BRPI0716271B1 - tecido resistente à chama - Google Patents

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modacrylic
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S Dunn Charles
Craig Tutterow D
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Southern Mills Inc
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Description

(54) Título: TECIDO RESISTENTE À CHAMA (51) Int.CI.: A41D 31/00; D02G 3/44 (30) Prioridade Unionista: 31/08/2006 US 60/841,396 (73) Titular(es): SOUTHERN MILLS, INC.
(72) Inventor(es): D. CRAIG TUTTEROW; CHARLES S. DUNN (85) Data do Início da Fase Nacional: 27/02/2009
1/17 “TECIDO RESISTENTE À CHAMA”.
CAMPO DA INVENÇÃO [1] A presente invenção se refere aos tecidos protetores, e mais especificamente aos tecidos resistentes à chama, possuindo uma mistura única de fibras e peças de roupas feitas com tais tecidos.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [2] Muitas profissões podem potencialmente expor um indivíduo ao flash de arco elétrico e/ou chamas. Para evitar ser ferido durante o trabalho em tais condições, estes indivíduos tipicamente vestem peças de roupas protetoras feitas de materiais resistentes à chama projetados para protegê-los do flash de arco elétrico e/ou chamas. Tais vestimentas protetoras podem incluir várias peças de roupas, por exemplo, jalecos, calças, e camisas. Os tecidos a partir do qual as peças de roupas são feitas, e bem como consequentemente as peças de roupas resultantes, são obrigadas a passar por uma variedade de normas de segurança e/ou desempenho, incluindo as normas ASTM F 1506, NFPA 2112, NFPA 70E, MIL C43829C.
[3] Muitas peças de roupas protetoras foram feitas a partir de tecidos compreendendo fibras naturais celulósicas, tal como o algodão. Fibras de algodão são baratas e os tecidos feitos de tais fibras são confortáveis para vestir. Contudo, o uso de fibras de algodão em tais tecidos tem muitas desvantagens. Para começar, as fibras de algodão não são duráveis. Assim, os tecidos feitos com elas têm vida de uso pobre e devem ser substituídos inaceitavelmente muitas vezes.
[4] Além disso, as fibras de algodão representam um perigo para a saúde pessoal durante os processos de fiação da fibra e entrelaçamento do tecido. Quando as fibras naturais de algodão são usadas para fabricar os tecidos e peças de roupas, as fibras de algodão podem ser inaladas e ao longo do tempo podem causar problemas respiratórios, as quais podem levar a bissinose ou doença do “pulmão marrom”. Os ambientes de trabalho onde o pessoal que trabalha com algodão natural e são expostos à inalação perigosa
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2/17 das fibras de algodão, são, dessa forma, submetidos às restrições regulatórias e governamentais para o manuseio e processamento de tais fibras.
[5] Além disso, as fibras de algodão não são inerentemente resistentes à chama e assim capazes de queimar. Dessa forma, essas fibras (ou os fios ou tecidos feitos com tais fibras) têm sido historicamente tratadas com um composto FR, isto é resistente à chama (do inglês flame resistant) para tornar tais fibras (ou os fios ou tecidos feitos com tais fibras) resistentes à chama. O tratamento das fibras de algodão (ou os fios ou tecidos feitos com tais fibras) com um composto FR aumenta significativamente o custo de tais fibras (ou os fios ou tecidos feitos com tais fibras).
[6] Para evitar o custo associado com tal tratamento FR, as fibras de algodão têm sido combinadas com fibras modacrílicas FR. As fibras modacrílicas FR controlam e agem contra a flamabilidade das fibras de algodão para impedir que as fibras de algodão queimem. Desta maneira, as fibras de algodão (ou os fios ou tecidos feitos com tais fibras) não precisam ser tratadas com um composto FR.
[7] Contudo, as fibras modacrílicas FR (resistente à chama) têm problemas de durabilidade similar àqueles do algodão, e, assim, os tecidos feitos com misturas dessas fibras têm baixa durabilidade de uso. Além disso, tanto as fibras naturais de algodão quanto as fibras modacrílicas FR são relativamente instáveis após a exposição térmica, tornando difícil se não impossível para os tecidos feitos apenas com essas fibras passarem pelo requisito das normas de segurança e desempenho para peças de roupas protetoras. Assim, as fibras mais inerentemente FR, tais como as fibras aramida, foram adicionadas à mistura de fibra para transmitir estabilidade térmica à mistura para assegurar flexibilidade do tecido resultante com o requisito das normas de segurança e desempenho (por exemplo, pela redução dos comprimentos de carbonização nos testes de chama vertical de tais tecidos).
