesto, en terminos de emision de radiaciones infrarrojas lejanas, realizando un diagrama de emisividad tal y como se representa en las figuras 4 y 5. Se trata de medir la emisividad del material compuesto considerado, a una temperatura dada, por ejemplo la temperatura ambiente. En funcion de los usos considerados, la temperatura ambiente puede variar, por ejemplo, entre -15 DC y 40 DC, e incluso mas. Por lo general esta comprendida entre 0 y 30 DC. El experto en la materia conoce diferentes metodos de medicion de la emisividad de un material.
Tal y como se ilustra en la figura 1, una unica cara 4 de la tela 2 esta en contacto directo con la capa 5 de material compuesto 6. No obstante, se podria considerar que las dos caras 3 y 4 de la tela 2 estuvieran unidas a una capa de material compuesto 6. Ademas, la figura 1 ilustra el caso en el que una cara de la tela 2 (en este documento la cara 4) esta en contacto directo con la capa 5 de material compuesto. Tambien se puede considerar que la superficie de contacto entre la tela 2 y la capa 5 de material compuesto sea una capa de otro material, para conferir unas propiedades adicionales al material textil. Puede tratarse, por ejemplo, de una capa de un material ignifugo 7, intercalada entre la tela 2 y la capa 5 de material compuesto 6, tal y como se ilustra en la figura 2.
De acuerdo con la invencion, al menos una parte de al menos una de las caras de una tela esta unida a al menos una capa que comprende un material compuesto. Este significa, entre otras cosas, que la capa que comprende un material compuesto puede comprender uno o varios otros materiales diferentes del material compuesto. Por ejemplo, dicha capa es un mosaico de varios materiales distintos, entre los que se encuentra el material compuesto. De preferencia, dicha capa es una capa continua de material compuesto. Por otra parte, solo una parte de una cara de la tela se puede unir a la capa de material compuesto. De este modo, en funcion del articulo textil que se confeccionara (por ejemplo en funcion del patron que se emplee para la confeccion), se puede unir unicamente una parte de una cara de la tela a la capa de material compuesto. De preferencia, al menos una cara de la tela esta casi por completo unida a una capa de material compuesto. En este contexto, "casi por completo" significa, en particular, que al nivel de los bordes, la cara de la tela puede no estar unida al material compuesto. En aras de la simplificacion, se designara una "capa que comprende un material compuesto" por "capa de material compuesto".
Los materiales textiles de acuerdo con la invencion comprenden al menos dos capas diferenciadas: una capa de tela y una capa de material compuesto, incluso si existe una cierta penetracion de la capa de material compuesto dentro de la capa de tela.
Los materiales que se han descrito con anterioridad, en referencia a las figuras 1 y 2 se denominan "complejo de dos capas" ya que comprenden una capa de tela y una capa de material compuesto. La invencion tambien se refiere a unos "complejos de tres capas" que comprenden dos capas de tela y una capa de material compuesto. En ese caso, el material compuesto de acuerdo con la invencion esta de preferencia intercalado entre una primera tela y una segunda tela. La primera tela y la segunda tela pueden ser identicas o no. De manera ventajosa, estas son distintas, una teniendo por ejemplo unas propiedades hidrofugas, para proteger al usuario de las precipitaciones, la otra siendo un forro. La figura 3 ilustra este complejo de tres capas. En ese caso, cada una de las dos caras de la capa 5 de material compuesto 6 esta en contacto directo con una cara 4, 4' de la tela 2, 2'.
De este modo, la invencion se refiere no solo a los complejos de dos capas y los complejos de tres capas que se describen como ejemplo, sino tambien los materiales textiles que comprenden varias telas y/o varias capas de material compuesto.
En lo que se refiere a la tela, esta se selecciona en funcion del uso del material textil considerado. De este modo, la tela se puede seleccionar entre unas telas no tejidas (por ejemplo los fieltros), unas telas tejidas (tejido por hilos tramados por urdimbre) y unas telas de punto (mallas). La tela esta formada por fibras, filamentos o hilos de origen natural o sintetico. De preferencia, se considera, por ejemplo, que una red o un sistema de tramado por urdimbre flojo no entra en la definicion de una tela de acuerdo con la invencion.
A titulo de recordatorio, una fibra es un elemento filiforme de un material natural o artificial, con una longitud relativamente corta. Un filamento es un elemento filiforme de un material natural o artificial, con una longitud indefinida o casi indefinida. En el sentido de la invencion, un hilo designara de forma indistinta a un hilo elemental, es decir el conjunto unitario de fibras que dan como resultado normalmente la hilatura, o un hilo en sentido propiamente dicho, es decir, la union de hilos elementales o de filamentos que son el resultado normalmente del retorcido.
Entre los filamentos, fibras y/o hilos de origen natural, se pueden diferenciar las fibras animales y las fibras vegetales. Entre las fibras animales, se pueden citar la seda producida por diferentes insectos, en particular el gusano de seda, o los pelos de diferentes mamiferos (ovejas, cabras, lamas, por ejemplo) que se utilizan para fabricar la lana. Entre las fibras de origen vegetal, se pueden citar, por ejemplo, el algodon, el lino, el canamo o la viscosa. Tambien se pueden adaptar las mezclas de estas diferentes fibras de origen animal y/o vegetal.
