Método para la fabricación de una lámina flexible de poca contracción.

Un método para la fabricación de una lámina flexible de poca contracción,

comprendiendo dicha lámina un tejido que contiene fibras de poliolefina, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) depositar una capa de plastómero fundida sobre al menos una superficie del tejido tejido para formar una lámina que tiene un grosor aproximadamente igual a la suma de los grosores de dicha capa de plastómero fundida y de dicho tejido; y

b) impregnar dicho tejido con al menos parte de la capa de plastómero fundida estirando la lámina en un espacio entre dos cilindros de calandria a una temperatura de entre la temperatura de fusión del plastómero y la temperatura de fusión según se determina mediante DSC de las fibras de poliolefina, teniendo dicho espacio una anchura más pequeña que el grosor de la lámina;

en el que la anchura del espacio se escoge para aplicar una presión de impregnación sobre la lámina de al menos 20 bares.

Método para la fabricación de una lámina flexible de poca contracción La invención se refiere a un método para la fabricación de una lámina flexible de poca contracción adecuada para uso en una variedad de aplicaciones tales como cubiertas para cargamento y contenedores, cubiertas para el terreno, techumbre, cortinas, lonas y cubiertas de edificios, y a un método de fabricación de dicha lámina.

En la bibliografía se describen numerosos métodos para la fabricación de lámina flexible de poca contracción, y son conocidos en la práctica. Las láminas fabricadas de los mismos incluyen habitualmente un tejido para refuerzo, estando dicho tejido encapsulado entre láminas de material termoplástico adherido a él. Los tejidos tejidos o no tejidos hechos de fibra de elevada resistencia y poca contracción, por ejemplo fibras de poliéster, de nailon, de aramida o de vidrio, se usaron para el refuerzo, mientras que se utilizó una pléyade de polímeros para las láminas de material termoplástico. Entre los polímeros más usados están los elastómeros, tales como poliolefinas termoplásticas, caucho de etileno-propileno (EPM) , caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM) ; uretanos termoplásticos y polímeros de policloruro de vinilo. Los ejemplos de realizaciones de láminas flexibles conocidas y métodos para la fabricación de las mismas se describen, por ejemplo, en los documentos US 5.773.373; US 5.994.242, US 6.864.195, US 6.054.178, JP 11 138715, JP 11 291419 y JP 2000 233477.

Sin embargo, se observó que los métodos conocidos son ineficaces a la hora de fabricar láminas flexibles de poca contracción que comprenden tejidos de polietileno, es decir, tejidos hechos de hilos que contienen fibras de polietileno.

Se observó además por los presentes inventores que los fabricantes de láminas flexibles evitaron sistemáticamente la utilización de tejidos de polietileno para el refuerzo. La razón de ello es que todos los intentos fallaron cuando se intentó construir una lámina flexible dimensionalmente estable que incluya tal tejido de polietileno. Se sabe desde hace mucho tiempo que las fibras de polietileno tienen una baja tensión de fluencia compresiva, y que tales fibras se pueden ver afectadas durante la utilización por la formación de las denominadas bandas de enmarañamiento. Sin estar ligados a ninguna explicación, se atribuye la formación de las bandas de enmarañamiento a la contracción de las fibras, y por tanto a la contracción de los productos que las contienen. Por lo tanto, las propiedades ventajosas de las fibras de polietileno, por ejemplo peso ligero, resistencia química y resistencia elevada, no se podrían utilizar completamente para este tipo de tecnología.

A pesar de los inconvenientes anteriores, hubo unos pocos intentos de usar un tejido de polietileno para refuerzo, por ejemplo en el documento US 6.280.546, en el que se fabricó una lámina flexible laminando dicho tejido con una capa de polietileno de baja densidad (LDPE) o una capa de etileno-acetato de vinilo (EVA) . Sin embargo, se observó que tales láminas flexibles todavía presentaron una contracción incrementada durante la utilización, y por lo tanto fueron inadecuadas para aplicaciones a largo plazo.

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un método para la fabricación de una lámina flexible de poca contracción, comprendiendo dicha lámina un tejido que contiene fibras de poliolefina.