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3/17 [8] Por causa da presença das fibras de algodão, os tecidos resultantes ainda apresentam problemas de durabilidade e vida de uso inaceitável. Assim, existe uma necessidade para misturas de fibras que incluem fibras que são mais duráveis do que as fibras naturais celulósicas tais como algodão, mas que continuam a realizar as vantagens de custo e conforto do algodão em tais misturas.
RESUMO DA INVENÇÃO [9] Essa invenção divulga misturas únicas de fibras que incorporam fibras sintéticas celulósicas para tornar os tecidos feitos com tais misturas mais duráveis do que os tecidos feitos com fibras naturais celulósicas, tal como o algodão. Embora mais durável que algodão, as fibras sintéticas celulósicas usadas nas misturas são ainda baratas e confortáveis para o usuário. Assim, os benefícios do algodão (acessibilidade e conforto) continuam a ser atingidos enquanto uma desvantagem do algodão - pouca durabilidade - é evitada. Os tecidos resultantes feitos com as misturas de fibra aqui divulgadas são resistentes à chama, duráveis, confortáveis, e acessíveis.
[10] Em uma modalidade, a mistura de fibra inclui fibras modacrílicas FR e fibras sintéticas celulósicas, mas não necessariamente fibras lyocell nãoFR tais como TENCEL® e TENCEL A100®. As fibras modacrílicas FR e as fibras sintéticas celulósicas podem ser combinadas em qualquer proporção de mistura, mas preferivelmente, embora não necessariamente, combinadas de forma que a porcentagem de fibras modacrílicas FR na mistura seja maior do que a porcentagem das fibras sintéticas celulósicas na mistura. Outras fibras podem ser adicionadas à mistura, incluindo, mas não se limitando a, tipos adicionais de fibras inerentemente FR, fibras antiestáticas, fibras antimicrobianas, fibras elásticas, e/ou fibras de alta tenacidade.
[11] As misturas de fibras aqui divulgadas podem ser usadas para formar vários tipos de tecidos FR. Apenas como forma de exemplo, as fibras podem ser usadas para formar tecidos não-tecidos ou podem primeiro ser
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4/17 formadas em fio que é subsequentemente tecido ou entrelaçado em um tecido FR.
[12] Em uma modalidade, os fios são formados a partir de uma mistura tendo aproximadamente 30-60 % de fibras modacrílicas FR, aproximadamente 20-60 % de fibras sintéticas celulósicas, e aproximadamente 5-30 % de fibras adicionais inerentemente FR. TENCEL® e particularmente TENCEL A100® (ambas as fibras sintéticas celulósicas não-FR) e fibras para-amidas (fibras inerentemente FR) possuem desempenho particularmente bom nesta aplicação. Os fios podem ser subsequentemente usados para formar tecidos FR em uma variedade de formas (por exemplo, tecendo, entrelaçando, etc.), bem conhecido na indústria. Os tecidos feitos a partir das misturas únicas de fibra aqui divulgadas obedecem a uma variedade de normas de proteção térmica, tornando-os adequados para uso em peças de roupa de proteção.
[13] Cores desejadas podem ser transmitidas em uma variedade de maneiras e com uma variedade de corantes para os tecidos aqui divulgados tendo uma mistura de fibras sintéticas celulósicas, modacrílicas FR, e opcionalmente fibras adicionais inerentemente FR. Os tecidos podem ser corados ou impressos para obedecer à norma para traje de segurança de altavisibilidade conhecida na indústria como ANSI 107-2004 (e o equivalente europeu EN 471), bem como com as exigências de infravermelho reflexivo dos militares (incluindo, mas não se limitando a, aqueles promulgados sob MIL-C83429 e GL-PD-07-12 (28/02/07)).
[14] Os tecidos que têm a mistura de fibras aqui divulgadas podem ser usados para montar inteiramente, ou varias partes de, uma variedade de peças de roupa para proteção do usuário contra o flash do arco elétrico e chamas, incluindo, mas não se limitando a, jalecos, macacões de paraquedistas, camisas, jaquetas, coletes, e calças. Em uma modalidade, um tecido tendo misturas de fibras aqui divulgadas é usado para formar pelo menos uma porção de uma camisa de combate moderna.
