Materiales protectores contra quemaduras que comprenden grafito expansible.

Un artículo que comprende un material compuesto textil resistente a las llamas que comprende

a) un material textil externo fundible que comprende un material fundible,

presentando dicho material textil externo fundible una superficie interna y una superficie externa;

b) un material termoreactivo que comprende una resina polimérica y un grafito expansible que se expande a al menos 900 μm tras calentamiento a 280 ºC (medido de acuerdo con el "Ensayo de Expansión" descrito en la presente memoria) aplicándose el material termoreactivo a la superficie interna del material textil fundible; y

c) una barrera convectiva térmicamente estable adyacente al material termoreactivo,

en el que el artículo tiene un tiempo de ruptura en abierto (medido de acuerdo con el "Ensayo de Llama Horizontal" descrito en la presente memoria) al menos 30 segundos mayor que un artículo sustancialmente similar sin el material termoreactivo entre el material textil externo fundible y la barrera convectiva térmicamente estable, y en el que la superficie externa del material textil externo fundible está cocebida para quede expuesta a la llama.

Materiales protectores contra quemaduras que comprenden grafito expansible.

Antecedentes de la invención Con el fin de reducir las lesiones de quemaduras provocadas por el fuego, se desean prendas protectoras para los profesionales que trabajan en entornos peligrosos donde tiene lugar la exposición al fuego de corta duración, tales como en la búsqueda y rescate y en la policía. Los equipos protectores para los trabajadores expuestos a estas condiciones deberían proporcionar una mejor protección para permitir escapar del peligro de forma rápida y segura, en lugar de combatirlo.

Tradicionalmente, se han fabricado las prendas protectoras resistentes a la llama de forma que la capa más externa comprendiera un tejido no fundible y no combustible fabricado, por ejemplo, de aramidas, polibenciimidazol (PBI) , poli-p-fenilen-2, 6-benzobisoxazol (PBO) , mezclas modacrílicas, poliaminas, carbono, poliacrilonitrilo (PAN) y sus mezclas y combinaciones. Estas fibras pueden ser inherentemente resistentes a las llamas pero pueden presentar varias limitaciones. Específicamente, estas fibras pueden ser caras, difíciles de teñir e imprimir, y pueden no tener la resistencia apropiada a la abrasión. Adicionalmente, estas fibras captan más agua y ofrecen una comodidad táctil satisfactoria en comparación con nailon o los tejidos basados en poliéster.

Para el rendimiento de usuario óptimo en entornos con una exposición al fuego instantánea y ocasional, se desea una prenda de ropa resistente al agua o impermeable, transpirable y ligera con una protección frente al fuego mejorada. El coste de una prenda de ropa protectora, resistente a las llamas e impermeable ha sido una cuestión importante para el gran número de aplicaciones de exposición peligrosas fuera de la protección frente al fuego, impidiendo de este modo el uso de materiales textiles típicos inherentemente resistentes a las llamas tales como los usados en el mundo de la lucha contra el fuego.

Sumario de la invención En general, la presente invención proporciona un artículo que comprende un material compuesto textil resistente a la llama, que comprende a) un material textil fundible que comprende un material fundible, presentando dicho material textil externo fundible una superficie interna y una superficie externa: b) un material termoreactivo que comprende una resina polimérica y un grafito expansible que se expande a al menos 900 μm tras el calentamiento hasta 280 º C (medido de acuerdo con el "Ensayo de Expansión" descrito en la presente memoria) , aplicándose el material termoreactivo a la superficie interna del material textil fundible; y c) una barrera convectiva térmicamente estable adyacente al material termoreactivo, en el que el artículo tiene un tiempo de ruptura en abierto (medido de acuerdo con el "Ensayo de Llama Horizontal" descrito en la presente memoria) al menos 30 segundos mayor que un artículo sustancialmente similar sin el material termoreactivo entre el material textil externo fundible y la barrera convectiva térmicamente estable, y en el que se pretende que la superficie externa del material textil externo fundible quede expuesta a la llama.

