PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR TEJIDOS QUE COMPRENDEN CINTAS POLIMERICAS DISPUESTAS UNIDIRECCIONALMENTE.

Procedimiento para producir tejidos que comprenden al menos una capa de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente,

comprendiendo las cintas al menos un componente central, teniendo dichas cintas una relación entre ancho y alto de al menos 2 y teniendo dichas cintas una sección transversal esencialmente cuadrangular, el procedimiento comprende los pasos de formar una capa, al menos, de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente en una máquina tejedora, usándose las cintas poliméricas como hilo de urdimbre y usándose una hebra de ligadura como hilo de trama, o usándose las cintas poliméricas como hilo de trama y usándose una hebra de ligadura como hilo de urdimbre, y consolidar subsiguientemente la monocapa usando presión y calor, caracterizado porque la temperatura de fusión de la hebra de ligadura está por debajo de la temperatura de consolidación, y la temperatura de fusión del componente central de las cintas poliméricas está por encima de la temperatura de consolidación

Procedimiento para producir tejidos que comprenden cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente.

La invención está relacionada con el procedimiento para producir tejidos que comprenden cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente y con artículos hechos de los mismos.

Debido a las distorsiones del material polimérico, las cintas poliméricas son normalmente onduladas y su manejo, esto es, el procesamiento de las cintas poliméricas, es por ello muy difícil. Además, el comportamiento óptimo de las cintas se pierde.

El documento EP 1627719 describe un material de polietileno de múltiples capas y artículos de balística fabricados a partir del mismo. El material de múltiples capas comprende una pluralidad de monocapas de tiras de polietileno orientadas unidireccionalmente. Las monocapas se colocan transversalmente formando un ángulo unas con respecto a otras. Antes de formar una segunda monocapa sobre la primera monocapa, la primera monocapa se consolida aplicando presión y calor. Después de alinear las tiras de la segunda monocapa formando un ángulo con respecto a la primera monocapa, se forma una estera de dos capas aplicando de nuevo presión y calor. Un material de múltiples capas se puede obtener consolidando al menos dos materiales de dos capas obtenidos como se describe anteriormente.

El procedimiento para producir los artículos según el documento EP 1627719 requiere la consolidación de cada capa y lleva, por tanto, mucho tiempo.

Un método diferente para procesar cintas poliméricas se describe en US 5,578,370. Este documento describe una estera de elementos elongados que se entrecruzan mutuamente producida, por ejemplo, mediante un procedimiento de tejido. Los elementos elongados pueden producirse a partir de una película polimérica revestida por ambas caras con un material polimérico que tiene un intervalo de temperaturas de reblandecimiento inferior a la capa intermedia. La película compuesta así obtenida se corta en tiras para formar las cintas. La estera se forma seguidamente con las cintas mediante tejido, tricotado o depositando una banda de fibras. La estera se consolida calentando la estera para fusionar las cintas al menos en sus intersecciones. Antes de la fusión, puede formarse una pila de dos o más esteras para obtener un producto que comprende al menos dos esteras tejidas o tricotadas.

El procedimiento descrito en US 5,578,370 no requiere la consolidación de cada capa, puesto que las esteras se forman por un procedimiento de tejido. Puede formarse una pila de dos o más esteras antes de la consolidación.

El procedimiento de tejido, sin embargo, conduce a una superficie desigual. Debido al patrón de entrelazado de urdimbre y trama de un tejido, y al hecho de que una hebra pasa por encima y por debajo de la siguiente hebra que cruza el tejido, las cintas descritas en el documento US 5,578,570 se ven forzadas a adoptar una forma curvada, esto es, ondulada. Esto da como resultado un producto más débil, en comparación con las cintas dispuestas unidireccionalmente que quedan rectas y lisas, con respecto a propiedades antibalísticas, por ejemplo, resistencia al impacto.

El documento EP 0747518 describe un tejido fabricado a partir de dos tipos de hilo de fibra sintética, habiendo diferencia entre los puntos de fusión de las cubiertas de los dos hilos. Este tejido se prepara por un procedimiento que implica tejer y a continuación la aplicación de presión y calor a una temperatura suficiente para fundir la cubierta del hilo con el punto de fusión más bajo, pero no la del hilo con el punto de fusión más alto, para efectuar la consolidación.

Un objetivo de esta invención es, por lo tanto, al menos reducir las desventajas de la técnica precedente y proporcionar un procedimiento para producir tejidos que comprenden cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente que permita la producción eficiente de tales tejidos manteniendo o mejorando al mismo tiempo su resistencia y rendimiento frente al impacto.

Este objetivo se consigue por un procedimiento para producir tejidos que comprenden al menos una capa de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente, comprendiendo las cintas al menos un componente central, teniendo dichas cintas una relación entre ancho y alto de al menos 2 y una sección transversal esencialmente cuadrangular. El procedimiento comprende los pasos de formar al menos una capa de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente en una máquina tejedora, usándose las cintas poliméricas como hilo de urdimbre y usándose una hebra de ligadura como hilo de trama, o usándose las cintas poliméricas como hilo de trama y usándose una hebra de ligadura como hilo de urdimbre, y consolidar subsiguientemente la monocapa usando presión y calor, caracterizado porque la temperatura de fusión de los hilos de ligadura está por debajo de la temperatura de consolidación, y la temperatura de fusión del componente central de las cintas poliméricas está por encima de la temperatura de consolidación.