Entre las fibras, filamentos e hilos sinteticos o artificiales, se pueden citar por ejemplo las poliamidas, poliesteres, poliacrilicos, polietilenos, clorofibras, polipropilenos, aramidas, vidrios, poliuretanos, carbonos, polibencimidazol, polieteretercetona, polisulfuro de fenileno, o fenolico. El experto en la materia dispone de una gran variedad de materiales sinteticos utiles en el campo textil, cuyas aplicaciones varian en funcion del uso considerado. Los compuestos siguientes son utiles como materiales ignifugos: aramidas, vidrios, carbonos, polibencimidazol, polieteretercetona, polisulfuro de fenileno y fenolico.
Por otra parte, es habitual mezclar entre si fibras naturales y sinteticas. La tela 2 tambien puede comprender una mezcla de diferentes tipos de fibras, filamentos y/o hilos, de origen natural y/o sintetico.
En lo que se refiere a la ceramica, esta comprende al menos uno de los oxidos siguientes: Al203, Fe203, Ti02, Cr203, Si02, Mg0, Zr02, Mn02, Co203, Y203 y sus mezclas. De preferencia, esta comprende al menos unos oxidos Mn02 o Co203 o su mezcla. Mejor aun, esta comprende al menos una mezcla de estos oxidos. En efecto, los inventores han podido constatar que los oxidos Mn02 y Co203 parecen contribuir de manera significativa a la emisividad del material compuesto. En otras palabras, pareceria que la utilizacion de Mn02 y Co203 permite aumentar la emisividad del material compuesto, tal y como se ilustra en las figuras 4 y 5, que representan los diagramas de emisividad en funcion de la temperatura de materiales compuestos con Mn02 y Co203 (figura 4) y sin estos dos oxidos (figura 5). Se constata un incremento medio de un 10 % de la emisividad para el material compuesto que contiene Mn02 y Co203 con respecto al material que carece de estos, en todas las temperaturas.
De este modo, de preferencia, la ceramica comprende al menos un 10 % en masa de Mn02 y, de preferencia, entre un 10 y un 20 % en masa y comprende al menos un 1 % en masa de Co203 y, de preferencia, entre un 1 y un 5 % de Co203 en masa. De manera ventajosa, la ceramica presenta la siguiente composicion centesimal en masa, la suma de los porcentajes siendo igual al 100 %:
- -
- Ti02 entre un 10 y un 60 %, de preferencia entre un 30 y un 40 %;
- -
- Si02 entre un 5 y un 40 %, de preferencia entre un 10 y un 20 %;
- -
- Mn02 entre un 5 y un 40 %, de preferencia entre un 10 y un 20 %;
- -
- Al203 entre un 5 y un 40 %, de preferencia entre un 10 y un 20 %;
- -
- Fe203 entre un 1 y un 20 %, de preferencia entre un 5 y un 10 %;
- -
- Co203 entre un 1 y un 10 %, de preferencia entre un 3 y un 7 %; -Mg0 entre un 0 y un 10 %, de preferencia entre un 3 y un 7 %; -Zr02, Cr203, Y203 : un 5 % cada uno.
En lo que se refiere al polimero que forma la matriz del material compuesto, se trata por ejemplo de un poliuretano, de un acrilico, de cloruro de polivinilo (PVC), de copolimero poliestireno-butadieno (S8S), de latex natural o artificial (poliisopreno), poliester, politetrafluoroetileno (PTFE) o cualquier otro polimero termoplastico o termoendurecible. De preferencia, se trata de polimeros hidrofilos transpirables o de polimeros con una forma microporosa. Tambien se puede considerar las mezclas de estos diferentes polimeros. En la descripcion, el termino "el polimero", refiriendose a la matriz del material compuesto, se entendera como que tambien engloba una mezcla de polimeros.
De este modo, cuando estas estan soldadas a lo largo de las costuras, unas membranas que comprenden un material textil de acuerdo con la invencion favorecen el desarrollo y el mantenimiento que proporciona una proteccion termica, gracias a la emision continua de radiaciones infrarrojas lejanas. Se recuerda que los infrarrojos lejanos tienen un buen poder termico y favorecen la estimulacion y la entrada en resonancia de las moleculas de agua en las zonas superficiales del cuerpo.
En consecuencia, la sudoracion se ve estimulada. El vapor producido se elimina de forma continua a traves de membrana. La fina capa de aire entre la membrana y la piel se mantiene caliente y seca. Las ceramicas del material textil pueden desarrollar sus efectos beneficiosos: conservacion de la temperatura, confortabilidad, al mismo tiempo que la membrana presenta unas cualidades importantes: alta impermeabilidad al agua y caracter "transpirable".
