BRPI0715567B1

BRPI0715567B1 - Cut-resistant fabric, article and process for the production of a cut resistant fabric

Info

Publication number: BRPI0715567B1
Application number: BRPI0715567-0A
Authority: BR
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2017-08-29
Also published as: KR20090063269A; CA2663184C; EP2097566B1; EP2097566A2; JP5091245B2; BRPI0715567B8; US20080085411A1; JP2010506060A; CN101522969B; ATE525504T1; BRPI0715567A2; CA2663184A1; WO2008045441A2; KR101394876B1; MX2009003700A; CN101522969A; WO2008045441A3

Description

“TECIDO RESISTENTE A CORTE, ARTIGO E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM TECIDO RESISTENTE A CORTE” Campo da Invenção [001] A presente invenção se refere a tecidos resistentes a corte e artigos incluindo luvas e métodos de produção dos mesmos.

Antecedentes da Invenção [002] A Publicação do Pedido de Patente US 2004/0235383 de Perry et aí., descreve um fio ou tecido útil em vestimentas de proteção projetadas para atividades em que a exposição a respingos de substâncias fundidas, calor radiante, ou chamas é provável ocorrer O fio ou tecido é produzido a partir de fibras resistentes a chamas e fibras de micro-denier resistentes a chamas. A proporção em peso das fibras resistentes a chama para as fibras micro-denier resistentes a chama está na faixa de 4-9:2-6.

[003] A Publicação do Pedido de Patente US 2002/0106956 de Howland descreve tecidos formados a partir de misturas íntimas de fibras de alta tenacidade e fibras de baixa tenacidade em que as fibras de baixa tenacidade são dotadas de um denier por filamento substancialmente abaixo daquele das fibras de alta tenacidade.

[004] A Publicação do Pedido de Patente US 2004/0025486 de Takiue descreve um fio compósito de reforço compreendendo uma pluralidade de filamentos contínuos e em paralelo com pelo menos um fio de fibra cortada substancial mente não torcida compreendendo uma pluralidade de fibras cortadas. As fibras cortadas são preferivelmente selecionadas a partir de fibras cortadas de poliamida 6, fibras cortadas de poliamida 66, fibras cortadas de poliamida meta-aromática, e fibras cortadas de poliamida para-aromática.

[005] Artigos produzidos a partir de fibras de para-aram ida são dotados de excelente desempenho de corte e têm um preço elevado no mercado. Os referidos artigos, entretanto, podem ser mais rígidos do que os artigos produzidos com fibras têxteis tradicionais e em algumas aplicações os artigos de para-a ram ida podem sofrer abrasão mais rapidamente do que o desejado. Portanto» qualquer aprimoramento seja no conforto» durabilidade ou na quantidade de material de a ram ida necessário para o desempenho de corte adequado nos artigos é desejado.

Descrição Resumida dâ Invenção [006] A presente invenção se refere a um tecido resistente a corte, compreendendo: um fio compreendendo uma mistura íntima de fibras cortadas, a mistura compreendendo: a) 20 a 50 partes em peso de uma fibra selecionada a partir do grupo de fibra de poliam ida alifátíca, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, fibra acrílica e suas misturas; e b) 50 a 80 partes em peso de uma mistura de fibra de aramida, baseado em 100 partes em peso das fibras de a) e b); onde a mistura de fibra de aramida compreende pelo menos uma primeira fibra de aramida dotada de uma densidade linear de 3,7 a 6,7 dtex por filamento; e uma segunda fibra de aramida dotada de uma densidade linear de 0,56 a 5,0 dtex por filamento; e em que a diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida para a segunda fibra de aramida é 1,1 dtex por filamento ou maior.

[007] A presente invenção adicionalmente se refere a um processo para a produção de um artigo resistente a corte, compreendendo: a) misturar i) 20 a 50 partes em peso de uma fibra selecionada a partir do grupo de fibra de poliamida alifátíca, fibra de poliolefina, fibra de polietileno, e suas misturas, e íi) 50 a 80 partes em peso de uma mistura de fibra de aram ida; com base em 100 partes em peso das fibras de i) e íi), em que a mistura de fibra de aram ida compreende pelo menos uma primeira fibra de aram ida dotada de uma densidade linear de 3,7 a 6,7 dtex por filamento; e uma segunda fibra de aramida dotada de uma densidade linear de 0,56 a 5,0 dtex por filamento; e em que a diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida para a segunda fibra de aramida é 1,1 dtex por filamento ou maior; b) formar um fio de fibras cortadas a partir da mistura de fibras; e c) tricotar um artigo a partir do fio de fibras cortadas.

Breve Descrição dos Desehhos [008] A figura 1 é uma representação de um possível tecido tricotado da presente invenção, [009] A figura 2 é um artigo da presente invenção na forma de uma luva tricotada.

[010] A figura 3 é uma representação de uma seção do fio de fibra cortada, compreendendo uma possível mistura íntima de fibras, [011] A figura 4 é uma ilustração de uma possível seção transversal de um feixe de fios de fibras cortadas útil nos tecidos da presente invenção, [012] A figura 5 é uma ilustração de outra possível seção transversal de um feixe de fios de fibras cortadas útil nos tecidos da presente invenção, [013] A figura 6 é uma ilustração da seção transversal de um feixe de fios de fibras cortadas da arte anterior dotado da com um ente usada fibra de para-aramida de 1,5 denier por filamento {1,7 dtex por filamento).

[014] A figura 7 é uma ilustração de a um possível fio retorcido produzido a partir de dois fios singelos, [015] A figura 8 é uma ilustração de uma possível seção transversal de um fio retorcido produzido a partir de dois fios singelos diferentes, [016] A figura 9 é uma ilustração de um possível fio retorcido produzido a partir de três únicos fios.