En una realización, se describe un material que es apropiado para su uso en prendas de ropa para trabajadores de entornos peligrosos, que es transpirable, impermeable y resistente a las llamas, al tiempo que es ligero, cómodo de llevar, flexible y suministrable. En una realización, se proporciona un procedimiento para reducir el retardo de llama de un material fundible e inflamable a menos de 20 segundos, que comprende proporcionar un material textil externo que comprende un material fundible e inflamable y que comprende un lado interno y un lado externo; proporcionar un material termoreactivo que comprende una mezcla de grafito expansible-resina polimérica, en el que el grafito expansible tiene una expansión de al menos 900 μm tras el calentamiento hasta 280 º C; aplicar la mezcla de grafito expansible-polímero a la superficie interna del material textil externo para formar el material termoreactivo, en el que el lado externo del material textil externo está expuesto a la llama.

Ahora se describen las realizaciones de la invención únicamente a modo de ejemplo.

Descripción de los dibujos La operación de la presente invención debería resultar evidente a partir de la siguiente descripción cuando se considera junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una ilustración esquemática de una vista en corte transversal de una realización descrita en la presente memoria. La Figura 2 es una ilustración esquemática de una vista en corte transversal de otra realización descrita en la presente memoria. La Figura 3 es un esquema que ilustra una realización descrita en la presente memoria. La Figura 4 es una ilustración esquemática de otra realización descrita en la presente memoria. La Figura 5a es una ilustración esquemática de una resina polimérica-grafito expansible aplicado en forma de

puntos discretos. La Figura 5b es una ilustración esquemática de una realización de un patrón aplicado en una rejilla. La Figura 6 es una representación gráfica de la expansión de los grafitos expansibles. La Figura 7 es una representación esquemática de muestras sometidas a ensayo por medio del ensayo de Llama Horizontal descrito en la presente memoria. La Figura 8 es una ilustración esquemática de otra realización descrita en la presente memoria.

Descripción detallada de la invención En una realización, se describe un procedimiento para reducir el retardo de llama de un material fundible e inflamable en la presente memoria. Con referencia a la Figura 1, se proporciona un material (2) compuesto textil que comprende un material (10) textil externo que tiene un material fundible e inflamable con un material termoreactivo

(20) que comprende una mezcla de resina polimérica-grafito expansible. En una realización, el material termoreactivo (20) se dispone sobre un lado interno (11) del material (10) textil externo. Tras la exposición del lado externo (12) del material (10) textil externo a la llama, el material textil externo provisto de una capa de material termoreactivo tiene un retardo de llama de menos de 20 segundos, cuando se somete a ensayo de acuerdo con el Ensayo de Llama Horizontal y el procedimiento de Ensayo de Auto-Extinción proporcionado en la presente memoria. En otra realización de la presente invención, opcionalmente se une una pieza (14) de apoyo textil térmicamente estable, por ejemplo por medio del material termoreactivo, al material (2) compuesto textil como se ilustra en la Figura 1. Los materiales apropiados para su uso como pieza (14) de apoyo textil térmicamente estable incluyen, por ejemplo, materiales textiles que no se funden de acuerdo con el Ensayo de Estabilidad Térmica como se presenta en la presente memoria. Ejemplos de piezas de apoyo textiles térmicamente estables y apropiadas incluyen aramidas, algodones resistentes a la llama (FR) , PBI, PBO, rayón FR, mezclas modacrílicas, poliaminas, carbono, fibra de vidrio, PAN, politetrafluoroetileno (PTFE) y sus mezclas y sus combinaciones. Los materiales textiles que son fundibles de acuerdo con el Ensayo de Estabilidad Térmica y Fusión son apropiados como material textil externo que incluye, pero no se limita a, nailon 6, nailon 6, 6, poliéster y polipropileno.