DESCRIÇÃO DETATLHADA DA INVENÇÃO
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5/17 [15] Esta invenção se refere às misturas únicas de fibras que tornam o tecido resistente à chama resultante, durável, confortável, e acessível. Em uma modalidade, a mistura de fibra inclui fibras modacrílicas FR e fibras artificiais celulósicas ou fibras sintéticas celulósicas. As fibras modacrílicas FR e as fibras sintéticas celulósicas podem ser combinadas em qualquer relação de mistura, mas preferivelmente, embora não necessariamente, combinada de modo que a porcentagem das fibras modacrílicas FR na mistura seja maior do que a porcentagem das fibras sintéticas celulósicas na mistura.
[16] Quaisquer fibras modacrílicas FR capazes de extinguir as fibras não-FR podem ser usadas, incluindo, mas não se limitando a, fibras PROTEX® (incluindo, mas não limitada às fibras PROTEX W® e PROTEX C®) disponíveis da Kaneka Corporation of Osaka, Japão, SEF® disponível da Solutia, ou suas misturas. As fibras sintéticas celulósicas podem ser, mas não se limitam a, raiom, raiom FR, lyocell, MODAL®, acetato de celulose, ou suas misturas. Um exemplo de uma fibra raiom aceitável é a Viscose da Lenzing, disponível da Lenzing Fibers Corporation. Exemplos de fibras de lyocell incluem TENCEL® e TENCEL A100®, ambas disponíveis da Lenzing Fibers Corporation. Exemplos de fibras de raiom FR incluem Lenzing FR®, também disponível da Lenzing Fibers Corporation, e VISIL®, disponível da Sateri.
[17] As fibras sintéticas usadas nas misturas aqui divulgadas podem ser, mas preferivelmente não são, FR-tratadas dado que elas são misturadas com as fibras modacrílicas FR que controlam e agem contra a flamabilidade das fibras sintéticas para impedir tais fibras das chamas. O uso das fibras sintéticas celulósicas que não foram FR-tratadas reduz significativamente o custo das tais fibras (por exemplo, aproximadamente $1/libra para fibras sintéticas celulósicas não-FR tratadas versus aproximadamente $6/libra para fibras sintéticas celulósicas FR-tratadas).
[18] As fibras lyocell não-FR tais como as fibras TENCEL® e TENCEL A100® têm comprovado ser particularmente adequadas nesta aplicação. Embora semelhantes às fibras de algodão em que estas fibras são baratas e
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6/17 confortáveis, elas são mais duráveis do que as fibras naturais de algodão e têm provado mais resistência à abrasão e maior absorção de umidade. Consequentemente, os tecidos feitos a partir dessas fibras têm longa vida de uso e são confortáveis para os usuários. As fibras de TENCEL A100® são menos suscetíveis à fibrilação, que resulta quando as extremidades das fibras se rompem para dar uma aparência felpuda ou uma aparência prematuramente desgastada às peças de roupa feitas com tais fibras. Verificou-se que os tecidos feitos com fibras de TENCEL A100® são, dessa forma, mais capazes de manter sua aparência mesmo após as operações repetidas de lavagem. Além disso, ao contrário do algodão natural tipicamente usado nestas misturas, porque essas fibras celulósicas são fibras artificiais, elas consequentemente não representam um perigo de inalação pelo pessoal durante o processo de fiação e fabricação do tecido.
[19] Em uma modalidade alternativa, um tipo adicional (ou tipos adicionais) de fibras inerentemente FR (ou seja, em adição às fibras modacrílicas FR que são inerentemente FR) pode ser adicionado à mistura de fibra sintética celulósica/ modacrílica FR. As fibras adicionais inerentemente FR (resistentes à chama) podem incluir, mas não são obrigadas a incluir, fibras para-amidas, fibras meta-aramidas, fibras de polibenzimidazol (PBI), fibras de polibenzoxazol (PBO), fibras de melamina, fibras de carbono, fibras acrílicas pré-oxidadas, fibras de poliacrilonitrila (PAN), TANLON® (disponível da Shanghai Tanlon Fiber Company), fibras poliamida-imida tais como KERMEL®, e suas misturas. Exemplos de fibras para-amidas incluem KEVLAR® (disponível da DuPont), TECHNORA® (disponível da Teijin Twaron BV of Arnheim, Holanda), e TWARON® (também disponível da Teijin Twaron BV). Exemplos de fibras meta-aramida incluem NOMEX® (disponível da DuPont), CONEX® (disponível da Teijin), e APYEIL® (disponível da Unitika). Um exemplo de fibras de melamina é BASOFIL® (disponível da Basofil Fibers). Um exemplo de fibras PAN é PANOX® (disponível da SGL Group). Como explicado acima, tais fibras inerentemente FR transmitem o requisito de estabilidade térmica à
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7/17 mistura para permitir os tecidos feitos das tais fibras serem usadas em peças de roupa de proteção.