Descrição Detalhada da Invenção [017] Em uma realização, a presente invenção se refere a um tecido resistente a corte compreendendo um fio que compreende uma mistura íntima de fibras cortadas a mistura compreendendo 20 a 50 partes em peso de uma fibra lubrificante; 20 a 40 partes em peso de uma primeira fibra de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 3,3 a 6 denier por filamento (3,7 a 6.7 dtex por filamento); e 20 a 40 partes em peso de uma segunda fibra de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 0,50 a 4,5 denier por filamento (0,56 a 5,0 dtex por filamento); com base no peso total das fibras lubrificantes e primeira e segunda fibras de aramida. Em algumas realizações preferenciais a primeira fibra de aramida é dotada de uma densidade linear a partir de 3,3 a 5,0 denier por filamento (3,7 a 5,6 dtex por filamento) e em algumas realizações preferenciais a segunda fibra de aramida é dotada de uma densidade linear a partir de 1,0 a 4,0 denier por filamento (1,1 a 4,4 dtex por filamento), A diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida para a segunda fibra de aramida é 1 denier por filamento (1,1 dtex por filamento) ou maior. Em algumas realizações preferenciais, a fibra lubrificante e a primeira e segunda fibras de aramida são cada uma das quais presentes individualmente em quantidades que variam a partir de cerca de 26 a 40 partes em peso, com base em 100 partes em peso das referidas fibras. Em algumas realizações mais preferenciais, os três tipos de fibras estão presentes em partes em peso substancialmente iguais.

[018] Em outra realização, a presente invenção se refere a um tecido resistente a corte compreendendo um fio que compreende uma mistura íntima de fibras cortadas, a mistura compreendendo 20 a 50 partes em peso de uma fibra selecionada a partir do grupo de fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, fibra acrílica, e misturas das mesmas; e 50 a 80 partes em peso de uma mistura de fibra de aramida; com base no peso total das fibras de poliamida alifática, poliolefina, poliéster e aramida. A mistura de fibra de aramida compreende pelo menos uma primeira fibra de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 3,3 a 6 denier por filamento (3,7 a 6,7 dtex por filamento); e uma segunda fibra de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 0,50 a 4,5 denier por filamento (0,56 a 5,0 dtex por filamento). Em algumas realizações preferenciais a primeira fibra de aramida é dotada de uma densidade linear a partir de 3,3 a 5,0 denier por filamento (3,7 a 5,6 dtex por filamento) e em algumas realizações preferenciais a segunda fibra de aramida é dotada de uma densidade linear a partir de 1,0 a 4,0 denier por filamento (1,1 a 4,4 dtex por filamento). A diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida para a segunda fibra de aramida é 1 denier por filamento (1,1 dtex por filamento) ou maior. Em uma realização preferencial, a fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, fibra acrílica, ou mistura de fibra está presente em uma quantidade que é 26 a 40 partes em peso e a mistura de fibra de aramida está presente em uma quantidade que é 60 a 74 partes em peso; com base em 100 partes em peso das referidas fibras. Em uma realização mais preferencial, a fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, fibra acrílica, ou mistura de fibras e a mistura de fibra de aramida estão presentes em uma proporção em peso de cerca de 1:2.

[019] Surpreendentemente, foi observado que os tecidos da presente invenção são dotados de resistência a corte equivalente a ou maior do que um tecido produzido com 100% de fios de fibras de para-aramida comumente usados 1,5 denier-por-filamento (1,7 dtex por filamento). Em outras palavras, a resistência a corte de um tecido com 100% de fibra de para-aramida pode ser duplicada por um tecido dotado de no máximo 80 partes em peso fibra de para-aramida. Acredita-se que os três tipos de fibras, ou seja, a fibra lubrificante, fibra de aramida de maior denier-por-filamento, e fibra de aramida de menor denier-por-filamento, funcionem juntos para proporcionar não só resistência a corte, mas também resistência a abrasão aprimorada ao tecido e flexibilidade, o que se transforma em uma durabilidade aprimorada e conforto de uso.

[020] O termo "tecido" pretende incluir qualquer estrutura em camadas tecida, tricotada, não-tecida ou semelhante que utilize fios. Por "fio" se quer dizer uma montagem de fibras fiadas ou trançadas juntas para formar um filamento contínuo. Como usado aqui, um fio em geral se refere a o que é conhecido na arte como um fio singelo, que é o filamento mais simples de um material têxtil adequado para operações tais como tecelagem e tricô. Um fio de fibras cortadas cortado pode ser formado a partir de fibras cortadas com mais ou menos torção; um fio de múltiplos filamentos contínuos pode ser formado com ou sem torção. Quando torção está presente, a mesma se apresenta toda na mesma direção. Como usadas aqui as frases "fio retorcido" e "fio dobrado" podem ser usadas intercambiavelmente e se referem a dois ou mais fios, isto é, fios singelos, retorcidos ou dobrados juntos. "Tecido" tem a intenção de incluir qualquer tecido produzido por tecelagem; ou seja, entrelaçamento ou entrançamento de pelo menos dois fios tipicamente em ângulos retos. Em geral os referidos tecidos são produzidos por entrelaçamento de um conjunto de fios, chamado de fios de urdidura, com outro conjunto de fios, chamado de fios de armação ou de preenchimento. O tecido plano pode possuir essencialmente qualquer armação, tal como, tafetá, cetim turco, natê, cetim, sarja, não-balanceadas e semelhantes. Tafetá é o mais comum. "Tricotado" tem a intenção de incluir uma estrutura capaz de ser produzida por intertravamento de uma série de laços de um ou mais fios por meio de agulhas ou fios, tal como malha por urdimento (por exemplo, tricô, milanês ou Raschel) e malha por trama (por exemplo, circular ou retilínea). "Não-tecido" tem a intenção de incluir uma rede de fibras formando um material em forma de folha flexível capaz de ser produzido sem tecelagem ou tricotagem e mantidas unidas por (i) intertravamento mecânico de pelo menos algumas das fibras, (ii) fusão de pelo menos algumas partes de algumas das fibras, ou (iii) ligação pelo menos algumas das fibras por uso de um material de ligação. Tecidos não-tecidos planos que utilizam fios incluem principalmente tecidos unidirecionais, entretanto outras estruturas são possíveis.

