ITMI20090106A1 - PROTECTIVE TEXTILE MATERIAL AGAINST THE ACTION OF MELTED MATERIALS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
"MATERIALE TESSILE PROTETTIVO CONTRO L'AZIONE DI MATERIALI FUSI" "PROTECTIVE TEXTILE MATERIAL AGAINST THE ACTION OF MOLTEN MATERIALS"
La presente invenzione riguarda un materiale tessile protettivo contro l'azione di materiali fusi. The present invention relates to a protective textile material against the action of melted materials.
La presente invenzione nasce dall'esigenza di proteggere gli operatori di vari settori industriali, ad esempio nella carpenteria, nella cantieristica, nel settore metallurgico, in particolare coloro che operano sugli alti forni oppure con apparecchiature per saldature metalliche, dalle scintille e dagli schizzi di materiali fusi, in particolar modo di metalli fusi oppure di asfalto o bitume, così da prevenire eventuali infortuni derivanti dal contatto accidentale con questi materiali. The present invention arises from the need to protect operators in various industrial sectors, for example in carpentry, shipbuilding, in the metallurgical sector, in particular those who work on blast furnaces or with equipment for metal welding, from sparks and splashes of materials. castings, especially of molten metals or asphalt or bitumen, so as to prevent any injuries resulting from accidental contact with these materials.
Tradizionalmente a tale scopo vengono realizzati capi di abbigliamento, come ad esempio grembiuli, guanti, giacche e simili, comprendenti strati di cuoio di notevole spessore, i quali risultano pesanti, di difficile vestibilità e scarso comfort. Traditionally for this purpose garments are made, such as for example aprons, gloves, jackets and the like, comprising layers of leather of considerable thickness, which are heavy, difficult to fit and poor comfort.
Più recentemente sono stati proposti capi protettivi realizzati con tessuti veri e propri, più confortevoli , leggeri ma che spesso non proteggono adeguatamente . More recently, protective garments have been proposed made with real fabrics, which are more comfortable, light but often do not protect adequately.
I materiali utilizzati per la realizzazione di simili capi protettivi sono generalmente costituiti da fibre aramidiche, nello specifico para-aramidiche e meta aramidiche, spesso in combinazione con altre fibre quali lana o viscose trattate con agenti ritardanti di fiamma (i cosiddetti filati FR, cioà ̈ "flame retardant") . In particolare, queste ultime agiscono come fibre sacrificali, assorbendo il calore che il materiale fuso rilascia durante il suo raffreddamento, in modo tale da permettere alle fibre aramidiche di svolgere l'azione protettiva vera e propria . The materials used for the production of similar protective garments are generally made up of aramid fibers, specifically para-aramid and meta-aramid, often in combination with other fibers such as wool or viscose treated with flame retardant agents (the so-called FR yarns, i.e. "flame retardant"). In particular, the latter act as sacrificial fibers, absorbing the heat that the molten material releases during its cooling, in such a way as to allow the aramidic fibers to carry out the actual protective action.
La Richiedente si à ̈ posta il problema di combinare in un unico materiale tessile un'elevata resistenza alla fiamma ed all'azione di materiali fusi con una sufficiente morbidezza, tale da consentire di realizzare capi di abbigliamento protettivi che siano anche leggeri e coniortevoli, così da ridurre in modo sensibile il rischio di stress da affaticamento e da caldo, dovuto a lavori pesanti svolti in ambienti con temperature elevate. In particolare, la Richiedente si à ̈ posta il problema di raggiungere tale obiettivo senza ricorrere necessariamente all'impiego di fibre dotate di per sà ̈ di elevatissima resistenza alla fiamma, le quali risultano costose e non facilmente reperibili sul mercato. The Applicant has posed the problem of combining in a single textile material a high resistance to flame and to the action of melted materials with a sufficient softness, such as to allow the creation of protective clothing that is also light and comfortable, so ¬ to significantly reduce the risk of fatigue and heat stress, due to heavy work carried out in environments with high temperatures. In particular, the Applicant has posed the problem of achieving this objective without necessarily resorting to the use of fibers which per se have very high flame resistance, which are expensive and not easily available on the market.
Nel cercare di risolvere tale problema la Richiedente si à ̈ resa conto che i tessuti comunemente adoperati presentano una protezione scarsa e talvolta del tutto insufficiente nei confronti di spruzzi di metalli o di leghe altofondenti, come ad esempio il ferro, che ha una temperatura di fusione di 1536°C, o l'acciaio che, a seconda della percentuale di carbonio presente, fonde tra i 1150°C e 1536°C. In trying to solve this problem, the Applicant has realized that commonly used fabrics have poor and sometimes completely insufficient protection against splashes of metals or high-melting alloys, such as iron, which has a melting temperature of 1536 ° C, or steel which, depending on the percentage of carbon present, melts between 1150 ° C and 1536 ° C.
In particolare, la Richiedente ha constatato che i capi di abbigliamento della tecnica nota non assicurano un'adeguata protezione soprattutto nei confronti dell'alluminio fuso. L'alluminio ha una temperatura di fusione di 660°C ed un'elevata capacità termica, ovvero à ̈ in grado di rilasciare molto calore variando di poco la sua temperatura. Durante i primi momenti del processo di raffreddamento, infatti, l'alluminio subisce il fenomeno della passivazione, ovvero si ricopre di una patina di ossido che rallenta drasticamente gli scambi termici con l'ambiente circostante e quindi il raffreddamento stesso. In particular, the Applicant has found that the articles of clothing of the known art do not ensure adequate protection especially against molten aluminum. Aluminum has a melting temperature of 660 ° C and a high thermal capacity, that is, it is able to release a lot of heat by varying its temperature slightly. During the first moments of the cooling process, in fact, the aluminum undergoes the phenomenon of passivation, that is it becomes covered with an oxide patina that drastically slows down the thermal exchanges with the surrounding environment and therefore the cooling itself.
