material laminar textil y procedimiento y utilizacion correspondientes.

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19
OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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2 199 018
kNúmero de solicitud: 200100908
kInt. Cl. : D04H 1/48
11 Número de publicación:
21
7
51
ESPAÑA
B32B 5/06
k
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SOLICITUD DE PATENTE
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71 Solicitante/s: Intier Automotive España S.A.
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72 Inventor/es: Permanyer Roca, Xavier y
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74 Agente: Curell Suñol, Marcelino
22 Fecha de presentación: 19.04.2001
43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.02.2004
43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud:
01.02.2004
k
Crta N-150, Km 15.
08227 Terrassa, Barcelona, ES
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Romero Dı́az, Jorge Elı́as
k
k
kResumen:
54 Tı́tulo: Material laminar textil y procedimiento y utilización correspondientes.
57
ES 2 199 018 A1
A1
Material laminar textil y procedimiento y utilización
correspondientes.
El material laminar textil comprende una capa de material textil punzonado, que tiene dos tipos de fibra
(7) y (9), con puntos de fusión diferentes, que presentan por lo menos una propiedad fı́sica con valores
diferentes, de tal manera que estos valores diferentes permiten una estratificación por lo menos parcial
de los tipos de fibra (7) y (9). El procedimiento
comprende las siguientes etapas: [a] mezclado de los
tipos de fibras (7) y (9), [b] cardado de la mezcla de
fibras hasta la obtención de una lámina [c] estratificación, [d] calentamiento de la cara oculta (5) de la
lámina, y [e] moldeo de la lámina. Las utilizaciones
preferentes son para la fabricación de componentes
de vehı́culo automóvil como alfombras piso, alfombras maletero y alfombras cubrerruedas.
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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ES 2 199 018 A1
DESCRIPCION
Material laminar textil y procedimiento y utilización correspondientes.
Campo de la invención
La invención se refiere a un material laminar
textil del tipo que comprende por lo menos una
capa de material textil punzonado. La invención
tiene asimismo por objeto un procedimiento para
la fabricación de un material laminar textil y unas
utilizaciones preferentes de un material laminar
textil.
Estado de la técnica
Son conocidos los materiales laminares textiles que comprenden una capa de material textil
punzonado. Por ejemplo se emplean con frecuencia en el sector. del automóvil, como recubrimientos de diversas partes del interior del automóvil.
Estos recubrimientos tienen una acabado superficial mullido, tipo moqueta. Generalmente se fabrican a partir de una mezcla de fibras que se extiende formando una lámina y que posteriormente
se unen entre sı́ a base de aplicarles por uno de los
lados un sistema de adhesivado, que usualmente
es una resina acrı́lica. El lado no adhesivado es
el lado visto. Para que el lado visto alcance una
apariencia y un tacto más agradables se suele introducir en el proceso productivo, antes del adhesivado, una etapa de punzonado. En esta etapa
se introducen unas agujas que posicionan las fibras de una forma más esponjosa o espaciada, de
manera que se alcanza un acabado más suave y
mullido. Este procedimiento de punzonado es conocido, y existen diversas variantes del mismo,
como por ejemplo el “VELOUR”, el “DILOUR”,
etc. Posteriormente se le puede añadir a esta capa
de material textil punzonado otra u otras capas,
por la cara no vista, que cumplan otras funciones,
como de refuerzo estructural, aislantes acústicos
y/o térmicos, etc. Asimismo es posible darle posteriormente un conformado geométrico para que
se adapte mejor a la parte del vehı́culo que se
desea recubrir.
