BRPI0807510B1

BRPI0807510B1 - Fio composto elástico condutivo eletricamente, particulamente para etiquetas têxteis rfid, uso do mesmo, e produção de um tecido trançado, tecido tricotado ou enredado com isso.

Info

Publication number: BRPI0807510B1
Application number: BRPI0807510-7A
Authority: BR
Inventors: Speich Francisco
Original assignee: Textilma Ag
Priority date: 2007-02-12
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2018-01-16
Also published as: BRPI0807510A2; WO2008098386A1; EP2118349B1; CN101578407B; HK1132250A1; CN101578407A; ATE489494T1; EP2118349A1; DE502008001886D1; TW200840891A

Description

(54) Título: FIO COMPOSTO ELÁSTICO CONDUTIVO ELETRICAMENTE, PARTICULAMENTE PARA ETIQUETAS TÊXTEIS RFID, USO DO MESMO, E PRODUÇÃO DE UM TECIDO TRANÇADO,

TECIDO TRICOTADO OU ENREDADO COM ISSO.

(51) lnt.CI.: D02G 3/32; D02G 3/44 (30) Prioridade Unionista: 12/02/2007 CH 231/07 (73) Titular(es): TEXTILMA AG (72) Inventor(es): FRANCISCO SPEICH

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para FIO COMPOSTO ELÁSTICO CONDUTIVO ELETRICAMENTE, PARTICULARMENTE PARA ETIQUETAS TÊXTEIS RFID, USO DO MESMO, E PRODUÇÃO DE UM TECIDO TRANÇADO, TECIDO TRICOTADO OU ENREDADO COM ISSO.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um fio composto elástico condutivo eletricamente, particularmente a um fio de antena para etiquetas têxteis RFID. Um fio composto é para ser entendido neste contexto como significando um fio que é composto de diferentes elementos de fio ou fibras. Além disso, a invenção refere-se ao uso do mesmo e à produção de um tecido trançado, tecido tricotado ou enredado com isso.

Técnica Anterior

É conhecido, por exemplo, a partir da WO 2002/071605, incorporar em um material têxtil um fio condutor que serve como uma antena para um transponder em uma etiqueta. Um fio condutor como este consiste, por exemplo, em cobre e é incorporado pela tecedura durante a produção do material têxtil ou é aplicado subsequentemente a um material têxtil por meio de uma técnica de bordadura. Então, se o fio condutor propriamente dito for projetado para ser elástico os fios condutores conhecidos não são adequados, uma vez que, em particular, a elasticidade do fio de metal não é suficiente para manter a elasticidade do fio total.

A WO 2004/027 132 A1, e também o primeiro pedido DE 102 42 785 A1 para esta, fornecendo fundamentos para prioridade, descrevem um fio condutivo eletricamente com um fio de núcleo elástico e com pelo menos um fio condutivo eletricamente enrolado em volta do fio de núcleo, e pelo menos um fio envolvente não-condutivo eletricamente enrolado em volta do fio de núcleo. Neste caso, a capacidade de esticamento do fio total condutivo eletricamente é para ser limitada pelo fio envolvente. Neste caso é essencial para o fio da WO 2004/027 132 A1 que o fio de núcleo elástico forneça elasticidade de fio, enquanto que o fio envolvente assegura que o fio condutor não pode romper, uma vez que o fio envolvente limita a capacidade de esti2 camento do fio. Entretanto, um fio como este pode ser usado somente para uma extensão limitada em aplicações têxteis e não parecem ser apropriados quando um fio que não deve ter propriedades elastoméricas é para ser usado. A WO 2006/128633 e também a US 2004/237 494 A1 igualmente descrevem um fio condutor elástico com um núcleo elástico e com um fio condutor enrolado em volta do núcleo elástico, com as mesmas precondições para aplicação apropriada tal como na WO 2004/027 132 A1.

A US 47 50 324 A1 não relacionada (fio composto para uso na faixa de alta temperatura) descreve um fio composto e um fio composto para o processamento de fios frágeis feitos de cerâmica ou coisa parecida para máquinas de tricô e máquinas de costura, no qual um fio de núcleo flexível absorvente de carga e o fio frágil, juntamente com um fio de amarração flexível, são arranjados de tal maneira que o fio composto, em um estado curvado com um pequeno raio, tem uma maior resistência à tração do que o fio frágil.

Todos os fios mencionados anteriormente têm uma desvantagem em que eles não podem ser incorporados, livres de falhas, em um material têxtil, e a função elétrica também ainda não é garantida com segurança após incorporação em um material têxtil.

Apresentação da Invenção

O objetivo da invenção é fornecer um fio composto elástico condutivo eletricamente que possa ser incorporado, tão livre de falhas quanto possível, em um material têxtil e cuja função ainda seja assegurada mesmo após incorporação em um material têxtil.

O objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, por meio de um fio composto processável adequado para tecer e condutivo eletricamente de acordo com a reivindicação 1. O fio de alívio de tensão é arranjado sob maior tensão, quando comparado com o fio condutor, de maneira que, no caso de tensão no fio composto, por um lado, primeiro o fio de alívio de tensão é submetido à tensão. Além disso, o fio de alívio de tensão tem uma maior capacidade de suporte de carga do que o fio condutor. O fio de alívio de tensão é para ter uma elasticidade de 3% a 40%, preferivelmente de 5% a 12%. O fio composto é tricotado ou trançado juntamente com fios têxteis de amarração. Como consequência, o resultado das medidas da invenção é, primeiro, que o fio de metal ou outro fio condutor fica protegido contra sobretensão mecânica e excesso de esticamento pelo fio de alívio de tensão, o fio composto total condutivo eletricamente obtendo resistência mecânica por causa do fio têxtil de amarração. O fio de alívio de tensão neste caso é para consistir em materiais têxteis.

Formas vantajosas do fio composto elástico condutivo eletricamente estão descritas nas reivindicações 2 a 15.

É vantajoso, de acordo com a reivindicação 2, se o fio condutor for arranjado de uma tal maneira que ele possa ser esticado pelo menos até o seu limite de proporcionalidade, antes de o fio condutor poder se romper sob qualquer condição. Para esses fios de alívio de tensão para os quais nenhum limite de proporcionalidade pode ser especificado, por exemplo, para fios de alívio de tensão consistindo em plásticos específicos, é vantajoso se o fio de alívio de tensão for arranjado para ser tão menor em que a carga de resistência no fio condutor começará somente quando a tensão do fio de alívio de tensão tiver alcançado uma magnitude que corresponda à resistência à ruptura do fio condutor (reivindicação 3).

A fim de proteger o fio condutor ainda mais, tal como definido na reivindicação 4, vantajosamente o fio de alívio de tensão pode ser arranjado em relação ao fio condutor de tal maneira que o fio de alívio de tensão pode ser esticado até o seu limite de ruptura antes de o fio condutor poder romper. Vantajosamente, no limite de ruptura do fio de alívio de tensão, o fio condutor nesse caso também não alcança o seu limite de ruptura, mas somente começa a ser submetido à carga, ou no máximo alcança o seu limite de proporcionalidade.

É vantajoso se, de acordo com a reivindicação 5, os fios de amarração amarrem entre 15 e 30 vezes por cm, preferivelmente entre 20 e 24 vezes por cm.

Tal como exposto na reivindicação 6, os fios têxteis de amarração preferivelmente consistem em fibras naturais ou sintéticas.

O fio de alívio de tensão é para ser entendido aqui como sendo um fio individual, possivelmente consistindo em uma pluralidade de fibras, ou então um composto consistindo em vários fios individuais. Para produção vantajosa, o fio de alívio de tensão pode consistir em material contrátil termicamente. O fio de alívio de tensão pode consistir em fibras naturais ou então em fibras sintéticas, preferivelmente de poliamida, poliéster ou aramida (reivindicação 8). O fio condutor, vantajosamente, também pode ter uma elasticidade metálica (reivindicação 9) e consistir em metal ou em ligas de metal, mas também em fibras sintéticas revestidas metalicamente, preferivelmente de poliamida (reivindicação 10). Entretanto, também pode ser vantajoso se o fio condutor for um composto que tenha pelo menos um metálico e pelo menos um fio sintético revestido metalicamente (reivindicação 11). Isto é particularmente vantajoso quando formação de ponte elétrica acontece pelo menos em partes entre o metálico e o fio sintético revestido metalicamente (reivindicação 12). Entretanto, até uma pluralidade de fios condutores ou fibrilas condutoras pode ser fornecida, a qual mantém então uma função de condutor contínuo por meio da formação de ponte elétrica no caso do rompimento de um dos fios condutores (reivindicação 13).

É vantajoso usar um fio composto têxtil elástico e condutivo eletricamente descrito anteriormente como uma antena para etiquetas têxteis RFID ou, de uma maneira mais geral, como um condutor de corrente em tecidos trançados, tecidos tricotados e enredados (reivindicação 14).

Por meio de um fio composto têxtil elástico e condutivo eletricamente como este, de acordo com a reivindicação 15, um tecido trançado, tecido tricotado ou enredado é produzido vantajosamente em um processo separado e é finalmente incorporado em um tecido trançado, tecido tricotado ou um enredado.

Os elementos a serem usados de acordo com a invenção, mencionados anteriormente e também reivindicados e descritos nas modalidades exemplares seguintes, não estão sujeitos a quaisquer condições excepcionais especiais em termos de seu tamanho, forma, uso do material e projeto técnico e, portanto, os critérios de seleção conhecidos no respectivo campo de uso podem ser aplicados de forma irrestrita.

Descrição Resumida dos Desenhos

Modalidades exemplares da invenção são descritas com mais detalhes a seguir com referência aos desenhos, nos quais:

A figura 1 mostra um fio composto elástico tricotado condutivo eletricamente de acordo com uma primeira modalidade exemplar da presente invenção;

A figura 2 mostra um fio composto elástico trançado condutivo eletricamente de acordo com uma segunda modalidade exemplar da presente invenção;

A figura 3 mostra um fio composto com um gráfico de resistência à ruptura.