[021] Em algumas realizações preferenciais, o tecido da presente invenção é um tecido tricotado, usando qualquer padrão de tricô apropriado e máquinas de tricotar convencionais. A figura 1 é uma representação de um tecido tricotado. A resistência a corte e o conforto são afetados pela firmeza do tricô e a referida firmeza pode ser ajustada para ir de encontro a qualquer necessidade específica. Uma combinação bastante eficaz de resistência a corte e conforto foi observada, por exemplo, em padrões de tricô de jérsei simples e tricô de felpo. Em algumas realizações, os tecidos da presente invenção são dotados de uma base ponderai na faixa de 3 a 30 oz/yd2 (100 a 1000 g/m2), preferivelmente 5 a 25 oz/yd2 (170 a 850 g/m2), os tecidos na extremidade superior da faixa de base ponderai proporcionando mais proteção contra corte.

[022] Os tecidos da presente invenção podem ser utilizados em artigos para proporcionar proteção contra corte. Artigos úteis incluem, mas não são limitados a, luvas, aventais e jalecos. Em uma realização preferencial o artigo é uma luva resistente a corte que é tricotada. A figura 2 é uma representação de uma das referidas luvas 1 dotada de um detalhe 2 ilustrando a construção tricotada da luva.

[023] Nos tecidos e artigos incluindo luvas da presente invenção, a diferença na densidade linear do filamento da fibra de aramida de maior denier-por-filamento e a fibra de aramida de menor denier-por-filamento é 1 denier por filamento (1,1 dtex por filamento) ou maior. Em algumas realizações preferenciais, a diferença na densidade linear do filamento é 1,5 denier por filamento (1,7 dtex por filamento) ou maior. Acredita-se que a fibra lubrificante reduza a fricção entre fibras no feixe de fios de fibras cortadas, permitindo que a fibra de aramida de menor denier-por-filamento e a fibra de aramida de maior denier-por-filamento mais facilmente se movam nos feixes de fios tecidos. A figura 3 é uma representação de uma seção do fio de fibra cortada 3 compreendendo uma possível mistura íntima de fibras.

[024] A figura 4 é uma possível realização de uma seção transversal A-A' do feixe de fios de fibra cortada da figura 3. O fio de fibras contínuas 4 contém uma primeira fibra de aramida 5 dotada de uma densidade linear a partir de 3,3 a 6 denier por filamento (3,7 a 6,7 dtex por filamento), e uma segunda fibra de aramida 6 dotada de uma densidade linear a partir de 0,50 a 4,5 denier por filamento (0,56 a 5,0 dtex por filamento). Fibra lubrificante 7 é dotada de uma densidade linear na mesma faixa que a segunda fibra de aramida 6. A fibra lubrificante é uniformemente distribuída no feixe de fios e em muitos casos atua de modo a separar a primeira e segunda fibras de aramida. É sabido que isto ajuda a evitar inter travamento substancial de quaisquer fibrilas de aramida (não mostradas) que podem estar presentes ou geradas a partir de desgaste na superfície das fibras de aramida e também proporcionam um efeito lubrificante nos filamentos no feixe de fios, proporcionando tecidos produzidos a partir dos referidos fios com uma maior característica de fibra têxtil e melhor sensação estética ou "mão".

[025] A figura 5 ilustra outra possível realização de uma seção transversal A-A' do feixe de fios de fibra cortada da figura 3. Feixe de fios 11 é dotado das mesmas primeira e segunda fibras de aramida 5 e 6 que a figura 4, entretanto, a fibra lubrificante 8 é dotada de uma densidade linear na mesma faixa que a primeira fibra de aramida 5. Em comparação, a figura 6 é uma ilustração de uma seção transversal do feixe de fios da arte anterior comumente usado de 1,5 denier por filamento (1,7 dtex por filamento) fio descontínuo de para-aramida 12 com 1,5 denier por fibras de filamento (1,7 dtex por filamento) 9. Para maior simplicidade nas figuras, nos casos onde a fibra lubrificante é dita ser basicamente de mesmo denier que uma fibra do tipo aramida, a mesma é dotada do mesmo diâmetro que aquela fibra do tipo aramida. Os diâmetros de fibra atuais podem ser relativamente diferentes em função das diferenças nas densidades do polímero. Embora em todas as referidas figuras as fibras individuais sejam representadas como dotadas de uma seção transversal redonda, e que muitas das fibras úteis nos referidos feixes preferivelmente podem ser dotadas de um formato de seção transversal redondo, oval ou de feijão, é entendido que as fibras dotadas de outras seções transversais podem ser usadas nos referidos feixes.

[026] Embora nas figuras os referidos feixes de fibras representem fios singelos, é entendido que os referidos fios singelos de multidenier podem ser dobrados com um ou mais outros fios singelos para produzir fios dobrados. Por exemplo, a figura 7 é uma ilustração de uma realização de um fio em dobra ou dobrado (14) produzida a partir de dobra-torção de dois fios singelos juntos. A figura 8 é uma possível realização de uma seção transversal B-B' do feixe de fio retorcido da figura 7 contendo dois fios singelos, com um fio singelo 15 produzidos a partir de uma mistura íntima de fibras cortadas de multidenier como descrito anteriormente e um fio singelo 16 produzido a partir de apenas um tipo de filamento. Embora dois fios singelos diferentes sejam mostrados nas referidas figuras, isto não é restritivo e deve ser entendido que o fio retorcido poderá conter dois ou mais fios retorcidos juntos. Por exemplo, a figura 9 é uma ilustração de três fios singelos torcidos juntos. Deve também ser entendido que o fio retorcido pode ser produzido a partir de dois ou mais fios singelos produzidos a partir de uma mistura íntima de fibras cortadas de multidenier, como descrito anteriormente, ou o fio retorcido pode ser produzido a partir de, pelo menos, um dos fios que tenha composição desejada, incluindo, por exemplo, um fio de filamento contínuo.