Se van a describir a continuacion distintas variantes del procedimiento de fabricacion de un material textil de acuerdo con la invencion. De acuerdo con una primera variante, el material textil se obtiene al final de un procedimiento que comprende una etapa de union de la tela 2 y de una pelicula de material compuesto 6, por medio de un adhesivo. De acuerdo con una segunda variante del procedimiento de fabricacion, el material textil se obtiene al final de un procedimiento que comprende una etapa de recubrimiento de la tela 2 con una composicion de recubrimiento precursora del material compuesto 6. De acuerdo con una tercera variante, el material textil se obtiene al final de un procedimiento que comprende una etapa de extrusion directa de una capa de material compuesto unido a la tela 2.
En la primera variante del procedimiento de fabricacion del material textil de acuerdo con la invencion, se prepara una pelicula 5 de material compuesto 6. Se aplica un adhesivo sobre una cara de la pelicula de material compuesto o sobre una cara de la tela o incluso sobre una cara de la pelicula de material compuesto y sobre una cara de la tela. Luego, se unen la pelicula de material compuesto y la tela poniendo en contacto la o las caras sobre la cual o sobre las cuales se ha aplicado el adhesivo, con el fin de hacer que la tela y la pelicula de material compuesto permanezcan unidas entre si.
De este modo, el procedimiento de fabricacion, en su primera variante, se puede asimilar a una tecnica de contraencolado. Se puede aplicar el adhesivo en forma de una capa continua por toda la superficie considerada o en forma de puntos, de lineas o con otras formas.
La preparacion de la pelicula de material compuesto se puede realizar de varias formas. En un primer modo de preparacion de la pelicula de material compuesto, se aplica una composicion que, tras el tratamiento, permite conseguir un material compuesto. Esta composicion comprende al menos un liquido portador, unas particulas de ceramica dispersadas en el liquido portador y un polimero o su precursor, dispersado o disuelto en el liquido portador. El liquido portador puede ser una fase acuosa o una fase organica, en funcion del polimero considerado. Por lo general, en fase acuosa, el polimero se encuentra en forma de dispersion. En fase organica, el polimero puede estar disuelto o parcialmente disuelto o tambien en forma de dispersion.
A continuacion se deposita una fina capa de la composicion, por ejemplo sobre un papel transfer siliconado, de acuerdo con una tecnica tambien conocida. Para realizar esta etapa, es habitual utilizar un aparato de tipo linea de recubrimiento con una rasqueta colocada sobre un cilindro. El papel transfer siliconado circula entre la rasqueta y el cilindro. La composicion se deposita delante de la rasqueta, la distancia entre la rasqueta y el papel transfer siliconado permite el deposito de la composicion y el control del espesor de la capa de composicion.
Tras haber aplicado una capa de composicion sobre el papel transfer siliconado, se elimina el liquido portador, por ejemplo mediante evaporacion. En el caso de una eliminacion del liquido portador mediante su evaporacion, se calienta la composicion, por ejemplo, por medio de una bancada de infrarrojos, hasta una temperatura adecuada que depende de la naturaleza del liquido portador. La temperatura de evaporacion es, por ejemplo, de alrededor de 60 DC en el caso de una fase organica, o de alrededor de 100 DC cuando el liquido portador es una fase acuosa. A continuacion, se hace que el polimero se reticule, o su precursor, con el fin de formar la matriz del material compuesto, aumentando la temperatura hasta alrededor de 160 DC, de preferencia de forma progresiva. �aciendolo de esta manera, las particulas de ceramica quedan capturadas dentro de la matriz, de forma homogenea. Para garantizar la reticulacion del polimero, o de su precursor, se preve un agente de reticulacion en la composicion.
El espesor e2 (figuras 1 y 2) de la pelicula de material compuesto depende de la cantidad de composicion depositada sobre el papel transfer siliconado. Para obtener una pelicula con un espesor que varia entre 3 �m y 60 �m en seco, se depositan entre 5 g/m2 y 70 g/m2 de composicion. Por ejemplo, para una pelicula de 20 �m, se utilizan entre 25 g/m2 y 30 g/m2 de composicion. La cantidad exacta de composicion necesaria para el espesor de pelicula buscado, varia en funcion del polimero, o de su precursor, de la matriz, de la cantidad de ceramica en la composicion. Algunos ensayos al alcance del experto en la materia permiten determinar esta cantidad.
La pelicula de material compuesto se separa entonces del papel transfer siliconado y o bien se transfiere directamente para unirse a la tela, o bien se almacena en forma de rulo. A partir de este momento, se aplica un adhesivo sobre la tela y/o sobre la pelicula de material compuesto, antes de unir la tela y la pelicula de material compuesto, por ejemplo mediante laminado.
En un segundo modo de preparacion de la pelicula de material compuesto, se aplican unas tecnicas de extrusion.
�esumidamente, para obtener la pelicula de material compuesto, se aplica una dispersion de ceramica en el polimero fundido. Una vez enfriado, el polimero vuelve al estado solido y forma la matriz del material compuesto, en la cual esta dispersada la ceramica.