Sin embargo, los materiales laminares textiles conocidos en el mercado presentan algunos inconvenientes. Un inconveniente muy importante
está relacionado con la conservación del medio
ambiente. Como ya se ha indicado, en los procedimientos convencionales las fibras que conforman la capa de material textil se unen entre sı́
mediante la adición de una resina acrı́lica (generalmente añadida en forma de espuma por la cara
no vista) o mediante la adición de algún producto
adhesiva tipo SBR (látex). Sin embargo estos
adhesivos son complejos y caros de utilizar por
motivos medioambientales, y el reciclaje es asimismo más complejo. Por otro lado, a añadirle
capas adicionales al material laminar textil, éstas
deben adhesivarse a la capa de material textil
punzonado. Es también conveniente facilitar este
adhesivado. En cualquier caso, el sector del automóvil es elevadamente competitivo, y los costes
son siempre de elevada importancia, por lo que
es conveniente que cualquier solución de mejora
vaya acompañada de una reducción de costes o, al
menos, no repercuta negativamente en los costes.
Sumario de la invención
La invención tiene por objeto superar estos
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inconvenientes. Esta finalidad se consigue mediante un material laminar textil del tipo indicado al principio caracterizado porque la capa de
material textil comprende por lo menos un primer tipo de fibra y un segundo tipo de fibra, con
puntos de fusión diferentes, donde los dos (o más)
tipos de fibra presentan por lo menos una propiedad fı́sica con valores diferentes, de tal manera
que estos valores diferentes de la propiedad fı́sica
permiten una estratificación por lo menos parcial
de dichos tipos de fibra.
Efectivamente, la capa de material laminar
tiene dos caras claramente diferenciadas. Por un
lado, la cara vista, que es la que debe poseer las
propiedades de confort de una moqueta y, por
otro lado, la cara oculta, que es sobre la que se
suele unir otra capa de material laminar. Partiendo de una mezcla homogénea, al obtener una
cierta estratificación de una de las fibras, se consigue un comportamiento diferente entre ambas
caras de la capa de material laminar. En la presente invención, uno de los tipos de fibras (que
denominaremos el primer tipo de fibras) tiene un
punto de fusión inferior al segundo tipo de fibras.
Calentando adecuadamente se puede fundir el primer tipo de fibras, que actúa como adhesivo de
manera que el conjunto queda unido adecuadamente. Sin embargo, si no ha tenido lugar una
estratificación, la cara vista de la capa de material textil quedará también con el primer tipo de
fibras fundidas y con el segundo tipo de fibras enganchadas entre sı́, con lo que se pierden las propiedades de confort, como la suavidad y el tacto
acolchado o mullido. Sin embargo, gracias a la estratificación, el primer tipo de fibras se concentra
en la cara oculta y disminuye su concentración
en la cara vista. De esta manera, se puede realizar un calentamiento local por la cara no vista de
la capa de material textil, lo que permite que el
adhesivado tenga lugar básicamente en las proximidades de la cara no vista, y que la cara vista
tenga unas buenas propiedades de confort.
La estratificación no debe entenderse en un
sentido absoluto, sino en un sentido relativo, es
decir, como una pérdida de la homogeneidad inicial. Al segregarse el primer tipo de fibra respecto
del segundo tipo de fibra tiene lugar un incremento de concentración del primer tipo de fibras
con respecto del segundo tipo de fibras en la cara
oculta (y en sus inmediaciones) de la capa de material textil. Simultáneamente tiene lugar un empobrecimiento o reducción de concentración del
primer tipo de fibras respecto del segundo tipo
de fibras en la cara vista (y en sus inmediaciones)
de la capa de material textil. La segregación no
es total y la estratificación no debe interpretarse
como la existencia de dos subcapas claramente
diferenciadas, una con todo el primer tipo de fibra y la otra totalmente exenta del primer tipo
de fibra, sino que hay que entender la estratificación como un gradiente de concentraciones más
o menos continuo.
La estratificación puede obtenerse por cualquier medio adecuado, en general, explotando
algún valor diferente en alguna propiedad fı́sica
adecuada. Preferentemente la propiedad fı́sica es
el dtex. El dtex es un valor internacionalmente establecido que define el espesor de una fibra. Exis-
3
ES 2 199 018 A1
ten en el mercado una gran variedad de fibras y
una gran variedad de dtex para cada una de ellas,
por lo que es un parámetro que permite un gran
margen de maniobra. Es particularmente interesante que el primer tipo de fibra tenga un dtex
entre 9 tex y 20 tex, y que el segundo tipo de
fibra tenga un dtex entre 3 tex y 15 tex.