Este procedimiento conduce a un tejido sin ondulaciones, quedando las cintas poliméricas lisas y rectas, proporcionando así una resistencia óptima y una superficie uniforme sin necesidad de consolidar cada capa por separado en caso de que se forme un producto con múltiples capas.

En el procedimiento según la presente invención el componente central de las cintas poliméricas no se funde y retiene, por tanto, sus propiedades iniciales.

Si la cinta polimérica comprende sólo un componente central, entonces contiene sólo un polímero o una mezcla homogénea de polímeros sin separación de fases. Una cinta polimérica que comprende sólo un componente central puede ser de monofilamentos hilados. El término monofilamento tal como se usa en la presente memoria engloba cualquier filamento aislado hilado individualmente, por ejemplo, mediante hilatura por fusión o hilatura en gel. Las cintas que comprenden sólo un componente central podrían prepararse también por extrusión en estado sólido (SSE, del inglés "solid state extrusion") o biselado de un material sólido y su estirado posterior. Las cintas que comprenden sólo un componente central pueden derivarse también de una película de una sola capa cortada en tiras.

En la máquina tejedora las cintas poliméricas se colocan en tensión unas al lado de otras, con las cintas adyacentes prácticamente tocándose unas a otras.

Las cintas poliméricas y la hebra de ligadura pueden formar un tejido liso, un tejido satinado, un tejido de sarga y similares.

Preferiblemente, la temperatura de fusión de la hebra de ligadura es al menos 5ºC inferior a la temperatura de fusión de las cintas poliméricas, siempre y cuando la temperatura de fusión de la hebra de ligadura esté por debajo de la temperatura de consolidación y la temperatura de fusión de las cintas poliméricas esté por encima de la temperatura de consolidación. Más preferiblemente, la temperatura de fusión de la hebra de ligadura es al menos 10ºC inferior a la temperatura de fusión de las cintas poliméricas, y lo más preferido es que la temperatura de fusión de la hebra de ligadura sea al menos 20ºC inferior a la temperatura de fusión de las cintas poliméricas, siempre y cuando la temperatura de fusión de la hebra de ligadura esté por debajo de la temperatura de consolidación y la temperatura de fusión de las cintas poliméricas esté por encima de la temperatura de consolidación.

La hebra de ligadura puede ser un hilo de monofilamento o un hilo de filamentos múltiples. La hebra de ligadura puede tener una sección transversal con cualquier forma, incluyendo una sección transversal cuadrangular, siempre que la temperatura de fusión de la hebra de ligadura esté por debajo de la temperatura de consolidación y la temperatura de fusión de las cintas poliméricas esté por encima de la temperatura de consolidación, de tal modo que sólo la hebra de ligadura se funda y se distribuya durante la consolidación actuando así como un adhesivo para las cintas con una temperatura de fusión que está por encima de la temperatura de consolidación. La ondulación del tejido causada por la hebra de ligadura queda así eliminada.

El material de la hebra se selecciona del grupo que consiste en polietileno, polietileno de peso molecular ultra-elevado, polipropileno, poliamida, tereftalato de polibutadieno y tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, poli(alcohol vinílico), polifenilidensulfuro, poliuretano, vinilacetato de etileno (EVA, del inglés "ethylene vinylacetate"), copolímeros de estos polímeros y...

1. Procedimiento para producir tejidos que comprenden al menos una capa de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente, comprendiendo las cintas al menos un componente central, teniendo dichas cintas una relación entre ancho y alto de al menos 2 y teniendo dichas cintas una sección transversal esencialmente cuadrangular, el procedimiento comprende los pasos de formar una capa, al menos, de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente en una máquina tejedora, usándose las cintas poliméricas como hilo de urdimbre y usándose una hebra de ligadura como hilo de trama, o usándose las cintas poliméricas como hilo de trama y usándose una hebra de ligadura como hilo de urdimbre, y consolidar subsiguientemente la monocapa usando presión y calor, caracterizado porque la temperatura de fusión de la hebra de ligadura está por debajo de la temperatura de consolidación, y la temperatura de fusión del componente central de las cintas poliméricas está por encima de la temperatura de consolidación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque las cintas poliméricas son monofilamentos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque las cintas poliméricas son cintas con material central y cubierta, siendo la temperatura de fusión de la cubierta inferior a la temperatura de fusión del material central.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la resistencia a la tracción de las cintas poliméricas es de al menos 200 MPa.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque se forman al menos dos capas de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente en una máquina tejedora, usándose las cintas poliméricas como hilo de urdimbre y usándose una hebra de ligadura como hilo de trama, o usándose las cintas poliméricas como hilo de trama y usándose una hebra de ligadura como hilo de urdimbre, las dos capas, al menos, de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente se apilan unas encima de otras, colocándose las cintas poliméricas de capas adyacentes transversalmente formando un ángulo y consolidándose las capas apiladas usando presión y calor.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque se forma una primera capa de cintas poliméricas dispuestas unidireccionalmente en una máquina tejedora, usándose las cintas poliméricas como hilo de urdimbre y usándose una hebra de ligadura como hilo de trama, y se forma una segunda capa en una máquina tejedora, usándose las cintas poliméricas como hilo de trama y usándose una hebra de ligadura como hilo de urdimbre, apilándose la primera y la segunda capa de forma alterna, colocándose las cintas poliméricas de capas adyacentes transversalmente formando un ángulo y consolidándose las capas apiladas usando presión y calor.

7. Una estructura antibalística blanda o dura que comprende tejidos producidos por un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.