Para ello, se utiliza una ceramica tamizada de acuerdo con una granulometria muy fina y homogenea. En efecto, se prefiere emplear materiales homogeneos en las hileras de extrusion. Luego, se mezcla la ceramica estrechamente con el polimero termoplastico, o su precursor, en forma de granulos solidos. Se hace pasar esta mezcla a traves de un cabezal de extrusion. La mezcla a base de ceramica y de polimero termoplastico se calienta hasta el punto de reblandecimiento y de fusion del polimero termoplastico, por medio de la subida de la temperatura en el cabezal de extrusion. Se hace progresar la mezcla a traves de los compartimentos de calentamiento y el cabezal de extrusion, por ejemplo por medio del tornillo sinfin. Al salir del cabezal de extrusion, la pelicula de material compuesto se puede obtener mediante calandrado, mediante soplado o mediante estirado, de acuerdo con las tecnicas que conoce el experto en la materia. En los dos casos, la mezcla se enfria hasta su solidificacion, con el fin de obtener una pelicula de material compuesto.
La pelicula de material compuesto extruida o bien se transfiere directamente para unirse a la tela, o bien se almacena en forma de rulo. Se aplica un adhesivo sobre la tela y/o sobre la pelicula de material compuesto, antes de unir la tela y la pelicula de material compuesto, por ejemplo mediante laminado.
El polimero se puede encontrar en forma de granulos o de polvo para extrusion. Estos productos son unos productos comerciales.
Eventualmente, la pelicula de material compuesto se encuentra en forma de una espuma, cuya preparacion se describira mas adelante.
En la segunda variante del procedimiento de fabricacion del material textil de acuerdo con la invencion, se recubre directamente al menos una de las caras de la tela por medio de una composicion de recubrimiento precursora del material compuesto. Esta composicion de recubrimiento se prepara de forma similar a la que se utiliza para la preparacion de una pelicula de material compuesto. La principal diferencia reside en la viscosidad de la composicion de recubrimiento. En efecto, la composicion de recubrimiento tiene la consistencia de una pasta, es decir que es mucho mas viscosa que la composicion que se utiliza para preparar una pelicula de material compuesto.
Una vez que se recubierto la tela con la composicion de recubrimiento, al tratarse de tecnicas tambien conocidas (por ejemplo el cabezal de recubrimiento puede ser una rasqueta o un marco giratorio), se procede al secado de la composicion y a la reticulacion del polimero, o de su precursor, con el fin de formar la capa de material compuesto. El secado y la reticulacion se realizan en un horno de secado, en una linea de recubrimiento clasica en el campo tecnico. El secado permite eliminar el liquido portador. Actuando de este modo, las particulas de ceramica quedan capturadas dentro de la matriz, de forma homogenea. Para garantizar la reticulacion del polimero, o de su precursor, se preve un agente de reticulacion en la composicion de recubrimiento.
Del mismo modo que la primera variante del procedimiento de fabricacion, el espesor e2 (figura 1 o 2) de la capa de material compuesto depende de la cantidad de material depositado sobre la tela. Dado que la composicion de recubrimiento que se utiliza en la segunda variante del procedimiento de fabricacion es mas viscosa que la composicion que se utiliza en la primera variante, resulta mas sencillo obtener una capa de material compuesto mas espesa en la segunda variante que en la primera. La cantidad exacta de composicion necesaria para un espesor buscado, varia en funcion del polimero, o de su precursor, de la matriz, de la cantidad de ceramica en la composicion de recubrimiento. Algunos ensayos al alcance del experto en la materia permiten determinar esta cantidad.
En esta segunda variante, tambien se puede preparar una capa de material compuesto en forma de una espuma, cuya preparacion se describira mas adelante.
En la tercera variante del procedimiento de fabricacion del material textil de acuerdo con la invencion, se preve una etapa de extrusion directa de la capa de material compuesto unida a la tela. La extrusion tambien se puede realizar, en particular, de acuerdo con unas tecnicas de extrusion en hilera plana o de extrusion por soplado. En ese caso, se aplica una dispersion de ceramica en el polimero, o su precursor, en estado liquido. Por lo general, el polimero, o su precursor, se encuentra en estado fundido. Se deposita entonces la dispersion liquida sobre la tela mediante extrusion. A continuacion se hace que el polimero se solidifique, para formar la matriz del material compuesto. La solidificacion se puede realizar, por ejemplo, mediante enfriamiento natural, o mediante enfriamiento forzado (en particular por ventilacion o por medio de una instalacion de refrigeracion).
Del mismo modo que en la preparacion de una pelicula de material compuesto mediante extrusion, se aplica una ceramica tamizada con el fin de obtener una granulometria muy fina y regular. Luego se mezcla la ceramica estrechamente con un polimero termoplastico, o su precursor, en forma de granulos solidos. Se hace pasar esta mezcla a traves de un cabezal de extrusion. La mezcla a base de ceramica y de polimero termoplastico se calienta hasta el punto de reblandecimiento y de fusion del polimero termoplastico, por medio de la subida de temperatura dentro del cabezal de extrusion. Se obtiene una dispersion de ceramica en el polimero, o su precursor, en estado liquido. Se hace progresar esta dispersion a traves de los compartimentos de calentamiento y el cabezal de extrusion, por ejemplo por medio del tornillo sinfin.