Una forma preferente de realización de la invención se obtiene cuando el primer tipo de fibra
es una poliolefina, como por ejemplo el polietileno
o el polipropileno, que presentan unos puntos de
fusión bajos. Es particularmente interesante el
empleo de polietileno.
Preferentemente el punto de fusión del primer
tipo de fibra es inferior a 170◦ C, como por ejemplo cuando se emplea polipropileno, o inferior a
135◦C, como por ejemplo cuando se emplea polietileno, y ventajosamente el contenido del primer
tipo de fibra está entre el 5 % y el 20 % en peso.
Por otro lado, es ventajoso que el segundo
tipo de fibras tenga una temperatura de fusión
superior a 160◦C. Ası́, se emplea preferentemente
un segundo tipo de fibra que sea poliéster si bien
también puede ser polipropileno.
Es particularmente interesante conseguir que
el primer tipo de fibra sea el responsable de la fijación de las fibras que componen la capa de material textil. De esta manera se puede eliminar totalmente la necesidad de añadir resinas acrı́licas o
látex. En caso de ser necesario, se puede añadir a
la capa no vista un cierta cantidad de polietileno
adicional, para mejorar la adherencia entre las fibras, y para mejorar la adherencia a una posible
capa adicional.
La invención tiene asimismo por objeto un
procedimiento para la fabricación de un material
laminar textil de acuerdo con la invención caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
[a] mezclado de los dos o más tipos de fibras, [b]
cardado de la mezcla de fibras hasta la obtención
de una lámina [c] estratificación por lo menos parcial de la lámina mediante la segregación por lo
menos parcial de los tipos de fibras, [d] calentamiento de la cara oculta de la lámina, y [e] moldeo
de la lámina. La etapa de cardado suele ir seguida
de un primer punzonado que facilita la formación
de la lámina. Este primer punzonado no “saca”
las fibras y, por tanto, no establece una diferencia
entre la cara vista y la cara oculta de la lámina.
Por tanto, este primer punzonado no debe confundirse con unos punzonados tipo “DILOUR”
o tipo “VELOUR”, que sı́ que desplazan fibras
hacia fuera, “sacándolas” a través de una de las
caras (la que será la cara vista).
Preferentemente la segregación tiene lugar simultáneamente con un punzonado. La capa de
material textil suele precisar de un punzonado
para alcanzar un aspecto adecuado. Este punzonado se suele realizar mediante unas agujas que
atraviesan la capa de material textil, desde la cara
oculta hasta la cara vista. Las agujas disponen,
en su cabeza, de unos huecos en los que se pueden alojar las fibras de un dtex menor o igual a
un valor determinado, que son ası́ desplazadas con
el movimiento de las agujas. Las fibras que posean un dtex de valor superior, no son desplazadas
substancialmente por las agujas. De esta manera
se fuerza la segregación de ambos tipos de fibras,
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alcanzándose la estructura estratificada. Como
puede apreciarse, en este caso el primer tipo de
fibra debe tener el dtex mayor que el segundo tipo
de fibra, para que las agujas de punzonado, por
ejemplo tipo “DILOUR”, no lo arrastren hacia la
cara vista.
Preferentemente el calentamiento tiene lugar
hasta una temperatura superior a la temperatura
de fusión del primer tipo de fibra, y se realiza
localmente, en la cara oculta, mediante radiación
infrarroja. La fusión del primer tipo de fibras une
a los restantes tipos de fibras, pero únicamente en
una zona próxima a la cara oculta, por lo que se
preserva la calidad de la cara vista.