[027] Surpreendentemente, o tecido da presente invenção é dotado de flexibilidade aprimorada em relação ao tecido produzido com as fibras comumente usadas de 1,5 denier por filamento (1,7 dtex por filamento), apesar do fato da mistura íntima utilizar um grande número de filamentos que são dotados de um maior diâmetro do que o diâmetro das fibras de 1,5 denier por filamento (1,7 dtex por filamento).

[028] Os tecidos resistentes a corte e as luvas da presente invenção compreendem um fio que compreende uma mistura íntima de fibras cortadas por mistura íntima se quer dizer que as diversas fibras cortadas são distribuídas homogeneamente no feixe de fios de fibras cortadas. As fibras cortadas usadas em algumas realizações da presente invenção são dotadas de um comprimento de 2 a 20 centímetros. As fibras cortadas podem ser fiadas em fios usando sistemas de fiação de fibra curta ou de algodão, sistemas de fibras longas ou lã, ou sistemas de fiação por rotura. Em algumas realizações o comprimento da fibra cortada é preferivelmente 3,5 a 6 centímetros, especialmente para fibras usadas em sistemas de fiação de algodão. Em algumas outras realizações o comprimento da fibra cortada é preferivelmente 3,5 a 16 centímetros, especialmente para a serem usadas em sistemas de fiação por rotura e lã. As fibras cortadas usadas em muitas realizações da presente invenção são dotadas de um diâmetro de 5 a 30 micrômetros e uma densidade linear na faixa de cerca de 0,5 a 6,5 denier por filamento (0,56 to 7,2 dtex por filamento), preferivelmente na faixa de 1,0 a 5,0 denier por filamento (1,1a 5,6 dtex por filamento).

[029] "Fibra lubrificante" como usado aqui tem a intenção de incluir qualquer fibra que, quando usada com a fibra de aramida de multidenier nas proporções aqui designadas para produzir um fio, aumenta a flexibilidade dos tecidos ou artigos (incluindo luvas) produzidos a partir do referido fio. Acredita-se que o efeito desejado proporcionado pela fibra lubrificante esteja associado com as propriedades não fibrilantes e de fricção fio-a-fio de uma fibra de polímero. Portanto, em algumas realizações preferenciais a fibra lubrificante é uma fibra não fibrilante ou "livre de fibrila". Em algumas realizações a fibra lubrificante é dotada de um coeficiente de fricção dinâmico fio-em-fio, quando medido em si, de menos de 0,55, e em algumas realizações o coeficiente de fricção dinâmico é menor do que 0.40, conforme medido pelo Método ASTM D3412 com método de cabrestante a 50 gramas de carga, 170 graus de ângulo de enrolamento, e 30 cm/segundos de movimento relativo. Por exemplo, quando medido deste modo, a fibra de poliéster-em-poliéster é dotada de um coeficiente de fricção dinâmico medido de 0,50 e a fibra de poliamida -em- poliamida é dotada de um coeficiente de fricção dinâmico medido de 0.36. Não é necessário que a fibra lubrificante seja dotada de qualquer acabamento de superfície ou tratamento químico especial para proporcionar o comportamento lubrificante. Dependendo da estética desejada o tecido final e artigo, a fibra lubrificante pode ser dotada de uma densidade linear de filamento igual à densidade linear de filamento de uma das fibras do tipo aramidas no fio ou pode ser dotada de uma densidade linear de filamento diferente da densidade de filamento linear das fibras de aramida no fio.

[030] Em algumas realizações preferenciais da presente invenção, a fibra lubrificante é selecionada a partir do grupo de fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, fibra acrílica e misturas das mesmas. Em algumas realizações a fibra lubrificante é uma fibra termoplástica. "Termoplástico" tem a intenção de ter a sua definição de polímero tradicional; ou seja, os referidos materiais fluem da maneira como um líquido viscoso quando aquecido e solidifica quando resfriado e assim ocorre de modo reversível de tempos em tempos em aquecimentos e resfriamentos subseqüentes. Em algumas realizações mais preferenciais a fibra lubrificante é uma fibra termoplástica fiada por fusão ou fiada por gel.

[031] Em algumas realizações preferenciais a fibra de poliamida alifática se refere a qualquer tipo de fibra contendo polímero ou copolímero de poliamida. Poliamidas são poliamidas sintéticas de cadeia longa dotadas de grupos amida recorrentes (-NH-CO-) como uma parte integral da cadeia de polímero, e dois exemplos comuns de poliamidas são poliamida 66, que é poliexametilenodiamina adipamida, e poliamida 6, o qual é policaprolactam. Outras poliamidas podem incluir poliamida 11, que é produzido a partir de ácido 11-amino-undecanóico; e poliamida 610, que é produzido a partir do produto de condensação de hexametilenodiamina e ácido sebácico.