Al salir del cabezal de extrusion, la dispersion fundida se deposita sobre la tela, por ejemplo por medio de un cilindro perforado. Se empuja a la dispersion fundida a traves de las perforaciones del cilindro perforado, a continuacion se aplana con una rasqueta, con el fin de formar una pelicula con un espesor uniforme. Tambien se puede depositar la dispersion fundida sobre la tela por medio de un cilindro colocado sobre una rasqueta. El cilindro se va a cargar con dispersion fundida, la cual se transfiere a la tela, en forma de una pelicula cuyo espesor depende de la distancia entre el cilindro y la rasqueta. Tal y como se mencionado con anterioridad, la mezcla se enfria hasta que se solidifica, con el fin de obtener una pelicula de material compuesto.
En las diferentes variantes del procedimiento de fabricacion del material textil, se puede preparar una espuma de la siguiente manera. La espuma se puede obtener bien mediante un procedimiento fisico, o mediante un procedimiento quimico, o bien mediante una combinacion de los dos. En el caso de un procedimiento fisico, se utiliza un aparato que somete la composicion de recubrimiento o la composicion precursora de la pelicula de material compuesto a una agitacion mecanica intensa. Se trata, por ejemplo, de un aireador mecanico. En ese caso, se obtiene una espuma con la que se recubre directamente la tela, o se deposita sobre una pelicula transfer siliconada. Una vez secada y polimerizada, la espuma queda estabilizada.
En un procedimiento quimico, se integran en la composicion de recubrimiento o la composicion precursora de la pelicula de material compuesto unos agentes espumantes que se pueden degradar en forma de gas, por efecto de la temperatura, en particular en el momento de la reticulacion del material compuesto.
5 Una capa de material compuesto en forma de espuma puede tener un espesor e2 mayor que el espesor e1 de la tela 2. Por ejemplo, el espesor e2 de la capa de material compuesto en forma de espuma puede alcanzar hasta 3 mm, e incluso 5 mm.
A continuacion se va a ilustrarla invencion mediante los siguientes ejemplos. 10
En los ejemplos, la ceramica que se utiliza presenta la composicion media que se indica en la siguiente tabla 1: 15 TABLA1
- Composicion centesimal media en masa de una cerimica que emite infrarrojos lejanos
- Oxido
- % en masa
- Ti02
- Entre un 30 y un 40 %
- Si02
- Entre un 10 y un 20 %
- Mn02
- Entre un 10 y un 20 %
- Al203
- Entre un 10 y un 20 %
- Fe203
- Entre un 5 y un 10 %
- Mg0
- Entre un 3 y un 7 %
- Co203
- Entre un 3 y un 7 %
- Zr02
- : un 5 %
20 Se utiliza un tejido de poliamida con tratamiento hidrofugo/oleofobo mediante rellenado del tejido con Teflon®, de acuerdo con un procedimiento tambien conocido.
Se prepara una pelicula de material compuesto a partir de la siguiente composicion (% en masa de la composicion):
25 -fase liquida organica: mezcla de alcohol isopropilico y de toluol, un 63 % en masa (liquido portador); -poliuretano alifatico eter-ester hidrofilo, disuelto en la fase liquida organica, un 30 % en masa; -ceramica (tabla 1), dispersada en la composicion, un 7 % en masa; -agente de reticulacion: poliisocianato, cantidad suficiente para realizar la reticulacion del poliuretano.
30 Tambien se pueden anadir unos pigmentos o colorantes en la dispersion.
La composicion a base de poliuretano y de ceramica se deposita sobre un papel transfer siliconado. A continuacion esta se seca a una temperatura de alrededor de 60 DC antes de reticularse (o polimerizarse) a una temperatura de alrededor de 160 DC.
35 Se obtiene una pelicula de poliuretano que comprende la ceramica dispersada. La pelicula contiene un 30 % en masa de ceramica y un 70 % en masa de poliuretano, que constituyen la matriz de polimero de la pelicula. La pelicula de material compuesto que se obtiene de este modo se separa del papel transfer siliconado. Se aplica a continuacion sobre la pelicula de material compuesto un adhesivo a base de poliuretano hidrofilo, que se aplica en el
40 marco giratorio.
A continuacion, la cara de la pelicula de material compuesto sobre la cual se ha aplicado el adhesivo se pone en contacto con la tela, luego se lamina para mejorar la adhesion.
45 Se obtiene entonces una tela de poliamida con tratamiento hidrofobo/oleofobo que recubre una pelicula de poliuretano que contiene unas particulas de ceramica. Este material textil repele el agua (tratamiento hidrofobooleofobo), transpirable (utilizacion de poliuretano hidrofilo) y puede proporcionar una sensacion de calor gracias al material compuesto. Este material compuesto resulta util en particular para la confeccion de prendas exteriores de vestir como cazadoras, chaquetas, parcas, monos de esqui, etc.
50 Un material textil de acuerdo con el ejemplo 1 tambien se puede utilizar para la confeccion de ropa para uso deportivo, gracias a sus cualidades de textil transpirable.