Asimismo preferentemente el calentamiento
tiene lugar hasta una temperatura inferior a la
temperatura de fusión del segundo tipo de fibra.
Finalmente la invención tiene por objeto unas
utilizaciones de materiales laminares textiles de
acuerdo con la invención para la fabricación de
componentes de vehı́culo automóvil, preferentemente para la fabricación de alfombras piso, alfombras maletero y alfombras cubrerruedas, sin
necesidad de utilizar ningún tipo de resina.
Breve descripción de los dibujos
Otras ventajas y caracterı́sticas de la invención se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin ningún carácter limitativo,
se relata un modo preferente de realización de la
invención, haciendo mención de los dibujos que se
acompañan. Las figuras muestran:
Fig. 1, una capa de material textil convencional, antes de la etapa de punzonado.
Fig. 2, la capa de material textil de la Fig. 1
después de la etapa de punzonado.
Fig. 3, la capa de material textil de la Fig.
2 después de una etapa de adhesivado con resina
acrı́lica.
Fig. 4 una capa de material textil de acuerdo
con la invención, antes de la etapa de punzonado.
Fig. 5, la capa de material textil de la Fig. 4,
después de la etapa de punzonado.
Fig. 6, la capa de material textil de la Fig. 5,
después de la etapa de calentamiento.
Descripción detallada de la invención
En las Figs. 1 a 3 se ha representado esquemáticamente un procedimiento convencional
de fabricación de un material laminar textil, concretamente de la capa de material textil. El material textil puede tener un único tipo de fibras
textiles 1, o puede ser una mezcla homogénea de
diversas fibras textiles. En las Figs. 1 a 3 se
han representado las fibras 1 todas iguales para
una mayor simplicidad de las Figs. La Fig. 1
corresponde substancialmente a la disposición de
las fibras 1 tras las etapas de cardado y primer
punzonado, que no desplaza las fibras fuera de la
cara vista. La cara superior 3 de la capa de material textil es la cara vista, mientras que la cara
inferior 5 es la cara oculta. Tras la etapa de punzonado, por ejemplo tipo “DILOUR”, las fibras 1
presentan un aspecto similar al representado en la
Fig. 2, quedando particularmente esponjosas en
la cara vista 3. Tras esta etapa de punzonado las
fibras 1 están muy débilmente enganchadas entre
sı́, de manera que deben ser unidas o ligadas entre
sı́ de alguna forma adicional. Esta unión adicional se consigue mediante el aporte de una espuma
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de resina SBR o acrı́lica, que se adiciona por la
cara oculta 5 y que forma una subcapa o zona
de adhesivado 6, que usualmente no presenta una
frontera claramente definida.
En el material laminar textil de acuerdo con
la invención, que se ha representado en las Figs.
4 a 6, la capa de material laminar está compuesta
por por lo menos dos tipos de fibras diferentes.
En las Figs. 4 a 6 se ha representado un primer tipo de fibras 7 mediante unos filamentos de
trazo más grueso y un segundo tipo de fibras 9
mediante unos filamentos de trazo más fino. Antes de la etapa de punzonado, los dos tipos de
fibras 7 y 9 presentan una distribución más o menos homogénea dentro de la capa de material textil, como puede apreciarse en la Fig. 4. Sin embargo, tras la etapa de punzonado, por ejemplo
tipo “DILOUR”, el segundo tipo de fibras 9 ha
sido arrastrado parcialmente hacia arriba, hacia
la cara vista 3, de tal manera que el primer tipo
de fibras 7 ha quedado concentrado en la parte
inferior, más próximo a la cara oculta 5 (ver Fig.
5). En la etapa de calentamiento (Fig. 6) se alcanza una temperatura en la cara oculta 5 y en
sus inmediaciones que provoca la fusión del primer tipo de fibras 7, que es el que tiene el punto
de fusión más bajo. La aportación de calor se
hace localmente, mediante unas fuentes de calor,
por ejemplo rayos infrarrojos 11. El material fundido une fuertemente las restantes fibras entre sı́.