El método de la invención comprende las etapas de:

(a) depositar una capa de plastómero fundida sobre al menos una superficie del tejido tejido para formar una lámina que tiene un grosor aproximadamente igual a la suma de los grosores de dicha capa de plastómero fundida y de dicho tejido; y

(b) impregnar dicho tejido con al menos parte de la capa de plastómero fundida estirando la lámina en un espacio entre dos cilindros de calandria a una temperatura de entre la temperatura de fusión del plastómero y la temperatura de fusión según se determina mediante DSC de las fibras de poliolefina, teniendo dicho espacio una anchura más pequeña que el grosor de la lámina;

en el que la anchura del espacio se escoge para aplicar una presión de impregnación sobre la lámina de al menos 20 bares.

En la etapa (a) , el plastómero se funde a una temperatura por encima de su temperatura de fusión, y preferiblemente de como máximo 180ºC, más preferiblemente de como máximo 165ºC. Preferiblemente, el plastómero se funde a una temperatura de al menos 90ºC, más preferiblemente de al menos 95ºC.

Preferiblemente, en la etapa (b) , la anchura del espacio se escoge para aplicar una presión de impregnación sobre la lámina de al menos 30 bares, más preferiblemente al menos 40 bares, lo más preferible al menos 50 bares.

Preferiblemente, las fibras de poliolefina contenidas por el tejido tejido son fibras de polietileno, más preferiblemente fibras de polietileno de peso molecular elevado, lo más preferible fibras de polietileno de peso molecular ultraelevado (UHMWPE) . Preferiblemente, en la etapa (b) , la temperatura está entre 80ºC y 160ºC, más preferiblemente entre 90ºC y 150ºC; y cuando se usa un tejido tejido que comprende hilos que contienen fibras de UHMWPE, la temperatura está preferiblemente entre 90ºC y 145ºC, más preferiblemente entre 100ºC y 130ºC.

Las etapas del método según la invención se pueden repetir a fin de depositar una capa de plastómero sobre ambas superficies del tejido tejido, de manera que se obtiene un tejido tejido encapsulado en el plastómero.

Preferiblemente, el tejido tejido se precalienta antes de depositar el plastómero sobre él. Se observó que para tal tejido precalentado, se incrementa la homogeneidad de la lámina flexible. Preferiblemente, el tejido tejido se precalienta hasta una temperatura de entre 50ºC y 130ºC, más preferiblemente hasta una temperatura de entre 80ºC y 100ºC. El precalentamiento del tejido tejido se puede llevar a cabo usando radiación infrarroja (IR) o una corriente de aire caliente. En una realización preferida, el precalentamiento se lleva a cabo poniendo en contacto el tejido tejido con un cilindro caliente. Se observó que tal método de contacto es más eficaz para precalentar dicho tejido que IR o aire caliente.

La fusión del plastómero se puede llevar a cabo según métodos conocidos en la técnica, por ejemplo en una extrusora. Preferiblemente, el plastómero se funde a una temperatura de entre 120ºC y 150ºC, más preferiblemente de entre 130ºC y 145ºC. Se observó que cuando se usan tales temperaturas para fundir el plastómero, se obtuvo una mejor impregnación del tejido tejido, y la lámina flexible obtenida mostró una contracción reducida. También se observó que aparecen menos espacios vacíos y/o bolsas de aire en la lámina flexible.

Tras la etapa de impregnación, la lámina flexible se enfría en una etapa de enfriamiento, por ejemplo con una corriente de aire frío o poniendo en contacto dicha lámina con un cilindro enfriado, hasta una temperatura por debajo de 50ºC, más preferiblemente hasta una temperatura de entre 10ºC y 30ºC.