Ejemplo 2 - Fabricacion de un material textil mediante recubrimiento directo
En este ejemplo, se utiliza como tela un tejido a base de una mezcla de algodon y de poliester. El recubrimiento se realiza a partir de una pasta a base de un poliuretano hidrofilo similar al poliuretano que se utiliza en el ejemplo 1. Sin embargo, al contrario que en el ejemplo 1, el poliuretano esta en forma de una dispersion en fase acuosa. La pasta contiene (% en masa de la composicion):
- -
- dispersion de poliuretano en el agua (50 : 50 en masa de la dispersion), un 80 % en masa. El agua es el liquido
portador; -ceramica (tabla 1): dispersada en la pasta, un 15 % en masa; -agente de reticulacion: un 5 % en masa.
Tambien se pueden anadir unos pigmentos y/o colorantes en la composicion.
Se recubre la tela con la pasta mediante un cabezal de recubrimiento. A continuacion se seca el conjunto a alrededor de 100 DC, luego se somete a una temperatura de alrededor de 160 DC para la reticulacion de la matriz de polimero, en un horno de secado por reticulacion. El material compuesto que se obtiene de este modo contiene un 30 % en masa de ceramica y un 70 % en masa de matriz de polimero.
Se puede utiliza el material que se obtiene en el ejemplo 2, por ejemplo, para la proteccion de colchones o la fabricacion de sabanas impermeables. En ese caso, la capa de material compuesto esta en contacto con el colchon. A continuacion se aplica una segunda capa de la misma forma para garantizar una buena impermeabilidad.
Ejemplo 3 - Material compuesto en forma de espuma
En este ejemplo, se fabrica un material textil en el cual el material compuesto se encuentra en forma de espuma. Este material textil es util para la confeccion de diferentes accesorios de vestir, como plantillas para calzado, hombreras, etc.
Para fabricar este material, se utiliza como tela un tejido o un no tejido de preferencia. La tela se recubre con una espuma, con un espesor de alrededor de 3 mm, es decir muy superior al espesor de la tela.
La espuma se prepara a partir de una composicion precursora que contiene un 63 % en masa de una dispersion de poliuretano en el agua (50 : 50 en masa), un 30 % en masa de ceramica (tabla 1), un 5 % en masa de poliisocianato como agente reticulante, un agente espumante (sulfosuccinato de sodio, un 1 % en masa), amoniaco liquido para regular el p� y un estabilizador de espuma (esterato de amonio).
Tambien se pueden anadir unos pigmentos y/o colorantes en la composicion.
Antes de recubrir la tela, la composicion se trasvasa a un aparato formador de espuma, con el fin de preparar una espuma mecanica, es decir una espuma que se obtiene al final de un procedimiento mecanico. La tela se recubre con la espuma, a continuacion se seca y se polimeriza el conjunto tal y como se ha descrito con anterioridad. La polimerizacion permite estabilizar la espuma.
Ejemplo 4 - Material textil ignifugo
Se fabrica un material textil ignifugo mediante el recubrimiento directo de una composicion de recubrimiento precursora a base de poliuretano hidrofilo en un liquido portador en fase acuosa o en fase organica (veanse los ejemplos anteriores), sobre una tela sobre la cual se pega una pelicula de politetrafluoroetileno (PFTE) disponible comercialmente. De manera ventajosa, las fibras de esta tela tambien pueden ser ignifugas.
Se obtiene de este modo un material textil que comprende de forma sucesiva una tela contrapegada con una capa de PFTE a su vez recubierta por una capa de material compuesto cuya composicion es similar a la de la pelicula del ejemplo 1.
Este tipo de material es util para confeccionar prendas de vestir ignifugas, en particular para uso exterior, en concreto para el uso de los bomberos, soldados y demas personal susceptible de enfrentarse a incendios.
Ejemplo 5 - Material textil compuesto "Complejo de tres capas"
Se utiliza un tejido de poliamida con tratamiento hidrofugo/oleofobo mediante el relleno del tejido con Teflon®, de acuerdo con un procedimiento tambien conocido.
Se prepara una pelicula de material compuesto a partir de la siguiente composicion (% en masa de la composicion):
- -
- fase liquida organica: mezcla de alcohol isopropilico y de toluol, un 63 % en masa (liquido portador);
-poliuretano alifatico eter-ester hidrofilo, disuelto en la fase liquida organica, un 30 % en masa;
-ceramica (tabla 1): dispersada en la composicion, un 7 % en masa;
-agente de reticulacion: poliisocianato, cantidad suficiente para realizar la reticulacion del poliuretano.
Tambien se pueden anadir unos pigmentos y/o colorantes en la composicion.
La composicion a base de poliuretano y de ceramica se deposita sobre un papel transfer siliconado. A continuacion, esta se seca a una temperatura de alrededor de 60 DC antes de reticularse (o polimerizarse) a una temperatura de alrededor de 160 DC.
Se obtiene una pelicula de poliuretano que comprende la ceramica dispersada. La pelicula contiene un 30 % en masa de ceramica y un 70 % en masa de poliuretano, que forman la matriz de polimero de la pelicula. La pelicula de material compuesto que se obtiene de este modo se separa del papel transfer siliconado. A continuacion se aplica sobre la pelicula de material compuesto un adhesivo "hot melt" (con un alto punto de fusion) formado por poliuretano reactivo, por medio de un cilindro grabado.