L'azione combinata della temperatura di fusione, anche se non particolarmente elevata, e soprattutto della capacità termica, che ne prolunga il tempo di raffreddamento, fa sì che l'alluminio vanifichi l'azione delle fibre sacrificali: le fibre aramidiche vengono quindi degradate e l'azione protettiva del tessuto viene pertanto a mancare. The combined action of the melting temperature, even if not particularly high, and above all of the thermal capacity, which prolongs the cooling time, means that the aluminum nullifies the action of the sacrificial fibers: the aramid fibers are therefore degraded and the protective action of the fabric is therefore lacking.
In questo contesto, il compito tecnico precipuo della presente invenzione à ̈ quello di disporre di un materiale tessile protettivo che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati. In this context, the main technical task of the present invention is to have a protective textile material which overcomes the drawbacks of the known art mentioned above.
In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione quello di fornire un materiale tessile protettivo in grado di resistere al contatto con materiali fusi ad alta temperatura, ed in particolar modo acciaio od alluminio, così da proteggere efficacemente l 'operatore . In particular, the aim of the present invention is to provide a protective textile material capable of resisting contact with molten materials at high temperatures, and in particular steel or aluminum, so as to effectively protect the operator.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un materiale tessile che permetta di realizzare indumenti protettivi leggeri, di facile indossabilità e che risultino confortevoli per l 'utilizzatore . A further object of the present invention is to provide a textile material which allows to make light protective garments which are easy to wear and which are comfortable for the user.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un materiale tessile protettivo in grado di resistere al contatto con materiali fusi ad alta temperatura che sia lavabile e che mantenga le sue peculiari caratteristiche anche dopo ripetuti lavaggi, in particolare lavaggi in acqua a 30°C. A further object of the present invention is to provide a protective textile material capable of resisting contact with molten materials at high temperature which is washable and which maintains its peculiar characteristics even after repeated washing, in particular washing in water at 30 °. C.
La Richiedente ha trovato che questi ed altri scopi dell'invenzione possono essere raggiunti tramite un materiale tessile protettivo comprendente almeno uno strato tessile comprendente fibre aventi proprietà ignifughe, al quale à ̈ associato, ad esempio tramite spalmatura, almeno uno strato protettivo comprendente almeno una resina legante, almeno una carica minerale, almeno un polimero fluorurato ed almeno un agente ritardante di fiamma. Tale strato protettivo presenta elevata resistenza alla fiamma ed alle alte temperature e consente inoltre di ridurre in modo significativo l'adesione sul materiale protettivo di schizzi di materiali fusi, in particolare di metalli fusi, così da ridurne il tempo di permanenza sul materiale stesso e quindi migliorare l'effetto protettivo sull'utilizzatore . Il materiale tessile protettivo così ottenuto risulta inoltre particolarmente resistente a ripetuti lavaggi, in particolare a lavaggi in acqua a 30°C. The Applicant has found that these and other objects of the invention can be achieved by means of a protective textile material comprising at least one textile layer comprising fibers having fireproof properties, to which at least one protective layer comprising at least one resin is associated, for example by spreading. binder, at least one mineral filler, at least one fluorinated polymer and at least one flame retardant agent. This protective layer has a high resistance to flame and high temperatures and also allows to significantly reduce the adhesion on the protective material of splashes of molten materials, in particular of molten metals, so as to reduce the residence time on the material itself and thus improving the protective effect on the user. The protective textile material thus obtained is also particularly resistant to repeated washing, in particular to washing in water at 30 ° C.
Secondo un primo aspetto la presente invenzione riguarda pertanto un materiale tessile protettivo comprendente almeno uno strato tessile comprendente fibre aventi proprietà ignifughe, in cui detto almeno uno strato tessile à ̈ associato ad almeno uno strato protettivo comprendente: (a) almeno una resina legante; (b) almeno una carica minerale; (c) almeno un polimero fluorurato; (d) almeno un agente ritardante di fiamma. According to a first aspect, the present invention therefore relates to a protective textile material comprising at least one textile layer comprising fibers having flame retardant properties, wherein said at least one textile layer is associated with at least one protective layer comprising: (a) at least one binder resin; (b) at least one mineral filler; (c) at least one fluorinated polymer; (d) at least one flame retardant agent.
In un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda l'uso di un materiale tessile protettivo come sopra definito per la produzione di un manufatto, in particolare di un capo di abbigliamento, protettivo contro l'azione di materiali fusi. Esempi di capi di abbigliamento realizzabili secondo la presente invenzione sono: grembiuli, guanti, giacche, calzature (in particolare tomaie di calzature). In a second aspect, the present invention relates to the use of a protective textile material as defined above for the production of an article, in particular of a garment, protective against the action of melted materials. Examples of garments that can be made according to the present invention are: aprons, gloves, jackets, footwear (in particular shoe uppers).
Per quanto riguarda le fibre aventi proprietà ignifughe, queste sono in genere fibre di origine naturale, artificiale o sintetica aventi preferibilmente un indice limite d'ossigeno (Limiting Oxygen Index - LOI) non inferiore a 25, più preferibilmente compreso tra 28 e 40. Il LOI può essere determinato secondo la norma ASTM D-2863. As regards the fibers having flame retardant properties, these are generally fibers of natural, artificial or synthetic origin preferably having a limiting oxygen index (LOI) of not less than 25, more preferably between 28 and 40. The LOI can be determined according to ASTM D-2863.