En una realización preferida, el método para fabricar la lámina flexible de poca contracción comprende, tras la etapa de impregnación, una etapa (c) de compresión adicional. Preferiblemente, la etapa de compresión adicional es posterior a la etapa de enfriamiento. Durante dicha etapa de compresión adicional, la lámina flexible se calienta hasta una temperatura de calentamiento de preferiblemente entre la temperatura de fusión del plastómero y la temperatura de fusión según se determina mediante DSC de las fibras de polietileno, más preferiblemente entre 60 y 150ºC. Para tejidos que comprenden hilos que contienen fibras de UHMWPE, la temperatura de calentamiento está preferiblemente entre 70ºC y 145ºC, más preferiblemente entre 90ºC y 140ºC, lo más preferible entre 110ºC y 120ºC. Preferiblemente, la lámina se comprime aplicando una presión de compresión en una dirección perpendicular a un plano definido por las dimensiones laterales de la lámina, por ejemplo el plano que contiene las dimensiones de anchura y grosor de la lámina en caso de una lámina rectangular, o el plano que contiene la circunferencia de la lámina en caso de una lámina redonda. La presión de compresión es preferiblemente al menos 30 bares, más preferiblemente al menos 40 bares, lo más preferible al menos 45 bares. Preferiblemente, la presión de compresión se aplica estirando la lámina flexible en un espacio entre dos cilindros de calandria. La presión de compresión se puede ajustar normalmente ajustando la anchura de dicho espacio entre dichos cilindros de calandria de manera que dicha anchura sea menor que... [Seguir leyendo]

1. Un método para la fabricación de una lámina flexible de poca contracción, comprendiendo dicha lámina un tejido que contiene fibras de poliolefina, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) depositar una capa de plastómero fundida sobre al menos una superficie del tejido tejido para formar una lámina que tiene un grosor aproximadamente igual a la suma de los grosores de dicha capa de plastómero fundida y de dicho tejido; y b) impregnar dicho tejido con al menos parte de la capa de plastómero fundida estirando la lámina en un espacio entre dos cilindros de calandria a una temperatura de entre la temperatura de fusión del plastómero y la temperatura de fusión según se determina mediante DSC de las fibras de poliolefina, teniendo dicho espacio una anchura más pequeña que el grosor de la lámina;

en el que la anchura del espacio se escoge para aplicar una presión de impregnación sobre la lámina de al menos 20 bares.

2. El método de la reivindicación 1, en el que, en la etapa (a) , el plastómero se funde a una temperatura por encima de su temperatura de fusión, y preferiblemente de como máximo 180ºC, más preferiblemente de como máximo 165ºC.

3. El método de la reivindicación 2, en el que el plastómero se funde a una temperatura de entre 120ºC y 150ºC.

4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa (b) , la anchura del espacio se escoge para aplicar una presión de impregnación de al menos 30 bares, más preferiblemente al menos 40 bares, lo más preferible al menos 50 bares.

5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa (b) , la temperatura está entre 80ºC y 160ºC.

6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tejido tejido se precalienta antes de depositar el plastómero.

7. El método de la reivindicación 6, en el que el tejido tejido se precalienta hasta una temperatura de entre 50ºC y 130ºC.

8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, tras la etapa (b) de impregnación, se aplica una etapa (c) de compresión adicional en la que la lámina flexible se calienta hasta una temperatura de calentamiento de preferiblemente entre la temperatura de fusión del plastómero y la temperatura de fusión según se determina mediante DSC de las fibras de polietileno, más preferiblemente entre 60 y 150ºC, y en la que se aplica una presión de compresión de preferiblemente al menos 30 bares, más preferiblemente al menos 40 bares.

9. El método de la reivindicación 8, en el que el grosor de la lámina tras la etapa de compresión se reduce al menos 2%.

10. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el plastómero es un copolímero semicristalino de etileno o propileno y uno o más comonómeros de -olefina de C2 a C12, teniendo dicho plastómero una densidad de entre 880 y 930 kg/m3.

11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el plastómero es un copolímero termoplástico de etileno o propileno y que contiene como comonómeros una o más -olefinas que tienen 2-12 átomos de carbono, en particular etileno, isobuteno, 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno y 1-octeno.

12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de plastómero se escoge para producir una lámina flexible que tiene una densidad de área (AD) que es al menos 20%, más preferiblemente al menos 50% mayor que la AD del tejido tejido utilizado de la misma.

13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas fibras de poliolefina son fibras de polietileno, más preferiblemente dichas fibras de poliolefina son fibras de polietileno de peso molecular elevado (HMWPE) , lo más preferible dichas fibras de poliolefina son fibras de polietileno de peso molecular ultraelevado (UHMWPE) .

14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los tejidos tejidos se escogen del grupo que consiste en tejeduras simples (tafetán) , tejeduras de esterilla, tejeduras de pata de gallo, tejeduras de satén y tejeduras triaxiales.

15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa (b) , la temperatura está entre 80ºC y 160ºC.