Prendas protectoras que proporcionan protección térmica.

Método para la producción de un tejido de protección térmica (28) compuesto por fibras intrínsecamente resistentes al fuego;

caracterizado por el hecho de que:

el método consiste en trabajar mecánicamente el tejido (28) para crear intersticios adicionales y/o aumentados en el tejido (28) y así proporcionar una mejor protección térmica con respecto a su peso.

Prendas protectoras que proporcionan protección térmica Campo técnico [0001] La presente divulgación se refiere a prendas protectoras y tejidos protectores en general, y a prendas y tejidos de protección térmica en particular.

Antecedentes [0002] Las diferentes actividades requieren que el trabajador se exponga al calor y al fuego. Para evitar que sea herido mientras trabaja en tales condiciones, el trabajador puede vestir prendas protectoras fabricadas con materiales especiales resistentes al fuego. Las prendas de protección pueden ser varios artículos de ropa, incluyendo trajes de trabajo, pantalones o chaquetas.

Por ejemplo, los bomberos suelen usar prendas protectoras que son comúnmente llamadas equipo de protección. El equipo de protección puede tener diferentes capas incluyendo, por ejemplo, un revestimiento térmico que aísla de calor extremo, una barrera intermedia contra la humedad que previene la introducción de agua en la prenda, y una cubierta externa que protege del fuego y la abrasión.

En otros casos, las prendas de protección pueden estar compuestas por una única capa de material resistente al fuego. Las prendas protectoras unicapa pueden ser utilizadas por trabajadores industriales tales como trabajadores del petróleo y de utilidad, fundidores, soldadores, y pilotos de coches de carreras. Además, tales prendas de protección pueden ser utilizadas por individuos que realicen funciones militares o funciones de búsqueda y rescate urbanos.

La protección térmica de las prendas protectoras se puede mejorar mediante el aumento de la cantidad de aislamiento proporcionado a la prenda. No obstante, aumentar el aislamiento equivale normalmente a aumentar el peso de la prenda. Desafortunadamente, tales aumentos en el peso pueden aumentar la fatiga de quien lo lleva y el riesgo de golpe de calor cuando usa la prenda en ambientes de altas temperaturas. Además, las prendas de protección más voluminosas pueden reducir la movilidad de quien las lleva.

Partiendo de la exposición anterior, hay una necesidad evidente de prendas protectoras que protejan relativamente del calor y que también sean relativamente ligeras y flexibles. US 2005/050619 divulga un tejido de protección térmica que se compone intrínsecamente de fibras resistentes al fuego y que se somete a un proceso de hidrotejido para producir depresiones en la superficie.

US5150476 divulga un material acolchado en el que se estratifica un tejido plisado y cosido entre dos tejidos opuestos.

Resumen [0008] La presente invención es tal como se expone en las reivindicaciones anexas.

Otros sistemas, dispositivos, características y ventajas de los tejidos y prendas descritos serán o se harán evidentes a una persona experta en la materia en cuanto examine los dibujos siguientes y la detallada descripción. Todos estos sistemas, dispositivos, características y ventajas adicionales tienen por objeto ser incluidos dentro de esta descripción, tienen por objeto ser incluidos dentro del alcance de la presente invención, y se pretende que se incluyan en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos [0010] Las prendas y tejidos de protección descritos pueden entenderse mejor con referencia a los siguientes dibujos. Los componentes en los dibujos no están necesariamente a escala.

La fig. 1 representa una vista transversal parcial de una forma de realización de una prenda de protección. La fig. 2 representa una vista explosionada en perspectiva de una parte de la prenda ilustrada en la fig. 1. La fig. 3 representa una vista frontal de una forma de realización de una prenda de protección. La fig. 4 representa una máquina de propulsión neumática, que es una máquina de ejemplo para trabajar mecánicamente el tejido.

Descripción detallada [0011] Como se ha descrito anteriormente, sería deseable producir una prenda de protección que proteja térmicamente aun siendo relativamente ligera y flexible. Como se describe posteriormente, tal prenda se puede producir trabajando mecánicamente al menos alguno de los tejidos de la prenda de protección. Tal trabajo mecánico crea espacios intersticiales adicionales y/o aumentados en el tejido que tienen burbujas de aire aislantes. Las burbujas de aire aislantes proveen una mayor protección térmica sin un aumento correspondiente en el peso o en el volumen de tejido.

La fig. 1 representa un ejemplo de prenda protectora. Más particularmente, la fig. 1 representa un equipo de protección de bombero 10 con forma de chaqueta. No obstante, la presente divulgación no se limita al equipo de protección o a chaquetas para bomberos, sino que en cambio concierne a prendas protectoras en general y a los tejidos de los que se componen las prendas protectoras. Aunque se ha representado una chaqueta de equipo de protección con fines ilustrativos, los principios descritos aquí se pueden aplicar al tejido de otras prendas protectoras destinadas a proporcionar protección térmica.