Le fibre di cui sopra possono essere scelte ad esempio tra fibre di lana, cotone, rayon viscosa, poliestere, modacrilica, basalto, aramidiche (in particolare para-aramidiche) , preossidate (in particolare fibre di poliacrilonitrile preossidate), o loro combinazioni. The above fibers can be selected, for example, from wool, cotton, viscose rayon, polyester, modacrylic, basalt, aramid fibers (in particular para-aramidic), pre-oxidized (in particular pre-oxidized polyacrylonitrile fibers), or combinations thereof.
Tali fibre possono essere intrinsecamente ignifughe oppure ad esse possono essere impartite proprietà ignifughe tramite opportuni trattamenti. A tale scopo le fibre possono essere preferibilmente trattate con almeno un agente ritardante di fiamma. Tale trattamento può essere realizzato in fase di filatura oppure in fase di finissaggio della fibra, secondo processi ben noti nella tecnica. Per tale trattamento possono essere impiegati agenti ritardanti di fiamma scelti tra i prodotti indicati qui di seguito come possibili agenti ritardanti di fiamma dello strato protettivo secondo la presente invenzione. These fibers can be intrinsically fireproof or they can be given fireproof properties through appropriate treatments. For this purpose the fibers can preferably be treated with at least one flame retardant agent. This treatment can be carried out in the spinning phase or in the fiber finishing phase, according to processes well known in the art. For this treatment, flame retardant agents selected from the products indicated below as possible flame retardant agents of the protective layer according to the present invention can be used.
Detto almeno uno strato tessile può essere costituito da almeno uno strato di tessuto vero e proprio ottenuto per tessitura con struttura di trama ed ordito, oppure da almeno uno strato di tessuto-nontessuto, od anche da una combinazione di almeno uno strato di tessuto con almeno uno strato di tessutonon-tessuto. Alternativamente, lo strato tessile può comprendere almeno uno strato avente struttura a maglia, in particolare a maglia bloccata. Said at least one textile layer can consist of at least one layer of actual fabric obtained by weaving with a warp and weft structure, or of at least one layer of non-woven fabric, or also of a combination of at least one layer of fabric with at least a layer of non-woven fabric. Alternatively, the textile layer can comprise at least one layer having a knitted structure, in particular with a locked knit.
Nel caso di uno strato di tessuto, questo può essere realizzato con costruzioni di vario tipo, ad esempio può essere un tessuto ortogonale, con fili di trama ed ordito disposti perpendicolarmente gli uni rispetto agli altri. I fili di trama e di ordito possono essere realizzati con fibre uguali o diverse tra loro. In the case of a fabric layer, this can be made with various types of constructions, for example it can be an orthogonal fabric, with weft and warp threads arranged perpendicularly to each other. The weft and warp threads can be made with the same or different fibers.
Nel caso di uno strato di tessuto-non-tessuto, questo può essere ottenuto secondo tecniche note, ad esempio tramite un processo di agugliatura. In the case of a non-woven fabric layer, this can be obtained according to known techniques, for example by means of a needling process.
Vantaggiosamente, il materiale tessile protettivo può comprendere un solo strato tessile, oppure può comprende una pluralità di strati tessili, in un numero variabile da 2 a 6. Advantageously, the protective textile material can comprise a single textile layer, or it can comprise a plurality of textile layers, in a number ranging from 2 to 6.
Preferibilmente ciascuno strato tessile à ̈ associato con almeno uno strato protettivo secondo la presente invenzione. Preferibilmente, ciascuno strato protettivo viene applicato su almeno una faccia dello strato tessile in una quantità generalmente compresa tra 15 e 50 g/m<2>, preferibilmente tra 20 e 40 g/m<2>. Vantaggiosamente, uno strato protettivo à ̈ presente sulla faccia esterna di almeno uno degli strati tessili esterni, ed à ̈ quindi destinato ad essere direttamente esposto all'ambiente esterno durante 1 'uso. Preferably each textile layer is associated with at least one protective layer according to the present invention. Preferably, each protective layer is applied on at least one face of the textile layer in an amount generally comprised between 15 and 50 g / m <2>, preferably between 20 and 40 g / m <2>. Advantageously, a protective layer is present on the external face of at least one of the external textile layers, and is therefore intended to be directly exposed to the external environment during use.