Sin embargo, en la cara vista 3, debido a la casi
ausencia de fibras del primer tipo de fibras 7 y
debido a una menos temperatura, no hay material’ fundido y, por tanto, la cara vista conserva
el aspecto suave y acolchado.
Se describen a continuación dos ejemplos de
formas de realización de un material laminar textil de acuerdo con la invención.
Ejemplo 1
Materiales empleados:
- fibra de polietileno, de punto de fusión aproximado de 107◦ C, dtex: 17 tex longitud de las
fibras: 60 mm, cantidad 10 % en peso
- fibra de poliéster, de punto de fusión superior
a los 210◦ C, punto de termo fijación mayor de
160◦C, dtex: 11 tex, longitud de las fibras: 60
mm, cantidad 90 % en peso
Procedimiento de fabricación:
- cardado y primer punzonado
- punzonado con agujas de “DILOUR”, con
una penetración de 12 mm
- adición de una capa de polvo de polietileno
de 100 g/m2 sobre la cara oculta
- calentamiento mediante infrarrojos hasta
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aproximadamente 200◦ C
- unión de la cara oculta con un fieltro punzonado convencional, que comprende una mezcla de
diversas fibras, previamente calentado y prensado
a 210◦C
- moldeado en frı́o de la capa de material textil
y el fieltro conjuntamente, para la obtención del
material laminar textil. Temperatura del molde:
12◦C.
Resultados:
Tanto la resistencia a la abrasión como la estabilidad al calor del materia laminar textil obtenido son similares a las obtenidas con materiales
laminares textiles convencionales.
Ejemplo 2
Materiales empleados:
- fibra de polietileno, de punto de fusión aproximado de 125◦C, dtex: 17 tex, longitud de las
fibras: 60 mm, cantidad 10 % en peso
- fibra de poliéster, de punto de fusión superior
a los 210◦C, punto de termo-fijación mayor de
160◦C, dtex: 11 tex, longitud de las fibras: 60
mm, cantidad 90 % en peso
Procedimiento de fabricación:
- cardado y primer punzonado
- punzonado con agujas de “DILOUR”, con
una penetración de 12 mm
- adición de una capa de polvo de polietileno
de 100 g/m2 sobre la cara oculta
- calentamiento mediante infrarrojos hasta
aproximadamente 200◦ C
- unión de la cara oculta con un fieltro punzonado convencional, que comprende una mezcla de
diversas fibras, previamente calentado y prensado
a 210◦C
- moldeado en frı́o de la capa de material textil
y el fieltro conjuntamente, para la obtención del
material laminar textil. Temperatura del molde:
12◦C.
Resultados:
Tanto la resistencia a la abrasión como la estabilidad al calor del material laminar textil obtenido son similares a las obtenidas con materiales
laminares textiles convencionales.
En ambos casos, la unión entre la capa de material laminar y el fieltro ha sido de la misma calidad que una unión de una capa de material textil
convencional con un fieltro convencional. Sin embargo, en los ejemplos de acuerdo con la invención
ha sido suficiente con una aportación adicional de
polietileno en polvo, mientras que en una unión
convencional es necesario, además, aportar un copolı́mero de poliéster, para alcanzar una unión
suficientemente fuerte.
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ES 2 199 018 A1
REIVINDICACIONES
1. Material laminar textil del tipo que comprende por lo menos una capa de material textil
punzonado, caracterizado porque dicha capa de
material textil comprende por lo menos un primer
tipo de fibra (7) y un segundo tipo de fibra (9),
con puntos de fusión diferentes, donde dichos tipos de fibra (7) y (9) presentan por lo menos una
propiedad fı́sica con valores diferentes, de tal manera que dichos valores diferentes de dicha propiedad fı́sica permiten una estratificación por lo
menos parcial de dichos tipos de fibra (7) y (9).
2. Material laminar textil según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha propiedad
fı́sica es el dtex.