[032] Em algumas realizações, fibra de poliolefina se refere à fibra produzida a partir de polipropileno ou fibra de polietileno. Polipropileno é produzido a partir de polímeros ou copolímeros de propileno. Uma fibra de polipropileno é comercialmente oferecida sob o nome registrado de Marvess® da Phillips Fibras. Fibra de polietileno é produzida a partir de polímeros ou copolímeros de etileno com pelo menos 50 rnols por cento de etileno com base em 100 rnols por cento de polímero e pode ser fiada a partir de uma fusão; entretanto em algumas realizações preferenciais as fibras são fiadas a partir de um gel. Fibras de polietileno úteis podem ser produzidas seja a partir de fibra de polietileno de alto peso molecular ou fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular. Fibra de polietileno de alto peso molecular em geral é dotada de uma base ponderai molecular média maior do que 40.000. Uma fibra de polietileno fiada por fusão de alto peso molecular é comercialmente oferecida pela Fibervisions®; fibra de poliolefina pode também incluir uma fibra biocompatível dotada de diversas construções de fibra de polietileno e/ou polipropileno de lado a lado ou de bainha núcleo. Fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular comercialmente oferecida em geral é dotada de uma base ponderai molecular média de cerca de um milhão ou maior. Um polietileno de ultra-alto peso molecular ou fibra de polietileno de cadeia estendida pode ser em geral preparado como discutido na Patente US 4.457.985. Este tipo de fibra fiada a gel é comercialmente oferecida sob os nomes registrados de Dyneema® oferecida pela Toyobo e Spectra® oferecida pela Honeywell.

[033] Em algumas realizações, fibra de poliéster se refere a qualquer tipo de polímero sintético ou copolímero composto de pelo menos 85% em peso de um éster de álcool diídrico e ácido tereftálico. O polímero pode ser produzido pela reação de etileno glicol e ácido tereftálico ou seus derivados. Em algumas realizações o poliéster preferido é fibra de tereftalato de polietileno (PET). As formulações de poliéster podem incluir uma variedade de comonômeros, incluindo dietileno glicol, ciclohexanodimetanol, poli(etileno glicol), ácido glutárico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido isoftálico, e semelhante. Além dos referidos comonômeros, agentes de ramificação como ácido trimésico, ácido piromelítico, trimetilolpropano e trimetiloloetano, e pentaeritritol podem ser usados. PET pode ser obtido por técnicas de polimerização conhecidas a partir ou do ácido tereftálico ou de seus ésteres de alquila inferior (por exemplo, tereftalato de dimetila) e etileno glicol ou combinações ou misturas dos referidos. Poliésteres úteis podem também incluir naftalato de polietileno (PEN). PEN pode ser obtido por técnicas de polimerização conhecidas a partir do ácido 2,6 naftaleno dicarboxílico e etileno glicol.

[034] Em algumas outras realizações os poliésteres preferidos são poliésteres aromáticos que exibem um comportamento de fusão termotrópico. Os referidos incluem poliésteres cristalinos líquidos ou de fusão anisotrópica tais como os oferecidos sob o nome registrado de Vectran® oferecido pela Celanese. Em algumas outras realizações polímeros de poliéster cristalinos líquidos completamente processáveis por fusão aromática dotados de baixos pontos de fusão são preferidos, tais como aqueles descritos na Patente US 5.525.700.

[035] Em algumas realizações, fibra acrílica se refere à fibra dotada de pelo menos 85 por cento em peso de unidades acrilonitrila, uma unidade acrilonitrila sendo -(CH2-CHCN)-. A fibra acrílica pode ser produzida a partir de polímeros acrílicos dotados de 85 por cento em peso ou mais de acrilonitrila com 15 por cento em peso ou menos de um monômero etilênico copolimerizável com acrilonitrila e misturas de dois ou mais dos referidos polímeros acrílicos. Exemplos do monômero etilênico copolimerizável com acilonitrila incluem ácido acílico, ácido metacrílico e ésteres dos mesmos (acrilato de metila, acrilato de etila, metacilato de metila, metacrilato de etila, etc.), acetato de vinila, cloreto de vinila, cloreto de vinilideno, acrilamida, metacilamida, metacrilonitrila, ácido alilsulfônico, ácido metanosulfônico e ácido estirenossulfônico. Fibras acrílicas de diversos tipos são comercialmente oferecidas pela Sterling Fibers, e um método de produção ilustrativo de polímeros acrílicos e fibras é descrito na Patente US 3.047.455.

[036] Em algumas realizações da presente invenção, as fibras lubrificantes descontínuas são dotadas de um índice de corte de pelo menos 0,8 e preferivelmente a índice de corte de 1,2 ou maior. Em algumas realizações as fibras lubrificantes descontínuas preferenciais são dotadas de um índice de corte de 1,5 ou maior. O índice de corte é o desempenho de corte de um tecido tecido ou tricotado de 475 gramas/metro quadrado (14 onças/jarda quadrada) de 100% de uma fibra a ser testada que é então medido por ASTM F1790-97 (medido em gramas, também conhecido como Desempenho de Proteção Contra Corte (CPP)) dividido pela densidade de área (em gramas por metro quadrado) do tecido sendo cortado.

[037] Em algumas realizações da presente invenção, as fibras de aramida descontínuas preferenciais são fibras de para-aramida. Por fibras de para-aramida se quer dizer fibras produzidas a partir de polímeros de para-aramida; poli(p-fenileno tereftalamida) (PPD-T) é o polímero de para-aramida preferido. Por PPD-T se quer dizer o homopolímero resultante a partir da polimerização mol-para-mol da p-fenileno diamina e cloreto de tereftaloila e, ainda, os copolímeros resultantes a partir da incorporação de pequenas quantidades de outras diaminas com a p-fenileno diamina e de pequenas quantidades de outros cloretos diácidos com o cloreto de tereftaloila. Como regra geral, outras diaminas e outros cloretos diácidos podem ser usados em quantidades até cerca de 10 mois por cento de uma p-fenileno diamina ou do cloreto de tereftaloila, ou talvez relativamente maior, desde que apenas as outras diaminas e cloretos diácidos não apresentem grupos de reação os quais interfiram com a reação de polimerização. PPD-T, também, significa copolímeros resultantes a partir da incorporação de outras diaminas aromáticas e outros cloretos diácido aromáticos tais como, por exemplo, cloreto de 2,6-naftaloila ou cloreto de cloro- ou diclorotereftaloila; desde que, apenas se as outras diaminas aromáticas e cloretos diácido aromáticos estejam presentes em quantidades as quais não afetem adversamente as propriedades da para-aramida.