La prenda de protección puede estar compuesta de múltiples capas. En formas de realización donde la prenda de protección es un equipo de protección 10, las capas múltiples pueden incluir una cubierta externa 12, una barrera contra la humedad 14, y un revestimiento térmico 16, como se indica en la fig. 2. La cubierta externa 12 se fabrica normalmente con materiales resistentes a la abrasión y al fuego compuestos por fibras intrínsecamente resistentes al fuego hechas de, por ejemplo, aramida (meta-aramida o para-aramida) , polibenzimidazol (PBI) , polibenzoxazol (PBO) , polipiridobisimidazol (PIPD) , rayón FR o melamina. El rayón FR se considera una fibra intrínsecamente resistente al fuego porque se incorpora un retardante del fuego en la fibra mientras la fibra se va formando, y por lo tanto el retardante del fuego no se puede eliminar de la fibra a través de un proceso como el lavado.

La barrera contra la humedad 14 se construye normalmente de un tejido resistente al fuego tejido o no-tejido laminado a una capa de material impermeable al agua. El tejido resistente al fuego puede estar compuesto de fibras intrínsecamente resistentes al fuego hechas de, por ejemplo, aramida o melamina. La capa de material impermeable al agua puede ser, por ejemplo, un politetrafluoroetileno (PTFE) , poliuretano o una membrana bicomponente de PTFE/poliuretano. La capa impermeable se puede proporcionar en la barrera contra la humedad 14 de forma que quede frente al revestimiento térmico 16.

El revestimiento térmico 16 puede estar compuesto de una o varias capas de material protector térmico, que se suelen acolchar juntas. Por ejemplo, el revestimiento térmico 16 puede incluir una capa aislante 18 y una capa de toalla 20. La capa aislante 18 puede ser un material no-tejido, tal como un bloque de material fibroso, compuesto por una multitud de fibras intrínsecamente resistentes al fuego hechas de, por ejemplo, aramida, melamina, rayón resistente al fuego (FR) , modacrílico o fibras de carbono. En algunas formas de realización, se pueden utilizar múltiples capas de aislamiento 18. La capa de toalla 20 se puede fabricar con material tejido compuesto por fibras intrínsecamente resistentes al fuego hechas de, por ejemplo, aramida, melamina, rayón FR, modacrílico o carbono.

Aunque las figuras 1 y 2 representan la prenda de protección teniendo múltiples capas, la prenda de protección puede estar compuesta por una única capa. Por ejemplo, un trabajador industrial puede vestir una prenda de protección 21 que conste de una única capa 22, como se muestra en la fig. 3. La capa única 22 puede ser un tejido con una mezcla de fibras, donde al menos una de las fibras es intrínsecamente resistente al fuego. Los ejemplos de fibras intrínsecamente resistentes al fuego que pueden estar presentes en la mezcla incluyen fibras hechas de aramida, polibenzoxazol (PBO) , polibenzimidazol (PBI) , polipiridobisimidazol (PIPD) , rayón FR, modacrílico FR, carbono o melamina. En algunas formas de realización el tejido puede incluir sólo fibras intrínsecamente resistentes al fuego, y en otras formas de realización el tejido puede ser una mezcla de fibras intrínsecamente resistentes al fuego y fibras que no son resistentes al fuego, tal como una mezcla de modacrílico FR y algodón.

En una forma de realización la capa única 22 puede ser un tejido con fibras hechas de aramida, o una mezcla de aramida y rayón FR. Por ejemplo, el tejido puede constar aproximadamente al 100% de meta-aramida. Alternativamente, el tejido puede constar de aproximadamente un 65% de meta-aramida y aproximadamente un 35% de rayón FR. En otros casos, el tejido puede constar de aproximadamente un 40% de para-aramida y aproximadamente un 60% de rayón FR.

En otras formas de realización,... [Seguir leyendo]

1. Método para la producción de un tejido de protección térmica (28) compuesto por fibras intrínsecamente resistentes al fuego; caracterizado por el hecho de que:

el método consiste en trabajar mecánicamente el tejido (28) para crear intersticios adicionales y/o aumentados en el tejido (28) y así proporcionar una mejor protección térmica con respecto a su peso.

2. Método según la reivindicación 1, donde el aire incorporado en los intersticios a través del proceso de trabajo mecánico es incorporado utilizando una máquina de propulsión neumática (23) .

3. Método según la reivindicación 2, donde el aire incorporado en los intersticios usando una máquina de propulsión neumática (23) es incorporado en los intersticios mediante el tratamiento del tejido (28) durante un tiempo que oscila entre aproximadamente 5 minutos y aproximadamente 120 minutos, a una temperatura que oscila entre aproximadamente 20º C y aproximadamente 170º C, y a una velocidad que oscila entre aproximadamente 9.1 m/min (10 yd/min) y aproximadamente 910 m/min (1000 yd/min) .

4. Método según la reivindicación 3, donde el aire incorporado en los intersticios usando una máquina de propulsión neumática (23) es incorporado en los intersticios mediante tratamiento del tejido (28) durante un tiempo que oscila entre aproximadamente 30 minutos y aproximadamente 60 minutos, a una temperatura que oscila entre aproximadamente 70º C y aproximadamente 100º C, y a una velocidad que oscila entre aproximadamente 460 m/min (500 yd/min) y aproximadamente 730 m/min (800 yd/min) .