Allo scopo di migliorare la traspirabilità del materiale tessile protettivo secondo la presente invenzione, in esso può essere praticata una pluralità di microfori passanti, cioà ̈ fori di dimensioni ridotte che attraversano da parte a parte il materiale stesso. In tal modo viene migliorato in modo significativo il comfort del manufatto finale, in quanto i microfori consentono il passaggio di aria, evitando quindi il ristagno di calore e/o di umidità nell'interspazio tra il corpo dell 'utilizzatore ed il manufatto. Tale caratteristica risulta particolarmente utile nel caso in cui l 'utilizzatore si trovi ad operare in ambienti surriscaldati, ad esempio in prossimità di altoforni, e/o compia sforzi fisici rilevanti, tali da provocare un'intensa sudorazione. La densità di microfori necessari per ottenere l'effetto desiderato può variare entro ampi limiti in funzione delle specifiche condizioni di impiego del manufatto. In generale una traspirabilità soddisfacente può essere ottenuta con un numero di microfori che varia da 10 a 50 microf ori/cm<2>, preferibilmente da 20 a 35 microf ori/cm<2>. La microforatura del materiale tessile protettivo secondo la presente invenzione può essere ottenuta perforando il materiale finito con un pluralità di aghi aventi un diametro generalmente compreso tra 0,5 e 5 mm, preferibilmente tra 1 e 3 mm. Preferibilmente, la distribuzione dei microfori sulla superficie del materiale viene realizzata secondo un disegno prestabilito così da ottenere una densità di fori sostanzialmente costante su tutta la superficie . In order to improve the breathability of the protective textile material according to the present invention, a plurality of through micro-holes can be made in it, that is, holes of reduced dimensions which pass through the material itself from one side to the other. In this way the comfort of the final product is significantly improved, as the micro-holes allow the passage of air, thus avoiding the stagnation of heat and / or humidity in the space between the user's body and the product. This feature is particularly useful if the user is working in overheated environments, for example near blast furnaces, and / or makes significant physical efforts, such as to cause intense sweating. The density of micro-holes necessary to obtain the desired effect can vary within wide limits according to the specific conditions of use of the product. In general, satisfactory breathability can be obtained with a number of micro-holes ranging from 10 to 50 micro-holes / cm <2>, preferably from 20 to 35 micro-holes / cm <2>. The microperforation of the protective textile material according to the present invention can be obtained by perforating the finished material with a plurality of needles having a diameter generally comprised between 0.5 and 5 mm, preferably between 1 and 3 mm. Preferably, the distribution of the micro-holes on the surface of the material is carried out according to a predetermined pattern so as to obtain a substantially constant density of holes over the entire surface.
Occorre notare che l'eventuale presenza di tali microfori non compromette in alcun modo le capacità protettive del materiale tessile secondo la presente invenzione, in quanto le dimensioni dei microfori sono tali da impedire la penetrazione di materiali fusi ad elevata viscosità e/o tensione superficiale, quali metalli, asfalti e simili. It should be noted that the possible presence of these micro-holes does not in any way compromise the protective capacities of the textile material according to the present invention, since the dimensions of the micro-holes are such as to prevent the penetration of molten materials with high viscosity and / or surface tension, such as metals, asphalts and the like.
Lo strato protettivo in accordo con la presente invenzione preferibilmente comprende: The protective layer according to the present invention preferably comprises:
(a) dal 5 al 40% in peso, preferibilmente dal 10 al 30% in peso, di almeno una resina legante; (a) from 5 to 40% by weight, preferably from 10 to 30% by weight, of at least one binder resin;
(b) dal 25 al 75% in peso, preferibilmente dal 35 al 65% in peso, di almeno una carica minerale; (b) from 25 to 75% by weight, preferably 35 to 65% by weight, of at least one mineral filler;
(c) dal 5 al 40% in peso, preferibilmente dal 10 al 30% in peso, di almeno un polimero fluorurato; (c) from 5 to 40% by weight, preferably from 10 to 30% by weight, of at least one fluorinated polymer;
(d) dal 2 al 30% in peso, preferibilmente dal 5 al 20% in peso, almeno un agente ritardante di fiamma. Per quanto riguarda la resina legante, questa viene preferibilmente scelta tra: resine acriliche, resine poliuretaniche, resine poliuretano-acriliche, resine nitriliche, resine siliconiche, o loro miscele. Preferibilmente, tali resine vengono impiegate in forma di dispersione od emulsione acquosa. (d) 2 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight, at least one flame retardant agent. As regards the binder resin, this is preferably selected from: acrylic resins, polyurethane resins, polyurethane-acrylic resins, nitrile resins, silicone resins, or their mixtures. Preferably, these resins are used in the form of an aqueous dispersion or emulsion.
La carica minerale à ̈ preferibilmente utilizzata in forma di polvere fine, con dimensione media delle particelle non superiore a 0,5 mm, preferibilmente non superiore a 0,1 mm, e può essere scelta, ad esempio, tra: silicati (ad esempio silicati di ferro) , carburi (ad esempio carburo di silicio, carburo di titanio, carburo di boro), nitruri (ad esempio nitruro di silicio, nitruro di boro), ossidi (ad esempio silice, allumina, ossido di magnesio), materiali ceramici, e simili. The mineral filler is preferably used in the form of a fine powder, with an average particle size not exceeding 0.5 mm, preferably not exceeding 0.1 mm, and can be chosen, for example, from: silicates (e.g. silicates iron), carbides (e.g. silicon carbide, titanium carbide, boron carbide), nitrides (e.g. silicon nitride, boron nitride), oxides (e.g. silica, alumina, magnesium oxide), ceramic materials, and similar.
Per quanto riguarda il polimero fluorurato, questo può essere scelto tra i prodotti noti nella tecnica come agenti per il finissaggio di fibre naturali, artificiali o sintetiche. Preferibilmente, detto polimero fluorurato à ̈ un polii luoroacrilato. Polifluoroacrilati adatti allo scopo possono essere ottenuti, ad esempio, per polimerizzazione di almeno un monomero di formula: As regards the fluorinated polymer, this can be chosen from among the products known in the art as finishing agents for natural, artificial or synthetic fibers. Preferably, said fluorinated polymer is a polyluoroacrylate. Polyfluoroacrylates suitable for the purpose can be obtained, for example, by polymerization of at least one monomer having the formula:
CH2=CRi-COO-R2-RfCH2 = CRi-COO-R2-Rf
dove: Ri à ̈ H oppure CH3 ;R2à ̈ un gruppo alchilenico non fluorurato avente da 1 a 8 atomi di carbonio; Rfà ̈ un gruppo organico almeno parzialmente fluorurato, preferibilmente un gruppo periluoroalchilico avente da 4 a 24 atomi di carbonio. where: Ri is H or CH3; R2 is a non-fluorinated alkylene group having from 1 to 8 carbon atoms; Rf is an at least partially fluorinated organic group, preferably a peryluoroalkyl group having from 4 to 24 carbon atoms.