[20] Em outras modalidades, fibras adicionais, incluindo, mas não se limitando a (1) fibras antiestáticas para dissipar ou minimizar a estática, (2) fibras antimicrobianas, (3) fibras elásticas, e/ou (4) fibras de alta tenacidade tais como, mas não se limitando a, fibras de nylon (poliamida) e/ou de poliéster (tal como VECTRAN®) são adicionadas às misturas para melhorar a propriedade de uso dos tecidos feitos com tais misturas.
[21] As misturas de fibras divulgadas aqui podem ser usadas para formar vários tipos de tecidos FR. Apenas a titulo de exemplo, as fibras podem ser usadas para formar tecidos não-tecidos ou podem primeiro ser formadas em fio que é subsequentemente tecido ou entrelaçado em um tecido FR.
[22] Em uma modalidade, os fios são formados a partir de uma mistura de fibra tendo aproximadamente 30-60 % de fibras modacrílicas FR, aproximadamente 20-60 % de fibras sintéticas celulósicas, e aproximadamente 5-30 % de fibras adicionais inerentemente FR TENCEL® e particularmente TENCEL A100® (ambas fibras sintéticas celulósicas não-FR) e fibras paraamidas (fibras inerentemente FR) se desempenharam particularmente bem nessa aplicação. Alguns tipos de fibras modacrílicas FR, fibras sintéticas celulósicas, e adicionalmente fibras inerentemente FR não necessitam ser usadas na mistura. Particularmente, múltiplos tipos de cada uma podem ser misturadas juntas.
[23] Os fios podem ser formados em formas convencionais bem conhecidas na indústria. Os fios podem ser prolongados e podem compreender um único fio ou dois ou mais fios individuais que são trançados, ou de outra forma combinados, juntos. Em uma modalidade, os fios são fios prolongados a jato de ar. Tipicamente, os fios compreendem um ou mais fios os quais cada possui uma contagem de fio na faixa de aproximadamente 5 a 60 cc. Em uma modalidade, os fios compreendem dois fios que são trançados juntos, cada tendo uma contagem de fio na faixa de aproximadamente 10 a 60 cc.
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8/17 [24] Os fios podem subsequentemente ser usados para formar os tecidos FR em uma variedade de formas, todas bem conhecidas da indústria. Os fios podem ser entrelaçados ou tecidos. Em uma modalidade, o tecido FR é formado como um tecido com fios que se entrelaçam alternadamente (plainweave) que compreende uma pluralidade de fios de corpos. Contudo, será apreciado que outras configurações poderiam ser usadas incluindo, por exemplo, um tecido rip-stop ou um tecido feito com linhas diagonais tal como um tecido de linhas diagonais 2 X 1 orientado para a direita.
[25] Independentemente da forma pela qual o tecido FR é formado (não-tecido, entrelaçado, tecidos, etc.), o tecido FR pode ser feito a partir de uma mistura de fibras que inclui tendo aproximadamente 30-60 % de fibras modacrílicas FR, cerca de 20-60 % de fibras sintéticas celulósicas (preferivelmente, mas não necessariamente, fibras TENCEL™ e mais preferivelmente fibras TENCEL A100™) e, aproximadamente, 5-30 % de fibras adicionais inerentemente FR (preferivelmente, mas não necessariamente, fibras para-aramida). Como discutido acima, o tecido FR pode incluir uma mistura de fibra que inclui fibras anti-estáticas, antimicrobianas, elásticas, e/ou de alta tenacidade.
[26] Em um exemplo muito mais específico que certamente não é pretendido limitar o escopo da invenção aqui discutida, o tecido FR inclui uma mistura de entre aproximadamente 40-50 % de fibras modacrílicas FR, aproximadamente 30-40 % de fibras sintéticas celulósicas (preferivelmente, mas não necessariamente, fibras TENCEL® e mais preferivelmente fibras TENCEL A100®) e aproximadamente 10-15 % de fibras aramida (preferivelmente, mas não necessariamente, fibras para-aramidas).
[27] Os tecidos FR formados com as misturas aqui divulgadas preferivelmente, mas não necessariamente, tem um peso entre aproximadamente 101,72 - 406,97 gramas por metro quadrado (3-12 ounces per square yard “osy”) e mais preferivelmente entre aproximadamente 169,53 305,15 gramas por metro quadrado (5-9 osy).