5. Método según la reivindicación 1, donde el tejido de protección térmica (28) se configura para su uso como revestimiento térmico (16) en el equipo de protección (10) y donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por al menos una fibra de aramida, melamina, rayón FR, modacrílico y carbono.

6. Método según la reivindicación 1, donde el tejido de protección térmica (28) se configura para su uso como cubierta externa (12) en el equipo de protección (10) y donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por al menos una fibra de aramida, polibenzimidazol, polibenzoxazol, polipiridobisimidazol y melamina.

7. Método según la reivindicación 1, donde el tejido de protección térmica (28) se configura para su uso como prenda de protección unicapa (21) , y donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por al menos una fibra de aramida, polibenzimidazol, polibenzoxazol, polipiridobisimidazol, rayón FR y melamina.

8. Método según la reivindicación 1, donde el tejido de protección térmica (28) está compuesto por hebras hiladas Murata formadas que incluyen las fibras intrínsecamente resistentes al fuego.

9. Método según la reivindicación 1 donde el tejido de protección térmica (28) se usa como al menos una capa de una prenda de protección térmica (10) que está compuesta por múltiples capas (12, 14, 16) .

10. Método según la reivindicación 9, donde las múltiples capas están compuestas por:

un revestimiento térmico (16) configurado para aislar del calor a quien lleva la prenda, una barrera contra la humedad (14) configurada para limitar la introducción de agua en el interior de la prenda, y una cubierta externa (12) configurada para proteger del fuego a quien lo lleva, y donde al menos una capa es el revestimiento térmico (16) .

11. Método según la reivindicación 10, donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por al menos una fibra de aramida, melamina, rayón FR, modacrílico y carbono.

12. Método según la reivindicación 10, donde el revestimiento térmico (16) tiene un espesor de entre aproximadamente 0.025 cm (0.010 pulgada) y aproximadamente 2.5 cm (1.00 pulgada) .

13. Método según la reivindicación 10, donde el revestimiento térmico (16) tiene un espesor de entre aproximadamente 0.13 cm (0.050 pulgada) y aproximadamente 1.3 cm (0.50 pulgada) .

14. Método según la reivindicación 10, donde el revestimiento térmico (16) tiene un peso de entre aproximadamente 34g/m2 (1.0 oz/yd2) y aproximadamente 680g/m2 (20 oz/yd2) .

15. Método según la reivindicación 10, donde el revestimiento térmico (16) tiene un peso de entre aproximadamente 135g/m2 (4.0 oz/yd2) y aproximadamente 340g/m2 (10 oz/yd2) .

16. Método según la reivindicación 9, donde las múltiples capas están compuestas por:

un revestimiento térmico (16) configurado para aislar del calor a quien lleva la prenda, una barrera contra la humedad (14) configurada para limitar la introducción de agua en el interior de la prenda, y una cubierta externa (12) configurada para proteger del fuego a quien lo lleva, y donde la al menos una capa es la cubierta externa (12) .

17. Método según la reivindicación 16, donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por al menos una fibra de aramida, polibenzimidazol, polibenzoxazol, polipiridobisimidazol y melamina.

18. Método según la reivindicación 15, donde la cubierta externa (12) tiene un peso de entre aproximadamente 135g/m2 (4.0 oz/yd2) y aproximadamente 510g/m2 (15 oz/yd2) .

19. Método según la reivindicación 1 donde el tejido de protección térmica (28) se usa como la capa (22) de una prenda de protección térmica (21) compuesto por una capa (22) .

20. Método según la reivindicación 19, donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por aproximadamente un 65% de meta-aramida y aproximadamente un 35% de rayón FR.

21. Método según la reivindicación 19, donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por aproximadamente un 60% de fibra de para-aramida y aproximadamente un 40% de una fibra de meta-aramida, PBI, PBO, PIPD o melamina.

22. Método según la reivindicación 19, donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por aproximadamente un 100% de fibras de meta-aramida.

23. Método según la reivindicación 19, donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por aproximadamente un 50% de fibras de meta-aramida y aproximadamente un 50% de fibras modacrílicas FR.

24. Método según la reivindicación 19, donde las fibras intrínsecamente resistentes al fuego están compuestas por aproximadamente un 60% de rayón FR y aproximadamente un 40% de para-aramida.

25. Método según la reivindicación 19, donde la primera capa (22) tiene un peso de entre aproximadamente 100g/m2

(3.0 oz/yd2) y aproximadamente 510g/m2 (15.0 oz/yd2) .

26. Método según la reivindicación 19, donde la primera capa (22) tiene un peso de entre aproximadamente 135g/m2

(4.0 oz/yd2) y aproximadamente 340g/m2 (10.0 oz/yd2) .

27. Método según la reivindicación 1, que consta del siguiente paso de fabricación de una prenda de protección térmica (10, 21) compuesta por el tejido (28) ; y donde tratar el tejido (28) consta de tratar el tejido (28) con una máquina de secado-lavado.