Tali polimeri fluorurati possono essere utilizzati in forma di soluzione o di dispersione in almeno un solvente organico, quale ad esempio glicole etilenico oppure acetone. In alternativa, detti polimeri fluorurati possono essere impiegati in forma di emulsione acquosa stabilizzata tramite almeno un tensioattivo non- ionico o cationico. Particolarmente preferiti sono i prodotti commerciali Oleophobol® prodotti dalla Huntsman Corp . These fluorinated polymers can be used in the form of a solution or dispersion in at least one organic solvent, such as for example ethylene glycol or acetone. Alternatively, said fluorinated polymers can be used in the form of aqueous emulsion stabilized by at least one nonionic or cationic surfactant. Particularly preferred are the commercial Oleophobol® products manufactured by Huntsman Corp.
Per quanto riguarda gli agenti ritardanti di fiamma, questi possono essere scelti ad esempio tra: As for flame retardants, these can be chosen for example from:
agenti inorganici, ad esempio: idrossido di magnesio, idrossido di alluminio, idrossido misto di magnesio ed alluminio, zinco borato, ammonio polifosfato, fosforo rosso; inorganic agents, for example: magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, mixed hydroxide of magnesium and aluminum, zinc borate, ammonium polyphosphate, red phosphorus;
organofosforati, ad esempio trifenilf osfato, tricresilfosfato, tri (isopropilfenil) fosfato; organophosphorus, for example triphenylphosphate, tricresylphosphate, tri (isopropylphenyl) phosphate;
- composti alogenati, ad esempio difenileteri polibromurati , bifenili polibromurati , eventualmente combinati con triossido di antimonio; - halogenated compounds, for example polybrominated diphenyl ethers, polybrominated biphenyls, optionally combined with antimony trioxide;
composti melamminici, ad esempio melammine, loro derivati oppure loro sali con acidi organici od inorganici; melamine compounds, for example melamines, their derivatives or their salts with organic or inorganic acids;
composti siliconici; silicone compounds;
o loro miscele. or their mixtures.
La composizione che costituisce lo strato protettivo secondo la presente invenzione può essere preparata tramite miscelazione secondo tecniche convenzionali, in particolare tramite mescolatore a temperatura ambiente . The composition which constitutes the protective layer according to the present invention can be prepared by mixing according to conventional techniques, in particular by means of a mixer at room temperature.
La suddetta composizione può essere applicata sullo strato tessile secondo tecniche note, ad esempio per spalmatura, in particolare per spalmatura a lama in aria, e successivo essiccamento. The aforesaid composition can be applied on the textile layer according to known techniques, for example by spreading, in particular by blade spreading in air, and subsequent drying.
La presente invenzione verrà ora ulteriormente illustrata tramite alcuni esempi di realizzazione, i quali vengono forniti a puro scopo esemplificativo ma non limitativo della portata dell'invenzione stessa, con particolare riferimento alle figure allegate alla presente descrizione, in cui: The present invention will now be further illustrated by means of some embodiment examples, which are provided purely by way of example but not limiting the scope of the invention itself, with particular reference to the figures attached to this description, in which:
la Figura 1 Ã ̈ una rappresentazione schematica in sezione di una porzione di materiale tessile protettivo in accordo con la presente invenzione, in una prima forma realizzativa; Figure 1 is a schematic sectional representation of a portion of protective textile material according to the present invention, in a first embodiment;
la Figura 2 Ã ̈ una rappresentazione schematica in sezione di una porzione di materiale tessile protettivo in accordo con la presente invenzione, in una seconda forma realizzativa. Figure 2 is a schematic sectional representation of a portion of protective textile material according to the present invention, in a second embodiment.
Con riferimento alla Figura 1, una prima forma realizzativa del materiale tessile protettivo 1 comprende almeno uno strato 2 di tessuto in cui l'ordito 3 e la trama 4 sono costituiti da filati in fibre ignifughe, aventi titolo in genere variabile tra 200 e 450 Dtex, con una densità dei fili di ordito compresa tra 10 e 25 fili/cm, e con una densità dei fili di trama compresa tra 8 e 20 fili/cm . With reference to Figure 1, a first embodiment of the protective textile material 1 comprises at least one layer 2 of fabric in which the warp 3 and the weft 4 are made up of flame retardant fiber yarns, generally having a variable count between 200 and 450 Dtex , with a density of the warp threads between 10 and 25 threads / cm, and with a density of the weft threads between 8 and 20 threads / cm.
La tela risultante dall'intreccio della trama e dell'ordito sopra descritti ha generalmente un peso variabile tra 300 e 500 g/m<2>, preferibilmente tra 350 e 400 g/m<2>. The cloth resulting from the intertwining of the weft and warp described above generally has a weight varying between 300 and 500 g / m <2>, preferably between 350 and 400 g / m <2>.