[038] Aditivos podem ser usados com a para-aramida nas fibras e foi observado que tanto quanto 10 por cento, em peso, de outro material polimérico pode ser misturado com a aramida ou que copolímeros podem ser usados dotados de tanto quanto 10 por cento de outra diamina substituída pela diamina de uma aramida ou tanto quanto 10 por cento de outro cloreto diácido substituído pelo cloreto diácido da aramida.

[039] Fibras de para-aramida são em geral fiadas por extrusão de uma solução de uma para-aramida através de um capilar em um banho de coagulação. No caso da poli(p-fenileno tereftalamida), o solvente para a solução é em geral ácido sulfúrico concentrado e a extrusão é em geral através de um espaço de ar em um banho de coagulação frio, aquoso. Os referidos processos são bem conhecidos e são em geral descritos nas Patentes US 3.063.966; US 3.767.756; US 3.869.429, e US 3.869.430. Fibras de p-aramida são comercialmente oferecidas como fibras da marca Kevlar®, as quais são oferecidas pela E. I. du Pont de Nemours e Company, e fibras da marca Twaron®, as quais são oferecidas pela Teijin, Ltd.

[040] A presente invenção também se refere um processo para a produção de um artigo resistente a corte, tal como um tecido ou uma luva, compreendendo misturar 20 a 50 partes em peso de uma fibra cortada lubrificante, 20 a 40 partes em peso de uma primeira fibra cortada de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 3,3 a 6 denier por filamento (3,7 a 6,7 dtex por filamento), e 20 a 40 partes em peso de uma segunda fibra cortada de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 0,50 a 4,5 denier por filamento (0,56 a 5,0 dtex por filamento), com base no peso total da lubrificante e primeira e segunda fibras de aramida, e onde a diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida para a segunda fibra de aramida é 1 denier por filamento (1,1 dtex por filamento) ou maior; formar um fio de fibras cortadas a partir da mistura de fibras; e tricotar o artigo a partir do fio de fibras cortadas. Em algumas realizações preferenciais, a fibra lubrificante e a primeira e segunda fibras de aramida estão presente em uma quantidade que é 26 a 40 partes em peso, com base em 100 partes em peso das referidas fibras. Em algumas realizações mais preferenciais, os três tipos de fibras estão presentes em partes em peso substancialmente iguais.

[041] Outra realização da presente invenção se refere a processos para a produção de um artigo resistente a corte, tal como um tecido ou uma luva, compreendendo as etapas de misturar 20 a 50 partes em peso de uma fibra selecionada a partir do grupo de fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, e misturas das mesmas, e 50 a 80 partes em peso de uma mistura de fibra de aramida, com base no peso total da poliamida alifática, poliolefina, poliéster, e fibras de aramida, e onde a mistura de fibra de aramida compreende pelo menos uma primeira fibra de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 3,3 a 6 denier por filamento (3,7 a 6,7 dtex por filamento) e uma segunda fibra de aramida dotada de uma densidade linear a partir de 0,50 a 4,5 denier por filamento (0,56 a 5,0 dtex por filamento), e onde a diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida para a segunda fibra de aramida é 1 denier por filamento (1,1 dtex por filamento) ou maior; formar um fio de fibras cortadas a partir da mistura de fibras; e tricotar um artigo a partir do fio de fibras cortadas. Em uma realização preferencial, a fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, ou mistura de fibra está presente em uma quantidade que é 26 a 40 partes em peso e a mistura de fibra de aramida está presente em uma quantidade que é 60 a 74 partes me peso; com base em 100 partes em peso das referidas fibras. Em uma realização mais preferencial, a fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibra de poliéster, ou mistura de fibra e a mistura de fibra de aramida está presente em uma proporção em peso de cerca de 1:2.

[042] Em algumas realizações preferenciais, a mistura intima de fibra cortada é produzida por primeiro misturar junto fibras cortadas obtidas a partir de fardos abertos, junto com quaisquer outras fibras cortadas, se desejado para funcionalidade adicional. A mistura de fibra é então formada em uma fita usando uma máquina de cardagem. Uma máquina de cardagem é comumente usada em uma indústria de fibra para separar, alinhar, e enviar fibras em um filamento contínuo de fibras frouxamente montadas sem torção substancial, comumente conhecido como fita cardada. A fita cardada é processada em fita estirada, tipicamente, mas não limitado a um processo de estiramento em duas etapas.

[043] Fios descontínuos fiados são então formados a partir da fita estirada usando técnicas convencionais. As referidas técnicas incluem sistemas de algodão convencional, processos short-staple, tal como, por exemplo, fiação de extremidade aberta, fiação por anel, ou fiação por maior velocidade de ar, técnicas tal como fiação por jato de ar Murata em que o ar é usado para a torção das fibras cortadas em um fio. A formação dos fios fiados úteis nos tecidos da presente invenção pode também ser alcançada pelo uso de sistema de lã convencional, processos de fiação stretch-break e de long-staple, tais como, por exemplo, fiação por anel de tecido de lã fiada ou semi-fiada. Independente do sistema de processamento, a fiação por anel é o método em geral preferido para a produção de fios descontínuos resistentes a corte.