3. Material laminar textil según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque dicho primer tipo de fibra (7) tiene un dtex entre
9 tex y 20 tex, y dicho segundo tipo de fibra (9)
tiene un dtex entre 3 tex y 15 tex.
4. Material laminar textil según por lo menos
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque dicho primer tipo de fibra (7) es una poliolefina, preferentemente polietileno.
5. Material laminar textil según por lo menos
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque dicho segundo tipo de fibra (9) es poliéster
o polipropileno.
6. Material laminar textil según por lo menos
una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
porque dicho primer tipo de fibra (7) está ente el
y el 5 % y el 20 % en peso.
7. Material laminar textil según por lo menos
una de las reivindicaciones 1 a 6, dicho primer
tipo de fibra (7) tiene un punto de fusión inferior
a dicho segundo tipo de fibra (9), caracterizado
porque dicho primer tipo de fibra (7) es responsable de la fijación de las fibras que componen dicha
capa de material textil.
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8. Material laminar textil según por lo menos
una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
porque dicho primer tipo de fibra (7) tiene un
punto de fusión inferior a 170◦C.
9. Material laminar textil según por lo menos
una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque dicho segundo tipo de fibras (9) tiene una
temperatura de fusión superior a 160◦ C.
10. Procedimiento para la fabricación de un
material laminar textil según por lo menos una de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque
comprende las siguientes etapas: [a] mezclado de
dichos tipos de fibras (7) y (9), [b] cardado de la
mezcla de fibras hasta la obtención de una lámina
[c] estratificación por lo menos parcial de dicha
lámina mediante la segregación por lo menos parcial de dichos tipos de fibras (7) y (9), [d] calentamiento de la cara oculta (5) de dicha lámina, y
[e] moldeo de dicha lámina.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque dicha segregación tiene lugar simultáneamente con un punzonado.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 ú 11, caracterizado porque dicho
calentamiento tiene lugar hasta una temperatura
superior a la temperatura de fusión de dicho primer tipo de fibra (7).
13. Procedimiento según por lo menos una
de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado
porque dicho calentamiento tiene lugar hasta una
temperatura inferior a la temperatura de fusión
de dicho segundo tipo de fibra (9).
14. Utilización de un material laminar textil
según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a
9, para la fabricación de componentes de vehı́culo
automóvil.
15. Utilización según la reivindicación 14, caracterizado porque dichos componentes son del
grupo formado por alfombras piso, alfombras maletero y alfombras cubrerruedas.
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ES 2 199 018 A1
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ES 2 199 018 A1
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kES 2 199 018
kN. solicitud: 200100908
kFecha de presentación de la solicitud: 19.04.2001
kFecha de prioridad:
OFICINA ESPAÑOLA
DE PATENTES Y MARCAS
11
ESPAÑA
22
21
◦
32
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
k
51 Int. Cl.7 :
D04H 1/48, B32B 5/06
DOCUMENTOS RELEVANTES
Categorı́a
Documentos citados
Reivindicaciones
afectadas
X
US 4818586 A (SMITH et al.) 04.04.1989, todo el documento.
1-5,7-15
X
US 4131704 A (ERICKSON et al.) 26.12.1978, todo el documento.
1-5,7-15
X
US 5216790 A (ESCHENBACH) 08.01.1993, todo el documento.
1,2,6-9
X
US 4568581 A (PEOPLES, JR.) 04.02.1986, columna 2, lı́neas 10-13.
1
Categorı́a de los documentos citados
X: de particular relevancia
O: referido a divulgación no escrita
Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la
P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación
misma categorı́a
A: refleja el estado de la técnica
de la solicitud
E: documento anterior, pero publicado después de la fecha
de presentación de la solicitud
El presente informe ha sido realizado
× para todas las reivindicaciones
Fecha de realización del informe
26.12.2003
para las reivindicaciones n◦ :
Examinador
B. López de Quintana Palacios
Página
1/1