Almeno una delle facce 5a e 5b dello strato di tessuto 2 à ̈ associata con uno strato protettivo 6a e/o 6b rispettivamente, secondo la presente invenzione. Preferibilmente, ciascuno strato protettivo viene applicato su almeno una di dette facce 5a e 5b in una quantità generalmente compresa tra 15 e 50 g/m<2>, preferibilmente tra 20 e 40 g/m<2>. Una seconda variante, mostrata in Figura 2, prevede almeno due strati 2a e 2b di tessuto in fibra ignifuga, con struttura a trama ed ordito analoga a quella illustrata in Figura 1, ciascuno strato di tessuto essendo associato ad almeno uno strato protettivo 6a e 6b. Preferibilmente, come illustrato in Figura 2, tra i due strati di tessuto 2a e 2b à ̈ presente un ulteriore strato protettivo 6c secondo la presente invenzione. At least one of the faces 5a and 5b of the fabric layer 2 is associated with a protective layer 6a and / or 6b respectively, according to the present invention. Preferably, each protective layer is applied on at least one of said faces 5a and 5b in an amount generally comprised between 15 and 50 g / m <2>, preferably between 20 and 40 g / m <2>. A second variant, shown in Figure 2, provides at least two layers 2a and 2b of fireproof fiber fabric, with a warp and weft structure similar to that shown in Figure 1, each layer of fabric being associated with at least one protective layer 6a and 6b . Preferably, as illustrated in Figure 2, between the two fabric layers 2a and 2b there is a further protective layer 6c according to the present invention.
ESEMPIO. EXAMPLE.
E ' stato realizzato un materiale tessile protettivo secondo la presente invenzione costituito da: A protective textile material has been made according to the present invention consisting of:
uno strato di tessuto costituito da fibre preossidate e da fibre para-aramidiche, avente titolo pari a 2/36 NM, con struttura ortogonale (densità dei fili di ordito pari a 25,5 fili/cm; densità dei fili di trama pari a 18.5 fili/cm; peso pari a 390 g/m<2>); a layer of fabric consisting of pre-oxidised fibers and para-aramid fibers, with a titer equal to 2/36 NM, with an orthogonal structure (warp yarn density equal to 25.5 yarns / cm; weft yarn density equal to 18.5 threads / cm; weight equal to 390 g / m <2>);
uno strato protettivo ottenuto applicando per spalmatura (26 ± 10% g/m<2>) su una faccia dello strato di tessuto una composizione costituita da: a protective layer obtained by applying by spreading (26 ± 10% g / m <2>) on one face of the fabric layer a composition consisting of:
SiC 50% in peso Oleophobol® S 20% in peso E 821 20% in peso SiC 50% by weight Oleophobol® S 20% by weight E 821 20% by weight
Cabertex® DB 10% in peso dove: Cabertex® DB 10% by weight where:
SiC: carburo di silicio in forma di polvere, prodotto dalla Wester Mineralien GmbH; SiC: silicon carbide in powder form, produced by Wester Mineralien GmbH;
Oleophobol® S : poliiluoroacrilato di tipo cationico, in forma di dispersione in una miscela glicol etilenico/acetone, prodotto dalla Huntsman Textile Effects GmbH; Oleophobol® S: cationic polyiluoroacrylate, in the form of a dispersion in an ethylene glycol / acetone mixture, produced by Huntsman Textile Effects GmbH;
E 821 : resina acrilica in acqua, prodotta dalla Acril Nova Srl; E 821: acrylic resin in water, produced by Acril Nova Srl;
Cabertex® DB : agente ritardante di fiamma comprendente 15-20% di ossido di antimonio in dispersione acquosa, stabilizzata con tensioattivi. Il materiale tessile così ottenuto à ̈ stato sottoposto a prove di resistenza ai metalli fusi secondo le norme EN 470-1:1995/Al ed EN 531:1995. Cabertex® DB: flame retardant agent comprising 15-20% of antimony oxide in aqueous dispersion, stabilized with surfactants. The textile material thus obtained has been subjected to resistance tests to molten metals according to the EN 470-1: 1995 / Al and EN 531: 1995 standards.
(1) Propagazione della fiamma. (1) Propagation of the flame.
Le prove sono state effettuate su sei provini del materiale tessile di cui sopra, dopo lavaggio ad acqua come descritto al punto 7.2 della norma EN 470-1:1995/Al. I provini sono stati quindi condizionati per 24 ore a 20° ± 2°C con umidità relativa pari a 65 ± 5 %. Il metodo di prova à ̈ descritto in dettaglio nella norma EN 532. Le prove sono state eseguite ad una temperatura compresa tra 10°C e 30°C ed umidità relativa tra 15% e 80% e uno spostamento d'aria superiore a 0,2 m/s. The tests were carried out on six specimens of the above textile material, after washing with water as described in point 7.2 of the EN 470-1: 1995 / Al standard. The specimens were then conditioned for 24 hours at 20 ± 2 ° C with relative humidity equal to 65 ± 5%. The test method is described in detail in the EN 532 standard. The tests were performed at a temperature between 10 ° C and 30 ° C and relative humidity between 15% and 80% and an air displacement greater than 0, 2 m / s.
Ogni provino à ̈ stato montato su un portaprovino (una cornice di dimensioni 190 x 150 ± 1 cm) tramite dei perni, e mantenuto ad una distanza di 20 mm dal portaprovino tramite opportuni distanziatori. Sul provino così montato e mantenuto in posizione verticale à ̈ stata applicata la fiamma di un bruciatore (fiamma orizzontale di lunghezza 25 ± 2 mm) perpendicolarmente al provino ad una distanza di 17 1 mm dalla superficie. La fiamma à ̈ stata applicata per 10 sec. Tutti e sei i campioni hanno superato la prova in quanto su ciascun campione: Each specimen was mounted on a specimen holder (a frame size 190 x 150 ± 1 cm) by means of pins, and kept at a distance of 20 mm from the specimen holder by means of suitable spacers. A burner flame (horizontal flame length 25 ± 2 mm) was applied to the specimen thus assembled and maintained in a vertical position perpendicularly to the specimen at a distance of 17 1 mm from the surface. The flame was applied for 10 sec. All six samples passed the test because on each sample:
- non si sono osservate fiamme sulla superficie; - non si sono formati buchi; - no flames were observed on the surface; - no holes were formed;
- il valore medio del tempo di post-infiammazione à ̈ stato inferiore a 2 sec; - the mean value of the post-inflammation time was less than 2 sec;
- il valore medio del tempo di bagliore residuo à ̈ stato inferiore a 2 sec. - the average value of the residual glow time was less than 2 sec.