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9/17 [28] Exemplos específicos das modalidades dos tecidos de acordo com a invenção são descritos a seguir.
[29] Mistura de Tecido #1: Uma modalidade da invenção é um tecido com uma mistura de aproximadamente 50 % de PROTEX W® (modacrílica FR), aproximadamente 40 % de TENCEL A100® (celulósica), e aproximadamente 10 % de TWARON® (para-amida).
[30] Mistura de Tecido #2: Uma outra modalidade da invenção é um tecido com uma mistura de aproximadamente 45 % de PROTEX W® (modacrílica FR), aproximadamente 35 % de TENCEL A100® (celulósica), aproximadamente 10 % de Lenzing FR® ou raiom FR (celulósica), e aproximadamente 10 % de TWARON® (para-amida).
[31] Mistura de Tecido #3: Uma outra modalidade da invenção é um tecido com uma mistura de aproximadamente 50 % de PROTEX W® (modacrílica FR), aproximadamente 35 % de TENCEL A100® (celulósica), aproximadamente 10 % de nylon (poliamida), e aproximadamente 5 % de TWARON® (para-amida).
[32] Mistura de Tecido #4: Uma outra modalidade da invenção é um tecido com uma mistura de aproximadamente 48 % de PROTEX W® (modacrílica FR), aproximadamente 37 % de TENCEL A100® (celulósica), e aproximadamente 15 % de TWARON® (para-amida).
[33] Conforme evidenciado na Tabela 1, os tecidos FR feitos a partir de misturas de fibras únicas aqui divulgadas cumprem as exigências de flamabilidade vertical pré-lavagem apresentados na ASTM F 1506 e NFPA 70E, incluindo o valor de proteção térmica aceitável do arco (ATPV). Trabalhadores podem ser expostos a riscos graves de queimaduras do flash do arco elétrico, a menos que sejam devidamente protegidos. NFPA 70E é a norma que se destina às exigências de segurança elétrica, fornecendo informação sobre todos os aspectos de segurança elétrica no local de trabalho. NFPA 70E oferece um método para adaptar as vestimentas protetoras para níveis de exposição potencial incorporando as categorias de risco perigoso
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10/17 (HRC). Os tecidos protetores são testados para determinar seu ATPV ou classificação de arco em J/cm2 joules por centímetro quadrado (cal/cm2 ). O ATPV é determinado pelo método teste F 1959 da ASTM, onde os sensores medem as propriedades de energia térmica das espécies de tecido protetor durante a exposição a uma série de arcos elétricos. A classificação do arco medido determina o HRC para um tecido conforme a seguir:
Categoria de Risco Perigoso E ATPV
HRC 1: ATPV: 16,75 J/cm2 (4 cal/cm2)
HRC 2: ATPV: 33,50 J/cm2 (8 cal/cm2)
HRC 3: ATPV: 104,67 J/cm2 (25 cal/cm2)
HRC 4: ATPV: 167,48 J/cm2 (40 cal/cm2) [34] Além disso, para cumprir a ASTM F 1506 e a NFPA 70E conforme discutido acima, Misturas de Tecido #2#4 cumprem com os requerimentos de flamabilidade vertical pré-lavagem apresentado na ASTM 2112, incluindo os comprimentos de carbonização aceitáveis (conforme medido com o método teste apresentado na ASTM 6413).
Tabela 1
Mistura de tecido Peso do tecido g/m2 (onças por jarda quadrada ou “osy”) Comprimento carbonizado centímetros (polegadas) Deformação x preenchimento ATPV J/cm2 (cal/cm2) Relação do ATPV por peso
Mistura de 315,32 10,67 x 8,89 36,85 0,117
tecido #1 (9,3) (4,2 x 3,5) (8,8) (0,98)
Mistura de 284,81 7,87 x 7,11 34,34 0,120
tecido #2 (8,4) (3,1 x 2,8) (8,2) (0,97)
Mistura de 291,59 8,38 x 5,84 28,47 0,098
tecido #3 (8,6) (3,3 x 2,3) (6,8) (0,79)
Mistura de 284,81 8,38 x 6,6 38,94 0,136
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11/17
tecido #4 (8,4) (3,3 x 2,6) (9,3) (1,10)
Mistura de 257,683 8,89 x 6,86 35,17 0,136
tecido #4 (7,6) (3,5 x 2,7) (8,4) (1,11)
[35] Os tecidos feitos a partir das misturas de fibra contemplados neste pedido apresentam também resistências surpreendentemente altas à abrasão. Conforme explicado acima, as fibras TENCEL® e TENCEL A100® são fibras muito duráveis. Não é surpreendente, dessa forma, que os resultados do teste de abrasão Taber dos tecidos feitos a partir das misturas de fibras tendo tais fibras indiquem resistência substancialmente alta à abrasão - de fato, quase tão altas quanto os tecidos feitos de fibras 100 % inerentemente FR e maiores que os tecidos feitos com outras misturas de fibra que cumprem as normas ASTM F 1506, NFPA 2112, e NFPA 70E. Além disso, enquanto a resistência à abrasão é alta, a inclusão de fibras modacrílicas e celulósicas nas misturas aqui contempladas tornam os tecidos resultantes macios e mais confortáveis ao usuário.