[044] A mistura de fibras cortadas antes da cardagem é um método preferido para a produção de fios fiados bem misturados, homogêneos, de mistura íntima usados na presente invenção, entretanto outros processos são possíveis. Por exemplo, a íntima mistura de fibras pode ser produzida por processos de corte mistura; ou seja, as diversas fibras estiradas ou forma de filamento contínuo podem ser misturadas juntas durante, ou antes, do encrespamento ou corte descontínuo. Este método pode ser útil quando fibra cortada de aramida é obtida a partir do estiramento fiado de multidenier ou de um fio de multifilamentos contínuos de multidenier. Por exemplo, um fio de aramida contínuo de multifilamento pode ser fiado a partir da solução através de uma fieira especialmente preparada para criar um fio onde os filamentos de aramida individuais são dotados de duas ou mais densidades lineares diferentes; o fio pode então ser cortado em seções descontínuas para produzir uma mistura de seções descontínuas de aramida de multidenier. A fibra lubrificante pode ser combinada com a referida mistura de aramida de multidenier seja por combinação da fibra lubrificante com a fibra de aramida e cortando as mesmas juntas, ou por mistura da fibra cortada lubrificante com a fibra de aramida descontínua após o corte. Outro método de se misturar as fibras é por cardagem e/ou mistura de fita estirada; ou seja, para produzir fitas individuais de diversas fibras cortadas na mistura, ou combinações de diversas fibras cortadas na mistura, e fornecer as referidas cardadas individuais e/ou fitas estiradas para pavio e/ou dispositivos de fiação de fio descontínuo projetados para misturar as fibras de fita enquanto fiando o fio descontínuo. Todos os referidos métodos não pretendem ser limitados e outros métodos de misturar fibras cortadas e produção de fios são possíveis. Todos os referidos fios descontínuos podem conter outras fibras desde que os atributos do tecido desejado não sejam dramaticamente comprometidos.

[045] O fio de fibras cortadas de uma mistura íntima de fibras é então preferivelmente alimentado a um dispositivo de tricotar para produzir uma luva tricotada. Os referidos dispositivos de tricotar incluem uma gama de maquinas de tricotar luvas de calibre padrão a muito fino, tal como a máquina de tricotar luva Sheima Seiki usada nos exemplos a seguir. Se desejado, múltiplas extremidades ou fios podem ser fornecidos para a máquina de tricotar; ou seja, um feixe de fios ou um feixe de fios dobrados pode ser co-alimentado em máquina de tricotar e tricotado em uma luva usando técnicas convencionais. Em algumas realizações é desejável se adicionar a funcionalidade às luvas pela co-alimentação de um ou mais outros fios descontínuos ou de filamento contínuo com um ou mais fio de fibras cortadas dotado da mistura íntima de fibras. O aperto do tricô pode ser ajustado para ir de encontro a quaisquer necessidades específicas. Uma combinação bastante eficaz de resistência a corte e conforto foi observada, por exemplo, em padrões de tricô de jérsei simples e de tricô Terry. Métodos de Teste [046] Resistência a corte. Os dados de resistência a corte para os tecidos descritos a seguir foram gerados usando ASTM 1790-04 "Método de Teste Padrão para Medir a Resistência a corte dos Materiais Usados em Tecidos de Proteção”. Para o referido teste a máquina de teste Tomodynamometer (TDM -100) foi usada. Na realização do teste, uma borda de corte, sob uma força específica, é passada uma vez através da amostra montada em um mandril. A borda de corte é uma lâmina de faca de aço inoxidável dotada de uma borda afiada de 70 milímetros de comprimento. O suprimento de lâmina é calibrado ao usar uma carga de 500 g em um material de calibragem de neoprene no início e no final do teste. Uma nova borda de corte é usada para cada teste de corte. A amostra é uma peça retangular de tecido; a mesma é cortada 50 x 100 milímetros em uma orientação a 45 graus a partir das direções de urdidura e armação. O mandril é uma barra eletro condutora arredondada com um raio de 38 milímetros e uma amostra junto com uma tira de cobre estreita é montada na mesma usando fita dupla face. A tira de cobre é disposta entre a amostra e a fita dupla face. A borda de corte é estirada através do tecido no mandril em um ângulo reto com o eixo longitudinal do mandril. O corte é registrado quando a borda de corte faz contato elétrico com a tira de cobre. Em diversas forças diferentes, a distância estirada a partir do contato inicial para o corte é registrada e um gráfico de força é construído como uma função da distância para o corte. A partir do gráfico, a força é determinada para o corte a uma distância de 0,8 polegadas ou 20 milímetros e é normalizado para validar a consistência do fornecimento de lâmina. A força normalizada é reportada como a resistência à força de corte.

Exemplos [047] Nos exemplos a seguir, os tecidos foram tricotados usando fios fiados por anel com base em fibra cortada. As composições de mistura de fibra cortada foram preparadas ao se misturar diversas fibras cortadas de um tipo mostrado na Tabela 1 em proporções como mostradas na Tabela 2. Em todos os casos a fibra de aram ida foi produzida a partir de poli(parafenileno tereftalamidâ) (PPD-T). Este tipo de fibra é conhecida pela marca registrada de Kevlar® e foi fabricada pela E.l. du Pont de Nemours e Gompany. O componente de fibra lubrificante foi fibra de polia mi da 66 se mi-opaca vendida pela Invista sob a designação Tipo 420, Tabela1 Geral Específico Densidade Linear Comprimento de corte Tipo de Tipo de Denier/fi Ia mento Dtex/filamento centímetros fibra fibra Aramida PPD-T 1,5 1,7 4,8 Aramida PPD-T 2,25 2,5 4,8 Aramida PPD-T 4,2 4,7 4,8 Lubrificante Poliamida 1,7 1,9 3,8 [048] Os fios usados para produzir o tecido tricotado foram produzidos da maneira a seguir. Para o fio de controle A, aproximadamente sete quilos de um único tipo de fibra cortada PPD-T foi alimentada diretamente em uma máquina de cardagem para produzir a fita cardada, Uma quantidade equivalente (7 a 9 qui logra mas) de cada composição de mistura de fibra cortada para fios 1 a 5 e os fios de comparação B a D como mostrado na Tabela 2 foram então produzidos. As misturas de fibra cortada foram produzidas por primeiro misturar a mão as fibras e então alimentar a mistura duas vezes através de um colhedor para produzir misturas de fibras uniformes.