(2) Impatto di piccole gocce di metallo fuso. (2) Impact of small drops of molten metal.
Il metodo di prova definisce il comportamento del materiale quando colpito da piccole spruzzi di metallo fuso, in particolare da gocce di acciaio fuso. Il modo di eseguire le prove à ̈ descritto in dettaglio nella norma EN 348. The test method defines the behavior of the material when hit by small splashes of molten metal, in particular by drops of molten steel. The way to carry out the tests is described in detail in the EN 348 standard.
In sintesi, viene determinato il numero di gocce minimo necessario per causare un aumento della temperatura di 40°C in un sensore di temperatura (di tipo resistivo) collocato dietro il provino posto in posizione verticale. La prova à ̈ superata se tale numero à ̈ almeno pari a 15 gocce. In summary, the minimum number of drops necessary to cause a temperature increase of 40 ° C in a temperature sensor (resistive type) placed behind the specimen placed in vertical position is determined. The test is passed if this number is at least 15 drops.
I provini (dimensioni 120 mm x 20 mm) sono stati lavati e condizionati come descritto sopra. Le gocce sono prodotte mediante fusione di una barra di acciaio conforme alla norma ISO 636 tipo gl, con densità lineare di 0,5 ± 0,2 g/cm. Tramite un cannello di saldatura la barra di acciaio viene fusa con formazione di gocce di acciaio fuso che vengono dirette verso il provino tramite una guida. The specimens (size 120mm x 20mm) were washed and conditioned as described above. The drops are produced by casting a steel bar conforming to ISO 636 type gl, with a linear density of 0.5 ± 0.2 g / cm. By means of a welding torch, the steel bar is melted with the formation of drops of molten steel which are directed towards the specimen by means of a guide.
Dalle prove effettuate si à ̈ trovato che 40 gocce di acciaio fuso hanno determinato nel sensore una variazione di temperatura di 20,1 °C (valore medio su 10 prove), quindi ben inferiore al valore massimo di 40 °C richiesto dalla norma. From the tests carried out it was found that 40 drops of molten steel resulted in a temperature variation of 20.1 ° C in the sensor (average value over 10 tests), therefore well below the maximum value of 40 ° C required by the standard.
(3) Trasmissione del calore di tipo convettivo. (3) Convective heat transmission.
La prova consente di determinare la protezione garantita dal materiale alla trasmissione di calore di tipo convettivo. I dettagli della prova sono riportati nella norma EN 367. The test allows to determine the protection guaranteed by the material to the transmission of convective heat. The details of the test are reported in the EN 367 standard.
11 provino (dimensioni 140 x 140 mm) viene innanzitutto lavato e condizionato come descritto sopra. Il provino, posto in posizione orizzontale, viene sottoposto ad un flusso termico incidente di 80 kW/m<2>emesso da una fiamma di un bruciatore a gas propano collocato sotto il provino stesso. Si misura il tempo medio in secondi per ottenere un aumento di temperatura di un disco di rame, collocato sopra il provino ad una temperatura iniziale di 25° ± 5°C, pari a 24° 0,2°C. Il livello di prestazione si rileva attraverso la seguente Tabella 1: The specimen (dimensions 140 x 140 mm) is first washed and conditioned as described above. The specimen, placed in a horizontal position, is subjected to an incident heat flow of 80 kW / m <2> emitted by a flame of a propane gas burner placed under the specimen itself. The average time in seconds is measured to obtain a temperature increase of a copper disk, placed above the specimen at an initial temperature of 25 ° ± 5 ° C, equal to 24 ° 0.2 ° C. The level of performance can be found in the following Table 1:
TABELLA 1 TABLE 1
Livello di Fascia di valori HTI prestazione min Level of value range HTI performance min
max max
B1 3 6 B1 3 6
B2 7 12 B2 7 12
B3 13 20 B3 13 20
B4 21 30 B4 21 30
B5 31 B5 31
Il livello di prestazione dei provini (tre prove) Ã ̈ risultato essere pari a B2. The performance level of the specimens (three tests) was found to be equal to B2.
(4) Trasmissione del calore di tipo radiante. (4) Radiant heat transmission.
La prova consente di determinare la protezione garantita dal materiale alla trasmissione di calore di tipo radiante. I dettagli della prova sono riportati nella norma ISO 6942 Metodo B. The test allows to determine the protection guaranteed by the material to the transmission of radiant heat. The details of the test are reported in ISO 6942 Method B.