En otra realización, se proporciona un procedimiento para reducir el tiempo de ruptura en abierto de un material compuesto textil. Con referencia a una realización ilustrada en la Figura 2, se proporciona un material (2) compuesto textil que comprende un material (10) textil externo, que tiene un material apto para fusión que puede ser inflamable

o no. Se proporciona una barrera (30) convectiva térmicamente estable a continuación de un lado interno (11) del material (10) textil externo, y se proporciona un material (20) termoreactivo entre los mismos. Se forma un material

(2) compuesto textil que tiene un tiempo de ruptura en abierto que es mayor en al menos 30 segundos con respecto a un material compuesto textil formado por sustancialmente los mismos materiales en el que no se incorpora el material termoreactivo, cuando se somete a ensayo de acuerdo con el procedimiento de Ensayo de Llama Horizontal descrito en la presente memoria. Las realizaciones que comprenden materiales compuestos textiles se pueden preparar de acuerdo con los procedimientos de la presente memoria y tienen un material (10) textil externo que comprende un material fundible y un material (20) termoreactivo en el que el material compuesto tiene un tiempo de ruptura en abierto que es mayor de aproximadamente 30 segundos, cuando se somete a ensayo de acuerdo con el procedimiento de ensayo de Llama Horizontal descrito en la... [Seguir leyendo]

1. Un artículo que comprende un material compuesto textil resistente a las llamas que comprende a) un material textil externo fundible que comprende un material fundible, presentando dicho material textil externo fundible una superficie interna y una superficie externa; b) un material termoreactivo que comprende una resina polimérica y un grafito expansible que se expande a al menos 900 ï?­m tras calentamiento a 280 º C (medido de acuerdo con el "Ensayo de Expansión" descrito en la presente memoria) aplicándose el material termoreactivo a la superficie interna del material textil fundible; y c) una barrera convectiva térmicamente estable adyacente al material termoreactivo, en el que el artículo tiene un tiempo de ruptura en abierto (medido de acuerdo con el "Ensayo de Llama Horizontal" descrito en la presente memoria) al menos 30 segundos mayor que un artículo sustancialmente similar sin el material termoreactivo entre el material textil externo fundible y la barrera convectiva térmicamente estable, y en el que la superficie externa del material textil externo fundible está cocebida para quede expuesta a la llama.

2. El artículo de la reivindicación 1, en el que el material textil fundible es inflamable, o en el que el material compuesto textil tiene un retardo de llama (medido de acuerdo con el "Ensayo de Auto-Extinción" descrito en la presente memoria) de menos de 10 segundos, o en el que la barrera convectiva térmicamente estable se une al material textil externo fundible por medio de materiales termoreactivos, y el material termoreactivo cubre un área superficial de menos de un 80 %, o en el que la barrera convectiva térmicamente estable comprende politetrafluoroetileno, o en el que la resina polimérica comprende poliuretano, o en el que el material textil fundible comprende nailon o poliéster.

3. El artículo de la reivindicación 1, en el que el material compuesto textil tiene un MVTR mayor que 1000 g/m2/24 horas.

4. El artículo de la reivindicación 1, que además comprende un material de apoyo textil térmicamente estable dispuesto en posición adyacente a la barrera convectiva térmicamente estable sobre un lado opuesto del material termoreactivo.

5. El artículo de la reivindicación 4, en el que el material de apoyo textil térmicamente estable comprende aramidas, algodones resistentes a la llama, rayón FR, mezclas modacrílicas o sus mezclas o sus combinaciones.

6. El artículo de la reivindicación 1, en forma de prenda de ropa, tienda de campaña, guante o artículo para el calzado.

7. El artículo de la reivindicación 2, en el que el material termoreactivo está entre el material textil externo fundible y la barrera convectiva térmicamente estable y se aplica de forma discontinua en forma de puntos sobre la barrera convectiva térmicamente estable para cubrir menos de un 80 % de una superficie; y en el que el aumento de espesor del material compuesto textil medido de acuerdo con el "Ensayo de Cambio de Espesor" descrito en la presente memoria) es de al menos 1 mm tras el Ensayo de Cambio de Espesor.

8. El artículo de la reivindicación 7, en el que el material termoreactivo y el material textil externo fundible, tras la exposición a calor y la llama, forman un material compuesto expandido que tiene integridad estructural tras la flexión

o el plegado.

9. El artículo de la reivindicación 7, en el que la capa discontinua de material termoreactivo tiene menos de un 70 % de cubrimiento superficial.

10. El artículo de la reivindicación 7, formado como una prenda de ropa en la que el material textil externo fundible es la capa de material textil externo de la prenda de ropa orientada hacia fuera del cuerpo del usuario.

11. El artículo de la reivindicación 7, en el que la barrera convectiva térmicamente estable comprende politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) .