[36] Cores desejadas podem ser transmitidas em uma variedade de maneiras aos tecidos aqui divulgados tendo uma mistura de fibras sintéticas celulósicas, modacrílicas FR, e opcionalmente fibras adicionais inerentemente FR. Em uma modalidade, as fibras sintéticas celulósicas e/ou modacrílicas são tingidas (mesmo antes de sua formação num fio, após formação em fios, ou no tecido final). As fibras sintéticas celulósicas e/ou modacrílicas podem ser tingidas em qualquer de uma variedade de cores, incluindo, mas não se limitando a, amarelo, amarelo fluorescente, verde, laranja, vermelho, azul, cinza, etc. usando os corantes (ou combinação de corantes) aqui divulgados.
[37] O tingimento pode ser atingido usando uma variedade de técnicas bem conhecidas, incluindo os processos de descarga de corante usando um jato, emissão, porção, ou aparelho de coragem de gabarito ou processos contínuos de tingimento, todos os quais são bem conhecidos na arte. Corantes
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12/17 adequados para o tingimento de fibras modacrílicas incluem, mas não se limitam a corantes básicos e corantes dispersos. Corantes adequados para fibras sintéticas celulósicas incluem, mas não se limitam a, corantes reativos à fibra, corantes diretos e corantes à tina.
[38] Em uma modalidade, os tecidos são corados obedecendo a norma de vestimenta de segurança de alta visibilidade conhecida na indústria como ANSI 107-2004 e a equivalente européia EN 471. Para obedecer a norma ANSI 107-2004, um tecido deve (1) ser tingido com uma atenuação de alta visibilidade (medida pela referência para uma cromaticidade e luminescência de tecido) e (2) manter atenuação de alta visibilidade após ter sido submetido à luz por um período específico de tempo (um atributo referido na norma como “velocidade de luz” (do inglês, “light fastness”). Os corantes para cada uma das fibras sintéticas celulósicas e modacrílicas são, assim, selecionados de modo que alcancem o tingimento dessas fibras a uma atenuação de alta visibilidade. Corantes que permitem o tingimento das fibras sintéticas celulósicas à atenuação de alta visibilidade incluem, mas não são limitadas a corantes diretos (incluindo, mas não limitando a Amarelo Direto 96) e corantes reativos à fibra (incluindo, mas não limitando a, Amarelo Luminoso Remazol FL). Corantes que permitem o tingimento das fibras modacrílicas à atenuação de alta visibilidade incluem, mas não são limitadas a corantes básicos tal como o Amarelo Básico 40.
[39] Em um exemplo, as fibras modacrílicas FR e fibras sintéticas celulósicas dos tecidos tendo as Misturas de Tecido #1-4 (divulgadas acima), bem como uma mistura adicional de fibra (Mistura de Tecido #5 tendo aproximadamente 50% PROTEX W® (modacrílica FR), aproximadamente 39 % de TENCEL A100® (celulósica), aproximadamente 10% de TWARON® (paraamida), e aproximadamente 1 % antistat)) foram tingidas de acordo com um processo de descarga de corante de duas etapas usando Amarelo Básico 40 para tingir as fibras modacrílicas FR e Amarelo Luminoso Remazol FL para
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13/17 tingir as fibras de TENCEL A100®. Os resultados estão apresentados abaixo na tabela 2.
Tabela 2
MISTURA DE TECIDO % Corante Amarelo Básico 40 (owf) % Corante Amarelo Remazol FL (owf) Álcali cáustico (soda calcinada) Sal (sulfato de sódio) Passam na ANSI 1072004?