Cada mistura de fibra foi então alimentada através de uma máquina de cardagem padrão para produzir fita cardada.

[049] A fita cardada foi então estirada usando estiramento de dois passes (estiramento de rompimento/acabamento) em uma fita estirada e processada em uma maçaroqueira para produzir 6560 dtex (contagem de 0,9) pavios. Fios foram então produzidos por fiação por anel de duas extremidades de cada pavio para cada composição. Fios de título 10/ls foram produzidos dotados de um multiplicador de torção 3.10. Cada um dos fios finais A a D e 1 a 5 foi produzido por retorção de um par de fios 10/ls juntos com uma torção invertida balanceada para produzir fios 10/2s fios.

[050] Cada um dos fios 10/2s foi tricotado em amostras de tecido usando uma máquina de tricotar luva padrão de calibre 7 Sheima Seiki. O tempo da máquina de tricotar foi ajustado para produzir corpos de luva de cerca de um metro de comprimento para proporcionar amostras de tecido adequadas para teste de corte subseqüente. As amostras foram produzidas por alimentação de 3 extremidades de 10/2s para a máquina de tricotar luva para produzir amostras de tecido dotadas de uma base ponderai de cerca de 20 oz/yd2 (680 g/m2). Luvas de tamanho padrão foram então produzidas dotadas de cerca da mesma base ponderai nominal.

[051] Os tecidos foram submetidos ao teste de corte de resistência acima mencionado e os resultados são mostrados na Tabela 2. A tabela também mostra os valores de resistência a corte normalizados a uma densidade aérea de 20 oz/yd2 (680 g/m2).

[052] A resistência a corte dos tecidos e luvas produzidos a partir de fios 1 a 5 foi equivalente à resistência a corte do tecido e luva produzidos a partir do fio de controle A em uma base ponderai normalizada. Embora o tecido produzido a partir do fio 2 seja dotado de um valor de resistência a corte mais baixo do que o tecido produzido a partir do fio de controle A é observado que o intervalo confidencial estatístico para os valores de resistência a corte pode ser responsável pela conclusão de que os mesmos apresentam resistência a corte. Os tecidos e luvas produzidos a partir de fios 1 a 5 também apresentam uma subjetividade mais confortável à “mão” do que o tecido e luva produzidos a partir do fio de controle A.

[053] Ademais» a comparação dos tecidos e luvas produzidos a partir de fios B a D apresenta menor resistência a corte do que qualquer dos outros tecidos ou luvas produzidas, os quais demonstram como a adição de uma fibra de ara mi da dotada de uma densidade linear de 3,3 a 6 denier por filamento (3,7 a 6,7 dtex por filamento) atua de modo sinérgico para aumentar resistência a corte e, neste exemplo, compensa a menor resistência a corte proporcionada pela fibra de poliam ida.

Tabela 2 Reivindicações

Claims

1. TECIDO RESISTENTE A CORTE, caracterizado pelo fato de que compreende: um fio compreendendo uma mistura íntima de fibras cortadas, a mistura compreendendo: a) 20 a 50 partes em peso de uma fibra selecionada a partir do grupo de fibra de poliamida alifática, fibra de políolefina, fibra de poliéster, fibra acrílica e suas misturas; e b) 50 a 80 partes em peso de uma mistura de fibra de aramida, baseado em 100 partes em peso das fibras de a) e b); em que a mistura de fibra de aramida compreende pelo menos uma primeira fibra de aramida (5) dotada de uma densidade linear de 3,7 a 6,7 dtex por filamento; e uma segunda fibra de aramida (6) dotada de uma densidade linear de 0,56 a 5,0 dtex por filamento; e em que a diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida (5) para a segunda fibra de aramida (6) é 1,1 dtex por filamento ou maior.

2. TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, baseado em 100 partes em peso das fibras de a) e b)s a fibra de a) está presente em uma quantidade que é 26 a 40 partes em peso e a fibra de b) está presente em uma quantidade que é 60 a 70 partes em peso.

3. TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira ou segunda fibra de aramida (5, 6) compreende polifparafenileno tereftalamida).

4. TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de é na forma de um tricô.

5. ARTIGO, caracterizado pelo fato de que compreende o tecido resistente a corte conforme definido na reivindicação 1.

6. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de está na forma de uma luva (1).

7. PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM TECIDO RESISTENTE A CORTE, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar i) 20 a 50 partes em peso de uma fibra selecionada a partir do grupo de fibra de poliamida alifática, fibra de poliolefina, fibras de poliéster, fibras acrílicas e suas misturas, e ii) 50 a 80 partes em peso de uma mistura de fibra de aramida, com base em 100 partes em peso das fibras de i) e ii), em que a mistura de fibra de aramida compreende pelo menos uma primeira fibra de aramida (5) dotada de uma densidade linear de 3,7 a 6,7 dtex por filamento; e uma segunda fibra de aramida (6) dotada de uma densidade linear de 0,56 a 5,0 dtex por filamento; e em que a diferença na densidade linear do filamento da primeira fibra de aramida (5) para a segunda fibra de aramida (6) é 1,1 dtex por filamento ou maior; b) formar um fio de fibras cortadas a partir da mistura de fibras; e c) formar um tecido a partir do fio de fibras cortadas.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mistura é conseguida pelo menos em parte pela mistura das fibras de i) e ii) e cardagem das fibras para formar uma fita contendo uma mistura íntima de fibra cortada.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o fio de fibras cortadas é formado usando fiação por anel.

10. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a primeira ou segunda fibra (5, 6) de aramida compreende poli(parafenileno tereftalamida).

11. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) é realizada por co-alimentação a uma máquina de tecelagem de um feixe de fios ou fios dobrados que compreendem o fio de fibras cortadas a partir da mistura de fibras e um ou mais outros fios de fibra cortada ou fios de filamento contínuo.

12. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o tecido é utilizado em artigos.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o artigo é uma luva.