Il provino (dimensioni 230 x 80 mm) viene innanzitutto lavato e condizionato come descritto sopra. Il provino, posto in posizione orizzontale, viene sottoposto ad una sorgente di radiazione costituita da sei barre di carburo di silicio riscaldate tramite corrente elettrica (densità del flusso di calore pari a 20 kW/m<2>). Il provino viene posto a contatto con la faccia ricurva di un calorimetro applicando una forza di 2 N. Si determinano il tempo T12per ottenere un aumento di temperatura di 12° ± 0,1°C nel calorimetro ed il tempo T24 per ottenere un aumento di temperatura di 24° ± 0,1°C nel calorimetro. La differenza tra questi due tempi (T2)fornisce il livello di prestazione secondo la seguente Tabella 2: The specimen (dimensions 230 x 80 mm) is first washed and conditioned as described above. The specimen, placed in a horizontal position, is subjected to a radiation source consisting of six silicon carbide bars heated by electric current (heat flux density equal to 20 kW / m <2>). The specimen is placed in contact with the curved face of a calorimeter by applying a force of 2 N. The time T12 is determined to obtain a temperature increase of 12 ° ± 0.1 ° C in the calorimeter and the time T24 to obtain an increase of temperature of 24 ° ± 0.1 ° C in the calorimeter. The difference between these two times (T2) provides the performance level according to the following Table 2:
TABELLA 2 TABLE 2
Livello di Tempo medio per livello T2prestazione min Average time level for level T2 min. Performance
max max
CI 8 30 CI 8 30
C2 31 90 C2 31 90
C3 91 150 C3 91 150
C4 151 C4 151
Il livello di prestazione dei provini (tre prove) Ã ̈ risultato essere pari a CI. The performance level of the specimens (three tests) was found to be equal to CI.
(5) Resistenza a spruzzi di metalli fusi. (5) Resistance to molten metal splashes.
La prova consente di determinare la resistenza del materiale a spuzzi di metalli fusi, in particolare di alluminio od acciaio. I dettagli della prova sono riportati nella norma EN 373. The test allows to determine the resistance of the material to splashes of molten metals, in particular of aluminum or steel. The details of the test are reported in the EN 373 standard.
Secondo tale metodo, i materiali vengono provati colando quantità determinate di metallo fuso su un provino del materiale stesso (dimensioni: 240 ± 2 mm x 80 ± 2 mm) installato su un telaio con una predeterminata inclinazione rispetto al piano orizzontale. Il deterioramento viene valutato mettendo una pellicola di PVC (pellicola normata) direttamente dietro il provino ed osservando il suo deterioramento dopo aver colato il metallo. La quantità di metallo minima che causa un deterioramento della pellicola in PVC determina il livello di prestazione, come mostrato nelle seguenti Tabelle 3 e 4: According to this method, the materials are tested by pouring determined quantities of molten metal on a sample of the material itself (dimensions: 240 ± 2 mm x 80 ± 2 mm) installed on a frame with a predetermined inclination with respect to the horizontal plane. Deterioration is assessed by placing a PVC film (normed film) directly behind the specimen and observing its deterioration after casting the metal. The minimum amount of metal that causes deterioration of the PVC film determines the performance level, as shown in the following Tables 3 and 4:
TABELLA 3 TABLE 3
Livello di Quantità di alluminio fuso versata prestazione (g) Level of Amount of molten aluminum poured performance (g)
min. min.
max . max.
DI 100 200 OF 100 200
D2 201 350 D2 201 350
D3 351 D3 351
TABELLA 4 TABLE 4
Livello di Quantità di ferro fuso versata (g) prestazione min . Level of Amount of molten iron poured (g) performance min.
max . max.
E1 60 120 E1 60 120
E2 121 200 E2 121 200
E3 201 E3 201
Le specifiche condizioni impiegate per alluminio e ferro sono riportate in Tabella 5. The specific conditions used for aluminum and iron are shown in Table 5.
TABELLA 5 TABLE 5
Metallo Temperatura di Altezza di Angolo del colata colata (mm) provino (°C) (gradi) Alluminio 780 ± 20 225 ± 5 60 ± 1 Ferro 1400 ± 20 225 ± 5 75 ± 1 Metal Casting Angle Height Temperature Casting (mm) Specimen (° C) (degrees) Aluminum 780 ± 20 225 ± 5 60 ± 1 Iron 1400 ± 20 225 ± 5 75 ± 1
I risultati ottenuti con alluminio e ferro sono riportati nelle seguenti Tabelle 6 e 7 rispettivamente: The results obtained with aluminum and iron are reported in the following Tables 6 and 7 respectively:
TABELLA 6 TABLE 6
Test Massa di Adesione Pellicola No. metallo del di PVC dopo colata metallo la prova Adhesion Mass Test Film Metal No. of PVC after metal casting test
(g) al (g) al
provino audition
1 354 NO intatta 2 353 NO intatta 3 351 NO intatta 4 353 NO intatta 1 354 NO intact 2 353 NO intact 3 351 NO intact 4 353 NO intact
TABELLA 7 TABLE 7
Test Massa di Adesione Pellicola No. metallo del di PVC dopo colata metallo la prova Adhesion Mass Test Film Metal No. of PVC after metal casting test
(g) al (g) al
provino audition
1 201 NO intatta 2 202 NO intatta 3 203 NO intatta 4 203 NO intatta 1 201 NO intact 2 202 NO intact 3 203 NO intact 4 203 NO intact
I provini del materiale protettivo secondo l'invenzione sono pertanto classificabili ai livelli di prestazione D3 (alluminio) ed E3 (ferro) (norma EN 531 : 1995). The specimens of the protective material according to the invention can therefore be classified at the performance levels D3 (aluminum) and E3 (iron) (standard EN 531: 1995).
Claims (13)
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| PCT/IB2009/005416 WO2009136245A1 (en) | 2008-05-06 | 2009-04-29 | Protective textile material against the action of melted materials |
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| EP1665945A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-07 | Malden Mills Industries, Inc. | Multi-layer flame retardant fabric |
| WO2007067405A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Honeywell International Inc. | Flame retardant shield |
-
2009
- 2009-01-29 IT ITMI2009A000106A patent/IT1392696B1/en active
Patent Citations (3)
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| WO2007067405A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Honeywell International Inc. | Flame retardant shield |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1392696B1 (en) | 2012-03-16 |
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