Mistura de tecido #1 1,20 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #1 1,20 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #1 2,25 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #1 2,25 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #2 1,20 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #2 1,20 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #2 2,25 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #2 2,25 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #3 1,20 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #3 1,20 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #3 2,25 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
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Mistura de tecido #3 2,25 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #4 1,20 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L sim
Mistura de tecido #4 1,20 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #4 2,25 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #4 2,25 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #5 1,20 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #5 1,20 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #5 2,25 3,85 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
Mistura de tecido #5 2,25 5,00 5,00g/L/1,292 g/L(NaOH50%) 80 g/L Sim
[40] Os tecidos que têm as misturas de fibras modacrílicas FR/sintéticas celulósicas (e particularmente, aquelas que usam fibras de TENCEL® e TENCEL A100®) podem ser tingidas de acordo com as exigências de infravermelho reflexivo de militares (incluindo, mas não limitado a, aquelas promulgadas sob MIL-C-83429 e GL-PD-07-12 (28/02/07)). Corantes à tina provaram particularmente adequados para o tingimento de tecidos de acordo com tais normas. Técnicas de tingimento à tina, tais como, mas não se limitando a, aquelas divulgadas no Textile Dyeing and Colaboration de J.R. Aspland (capítulos a: Vat Dyes: General e 5: Vat Dyes and their application), são bem conhecidos na arte e, assim, não serão discutidos em detalhes aqui.
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Os tecidos aqui divulgados podem ser também impressos com corantes ou pigmentos. Por exemplo, tais tecidos podem ser impressos de acordo com as exigências de infravermelho reativo dos militares com corantes à tina usando técnicas de impressão bem conhecidas na arte.
[41] Após todo tingimento ter sido completado, os tecidos podem então ser acabados na forma convencional. Esse processo de acabamento podem incluir a aplicação de tratamentos FR, agentes antimicrobianos, agentes repelentes de insetos, pesticidas, agentes de liberação de sujeira, agentes wicking, repelentes de água (por exemplo, perfluoro-hidrocarboneto), agentes fortalecedores, e similares.
[42] Tecidos que têm as misturas de fibras aqui divulgadas podem ser usados para fabricar a totalidade de, ou várias porções de, uma variedade de trajes protetores para proteção do usuário contra o flash do arco elétrico e chamas, incluindo, mas não se limitando a, jalecos, macacões de paraquedistas, camisas, jaquetas, coletes, e calças. Os elementos retrorreflexivos, tais como faixas de amarra retrorreflexiva, podem ser fornecidos em porções externas das vestimentas para alcançar a visibilidade do traje do usuário.
[43] Em uma modalidade, um tecido que tem as misturas de fibras aqui divulgadas é usado para formar pelo menos uma porção de uma camisa de combate moderna. Camisas de combate modernas são usadas abaixo de coletes à prova de balas. Quando um colete a prova de bala é posicionado sobre a camisa, os ombros e mangas da camisa tipicamente permanecem expostos, mas a porção do corpo da camisa é substancialmente coberta pelo colete. Assim, os ombros e mangas da camisa tradicionalmente tem sido feitos de tecido ou tecidos FR de malha de alto peso (tais como aquelas divulgadas na Patente americana No. US 6,867,154, sua totalidade sendo incorporada como referência) que protege o usuário contra chama e energia radiante e são tipicamente impressas (tal como com um padrão de camuflagem) para garantir o usuário não sobressair ao ambiente que o cerca.
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16/17 [44] Por causa da porção do corpo da camisa ficar escondida pelo colete a prova de balas que protege o torso do usuário, não é necessário que seja feita dos mesmos materiais ou oferecer o mesmo nível de proteção de FR ao usuário. Os inventores revelaram que a formação da porção do corpo da camisa a partir de um tecido FR que tem uma mistura que inclui as fibras modacrílicas FR e sintéticas celulósicas resulta numa camisa com melhores propriedades de uso que é mais confortável ao usuário. Em uma modalidade, a porção do corpo da camisa é formada de uma mistura de 50/50 de fibras modacrílicas e fibras sintéticas celulósicas (exemplos adequados de cada um são identificados na discussão acima).
[45] Contudo, a mistura não necessita incluir apenas fibras modacrílicas FR e fibras sintéticas celulósicas. Particularmente, outras fibras podem ser adicionadas à mistura, incluindo, mas não se limitando a, fibras adicionais inerentemente FR (exemplos adequados das quais são identificados na discussão acima), fibras de poliéster, fibras de nylon (poliamida), ou fibras que dão elasticidade ao tecido resultante (por exemplo, spandex). Em uma modalidade alternativa, a mistura de fibras inclui entre aproximadamente 30-60 % de fibras modacrílicas, aproximadamente 20-60 % fibras sintéticas celulósicas, aproximadamente 5-30 % de fibras adicionais inerentemente FR, e entre 5-25 % de fibras de nylon (poliamida). Em uma modalidade mais específica, a mistura de fibra inclui aproximadamente 50 % de fibras modacrílicas (e preferivelmente, mas não necessariamente fibras PROTEX W®), 30 % de fibras lyocell (e preferivelmente, mas não necessariamente, fibras TENCEL A100®), 10 % de fibras para-amidas (e preferivelmente, mas não necessariamente, fibras TWARON W®), e 10 % de fibras de nylon (poliamida).