A continuacion, la cara de la pelicula de material compuesto sobre la que se ha aplicado el adhesivo "hot melt" se pone en contacto con la tela, luego se lamina para mejorar la adhesion.
Se aplica a continuacion sobre la cara externa de la pelicula de material compuesto ya unido con el tejido exterior de poliamida, un adhesivo "hot melt" formado por poliuretano reactivo, por medio de un cilindro grabado. A continuacion se pone en contacto el adhesivo con un tejido interior, por ejemplo una malla de poliamida. Se lamina de nuevo el conjunto para mejorar la adhesion.
La figura 3 ilustra este ejemplo de material textil 1 "complejo de tres capas", con las telas 2, 2', la capa 5 de material compuesto 6, las superficies de contacto 8 del adhesivo "hot melt" situadas al nivel de las caras 4, 4' de las telas 2.
Se utiliza un tejido de poliamida con tratamiento hidrofobo/oleofobo mediante el relleno del tejido con Teflon®, de acuerdo con un procedimiento tambien conocido.
Se prepara una pelicula de material compuesto a partir de la siguiente composicion (% en masa de la composicion):
-fase liquida organica: mezcla de alcohol isopropilico y de toluol, un 63 % en masa (liquido portador);
-poliuretano alifatico eter-ester hidrofilo, disuelto en la fase liquida organica, un 30 % en masa;
-ceramica (tabla 1): dispersada en la composicion, un 7 % en masa;
-agente de reticulacion: poliisocianato, cantidad suficiente para realizar la reticulacion del poliuretano.
Tambien se pueden anadir unos pigmentos y/o colorantes en la dispersion.
La composicion a base de poliuretano y de ceramica se deposita sobre un papel transfer unido a una capa de PTFE, de tal modo que se forme una bicapa. A continuacion, se seca a una temperatura de alrededor de 60 DC antes de reticularse (o polimerizarse) a una temperatura de alrededor de 160 DC.
Se obtiene una bicapa formada por una pelicula de poliuretano que comprende la ceramica dispersada y por una capa de PFTE unida a dicha pelicula. Esta ultima contiene un 30 % en masa de ceramica y un 70 % en masa de poliuretano, que forman la matriz de polimero de la pelicula. La pelicula de material compuesto que se obtiene de este modo se separa del papel transfer siliconado. A continuacion se aplica sobre la pelicula de material compuesto un adhesivo a base de poliuretano hidrofilo, que se aplica en el marco giratorio.
A continuacion, la cara de la pelicula de material compuesto sobre la que se ha aplicado el adhesivo se pone en contacto con la tela, luego se lamina para mejorar la adhesion.
Se aplica entonces una tela de poliamida con tratamiento hidrofobo/oleofobo recubierto con una bicapa formada por una pelicula de poliuretano que contiene unas particulas de ceramica y por una capa de PTFE. Este material textil es repelente del agua (tratamiento hidrofobo/oleofobo), transpirable (utilizacion de poliuretano hidrofilo) y puede proporcionar una sensacion de calor gracias al material compuesto. Este material compuesto es util en particular para la confeccion de prendas exteriores de vestir como cazadoras, chaquetas, parcas, monos de esqui, etc.
Tambien se puede utilizar un material textil de acuerdo con el ejemplo 1 para la confeccion de ropa para uso deportivo, gracias a sus cualidades de tejido transpirable.
Se mide la emisividad de un material textil preparado de acuerdo con el ejemplo 1. Los resultados estan representados en forma de un diagrama de emisividad, en las figuras 4 y 5. En la figura 4, se trata de un material en 5 el cual la ceramica contiene los oxidos Mn02 y Co203. En la figura 5, se trata de un material en el cual la ceramica no contiene ni el oxido Mn02, ni el oxido Co203.
Ceramica con Mn02 y Co203 (figura 4): en todas las longitudes de onda de infrarrojos lejanos comprendidas entre 4 y 20 !m, la emisividad del material es superior a un 85 % y alcanza un maximo del orden de un 95 % en las 10 longitudes de onda superiores a 6 !m. La emisividad es de un 94,54 % en las longitudes de onda comprendidas entre 4 y 20 !m.
Ceramica sin Mn02 y Co203 (figura 5): por el contrario, este material presenta una emisividad que crece gradualmente de un 60 % en una longitud de onda de 4 !m, para alcanzar un maximo de un 80 % alrededor de una 15 longitud de onda de 16 !m.
Claims (15)
- REIvINDICACIONES
- 1.
- Material textil (1) que comprende al menos una tela (2, 2'), �ue se caracteri�a por�ue al menos una parte de al menos una de las dos caras (3, 4, 4') de la tela (2, 2') esta unida a al menos una capa (5) que comprende un material compuesto (6) que comprende unas particulas de ceramicas dispersadas dentro de una matriz a base de polimero, de preferencia de poliuretano, la ceramica representando entre un 1 y un 60 % en masa del material compuesto, pudiendo emitir al menos una radiacion infrarroja lejana, en el cual la ceramica comprende Mn02 y Co203.