[46] A mistura de fibra é formada em fios que é, então, usada para formar o tecido para uso na porção do corpo da camisa. Enquanto qualquer tipo de fio pode ser formado, os fios prolongados são particularmente adequados nesta aplicação concedendo sua propriedade de alta absorção. Foi notado que um tecido provido com aberturas (ou seja, tecido de malha de rede)
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17/17 é particularmente bem adequado nesta aplicação porque o tecido de malha de rede resultante é respirável e permite que o ar circule por baixo do colete e, dessa forma, mantém o usuário fresco. O tecido de malha de rede pode ser formado em uma variedade de formas, com entrelaçamento, e particularmente entrelaçamento circular, sendo particularmente adequado.
[47] Qualquer porção da camisa pode ser formada do material de malha de rede. Dependendo da elasticidade da malha, pode ser desejável incorporar painéis elásticos de tecido FR na camisa (tal como em painéis laterais da camisa) para a facilidade da colocação e remoção da peça de roupa pelo usuário. Os painéis elásticos podem ser formados de qualquer tecido FR, incluindo, mas não se limitando aos tecidos aqui contemplados.
[48] O precedente é fornecido para finalidades de ilustração, explicação e descrição das modalidades da presente invenção. Modificações adicionais e adaptações a estas modalidades serão evidentes para o versado na técnica e podem ser feitas sem sair do escopo e do espírito da invenção.
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Claims (18)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Tecido resistente à chama compreendendo uma mistura de fibras, cuja mistura compreende:
    um primeiro tipo de fibras inerentemente resistentes à chama, em que o primeiro tipo de fibras inerentemente resistentes à chama, compreende fibras modacrílicas FR (resistentes à chama); um segundo tipo de fibras inerentemente resistentes à chama, caracterizado pelo fato de:
    o segundo tipo de fibras inerentemente resistentes à chama compreender pelo menos uma das fibras para-aramida e fibras meta-aramida, e em que o tecido compreende ainda uma pluralidade de fibras lyocell não-FR (não resistentes à chama).
  2. 2. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as fibras modacrílicas FR compreenderem uma primeira porcentagem da mistura de fibra e as fibras lyocell não-FR compreenderem uma segunda porcentagem da mistura de fibras, em que a primeira porcentagem é maior do que a segunda porcentagem.
  3. 3. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a mistura de fibra compreender aproximadamente 30-60 % do primeiro tipo de fibras inerentemente resistentes à chama, aproximadamente 20-60 % de fibras lyocell não-FR, e aproximadamente 5-30 % do segundo tipo de fibras inerentemente resistentes à chama.
  4. 4. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a mistura de fibra compreender ainda uma pluralidade de fibras de alta tenacidade.
  5. 5. Tecido de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a pluralidade de fibras de alta tenacidade compreender pelo menos uma dentre fibras de poliamida ou fibras de poliéster.
  6. 6. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tecido ser tecido.
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    2/2
  7. 7. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tecido ser não-tecido.
  8. 8. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tecido ser entrelaçado.
  9. 9. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tecido compreender um tecido de malha entrelaçado.
  10. 10. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos algumas das fibras no tecido serem tingidas.
  11. 11. Tecido de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de pelo menos algumas das fibras modacrílicas FR serem pigmentadas com pelo menos um de um corante básico ou um corante disperso.
  12. 12. Tecido de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de pelo menos algumas das fibras sintéticas celulósicas serem pigmentadas com pelo menos um de um corante de tecido reativo, corante direto, ou corante à tina.
  13. 13. Tecido de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o tecido atender a norma ANSI 107-2004.
  14. 14. Tecido de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o tecido atender a norma MIL-C-83429.
  15. 15. Tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos uma porção do tecido ser impresso.
  16. 16. Tecido de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o tecido atender a norma MIL-C-83429.
  17. 17. Tecido de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o tecido ser impresso usando pelo menos um corante à tina.
  18. 18. Tecido de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a pluralidade de fibras de alta tenacidade compreender fibras de poliamida.
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