-
- 2.
- Material textil de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual la ceramica comprende al menos uno de los oxidos siguientes: Al203, Fe203, Ti02, Cr203, Si02, Mg0, Zr02, Mn02, Co203, Y203.
-
- 3.
- Material textil de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el cual la ceramica comprende al menos un 10 % en masa de Mn02 y al menos un 1 % en masa de Co203.
-
- 4.
- Material textil de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual la ceramica comprende al menos un 5 % de Si02, de preferencia entre un 5 y un 40 % de Si02.
-
- 5.
- Material textil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 4, en el cual la ceramica tiene la siguiente composicion centesimal en masa, la suma de los porcentajes siendo igual al 100 %:
- -
- Ti02 entre un 10 y un 60 %;
- -
- Si02 entre un 5 y un 40 %;
- -
- Mn02 entre un 5 y un 40 %;
- -
- Al203 entre un 5 y un 40 %;
- -
- Co203 entre un 1 y un 10 %;
- -
- Fe203 entre un 1 y un 20 %; -Mg0 entre un 0 y un 10 %; -Zr02, Cr203, Y203 : un 5 % cada uno.
- 6. Material textil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el material compuesto(6) no es poroso.
-
- 7.
- Material textil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la matriz es a base de polimero hidrofilo transpirable.
-
- 8.
- Material textil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la tela (2, 2') esta unida, ademas, a al menos una capa (7) de material ignifugo, de preferencia intercalado entre la tela (2, 2') y la capa (5) de material compuesto (6).
-
- 9.
- Material textil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos dos telas (2, 2'), identicas o diferentes entre si, y al menos una capa (5) de material compuesto (6), una capa (5) de material compuesto (6) estando intercalado entre las dos telas (2, 2').
-
- 10.
- Material textil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual al menos una capa (5) de material compuesto (6) esta revestida con al menos una capa de polimero, de preferencia de politetrafluoroetileno, de tal modo que formen una multicapa, de manera ventajosa una bicapa.
-
- 11.
- Articulo textil que comprende un material textil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en particular prendas de vestir interiores, exteriores, accesorios para prendas de vestir, ropa de hogar.
-
- 12.
- Procedimiento de fabricacion de un material textil tal y como se ha definido en una de las reivindicaciones 1 a 10 en el cual la tela (2, 2') esta unida a una pelicula (5) de material compuesto (6) por medio de un adhesivo (8), dicho procedimiento comprendiendo las siguientes etapas basicas:
-se preve una pelicula de material compuesto, eventualmente en forma de espuma; -se aplica un adhesivo sobre una cara de la pelicula de material compuesto, y/o sobre una cara de la tela; -se unen la pelicula de material compuesto y la tela al nivel de la, o de las, cara(s) sobre la cual, o sobre las cuales, se ha aplicado eventualmente un adhesivo, con el fin de obtener dicho material textil. -
- 13.
- Procedimiento de fabricacion de un material textil tal y como se ha definido en una de las reivindicaciones 1 a 10 en el cual la tela (2, 2') esta recubierta con una composicion de recubrimiento precursora del material compuesto (6), dicho procedimiento comprendiendo las siguientes etapas basicas:
- -
- se aplica una composicion de recubrimiento precursora del material compuesto, la composicion de recubrimiento comprendiendo al menos: un liquido portador, unas particulas de ceramica dispersadas en el
liquido portador y un polimero, o su precursor, dispersado o disuelto en el liquido portador; -se recubre la tela con dicha composicion de recubrimiento; -a continuacion se elimina el liquido portador, de preferencia mediante evaporacion; -a continuacion, eventualmente, se hace que el polimero se reticule, o su precursor, para formar la matriz del material compuesto. -
- 14.
- Procedimiento de fabricacion de un material textil tal y como se ha definido en una de las reivindicaciones 1 a 10 en el cual la tela esta unida a una capa (5) de material compuesto (6) mediante extrusion directa, dicho procedimiento comprendiendo las siguientes etapas basicas:
-se aplica una dispersion de ceramica en el polimero, o su precursor, en estado liquido; -a continuacion se deposita la dispersion sobre la tela, mediante extrusion; -a continuacion se hace que el polimero se solidifique, para formar la matriz del material compuesto. -
- 15.
- Procedimiento de fabricacion de un material textil tal y como se ha definido en la reivindicacion 10, dicho procedimiento comprendiendo las etapas basicas siguientes:
-se preve al menos una pelicula de material compuesto, eventualmente en forma de espuma; -se preve al menos una pelicula de polimero, de preferencia de politetrafluoroetileno; -se aplica un adhesivo sobre una cara de la pelicula de material compuesto, y/o sobre una cara de la pelicula de polimero; -se unen la pelicula de material compuesto y la pelicula de polimero al nivel de la, o de las, cara(s) sobre la cual, o sobre las cuales, se ha aplicado eventualmente un adhesivo, con el fin de obtener una multicapa, de preferencia una bicapa; -se unen la multicapa, de preferencia la bicapa, y la tela.
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