Modos de Implementar a Invenção

A figura 1 mostra um fio composto 2 de acordo com uma primeira modalidade exemplar da presente invenção, na qual um fio condutivo se estendendo livremente 4 e um fio de alívio de tensão 6 arranjado a fim de ser mais esticado, quando comparado com o último, são tricotados juntamente com um fio de amarração 8. Em outras palavras, isto significa que o fio de alívio de tensão 6 é arranjado sob maior tensão do que o fio condutor

4. O fio condutor 4 e o fio de alívio de tensão 6 são estendidos aqui de tal maneira que o fio condutor 4 somente é submetido a esforço de tração no ponto a+b somente quando o fio de alívio de tensão 6 alcança o seu limite de ruptura 62 em um esticamento de aproximadamente 28%. Além disso, a resistência à tração do fio de alívio de tensão 6 é maior que aquela do fio condutor 4. Este, portanto, corresponde ao caso II do gráfico de resistência à ruptura da figura 3.

Este fio composto 2 é produzido em uma máquina de tricotagem ou Raschel. Nesta modalidade exemplar, o fio composto tem aproximadamente 22 pontos de tricô por cm. o fio de alívio de tensão 6 é produzido de fibras sintéticas, consistindo aqui de poliamida, e tem uma resistência à ruptura 62 de aproximadamente 28% em relação ao seu esticamento. O fio condutivo 4 é produzido de metal, neste caso de uma liga de prata/cobre, mas também pode consistir alternativamente em fibras revestidas metalicamente, aqui de poliamida. De acordo com uma alternativa adicional desta primeira modalidade exemplar, um fio condutor 4 é produzido de um fio metálico e um fio revestido metalicamente composto de fibras de poliamida. Neste caso, por causa do arranjo geométrico, formação de ponte elétrica acontece então, pelo menos em lugares, entre o fio de metal e o fio revestido metalicamente composto de fibras de poliamida. Maior condutividade do fio de metal pode ser assim associada com uma resistência à ruptura, combinando assim as vantagens de um fio metálico e de um fio revestido metalicamente.

Em uma segunda modalidade exemplar de acordo com a figura 3, o fio composto 22 é produzido em uma máquina de tecelagem. Neste caso, o fio condutor 4 é entrelaçado como um fio de trama com o fio de amarração 8 e com o fio de alívio de tensão 6 que é mantido esticado. Aqui, também, todos os outros recursos e alternativas do fio composto tricotado 2 descritos anteriormente também se aplicam ao fio composto trançado 22.

A figura 3 mostra, no caso II, exemplo de um gráfico de resistência à ruptura de um fio composto 2 com os dois fios condutores 4. Pode ser visto aqui que a resistência à ruptura 62 e a elasticidade 60 do fio de alívio de tensão 6, o qual neste caso consiste do Trevira 55 dtex, são substancialmente maiores do que a resistência à ruptura 42 e a elasticidade 40 do fio condutor 4 que consiste em um fio de metal AgCU. O fio de alívio de tensão 6 alcança o seu limite de proporcionalidade 60 em um esticamento de aproximadamente 5% e o seu limite de ruptura 62 em um esticamento de aproximadamente 28% sob uma força de ruptura de até 10 newtons.

Com uma configuração uniforme mais frouxa do arranjo solto do fio condutor 4, o fio composto pode ser esticado ainda mais até 40%, o fio de alívio de tensão 6 neste caso já estando rompido, até o fio condutor 4 começar a ser esticado somente em a+b+c e, mediante um esticamento adicional de 1%, alcança o seu limite de proporcionalidade 40 e então, mediante um esticamento e uma força de ruptura de 0,48 newton, se rompe igualmente. Este corresponde ao caso III na figura 3.

As vantagens da invenção propriamente dita, entretanto, também são alcançadas mesmo no caso I de acordo com a figura 3, ou mesmo ábaíxo deste, no quaj o_;fio condutor 4 é arranjado para ser somente tão mais frouxo do que o fio de alívio de tensão 6 em que o fio condutor 4 começa a ser submetido à carga no limite de proporcionalidade 62 do fio de alívio de tensão 6, de maneira que, sob carga adicional, o fio condutor 4 é submetido à tensão até o seu limite de proporcionalidade 42 e então até o seu limite de ruptura 40.

Lista de Símbolos de Referência
	2	Fio composto tricotado
	4	Fió conclutor
	6	Fio de alívio de tensão
5	8	Fio de amarração
	22	Fio composto trançado
	40	Limite de proporcionalidade ou ponto de escoamento do fio condutivo
	42	Limite de ruptura do fio condutivo
10	60	Limite de proporcionalidade do fio de alívio de tensão
	62 I	Limite de ruptura do fio de alivio de tensão Configuração do fio condutor mais adiante do limite de proporcionalidade do fio de alívio de tensão
	li	Configuração do fio condutor mais adiante do limite de
15	III	ruptura do fio de alívio de tensão Configuração do fio condutor 40% mais adiante do fio de alívio de tensão, bem atrás do limite de ruptura do fio de alívio de tensão
	a	Início de esticamento do fio condutor no caso I
20	a+b	Início de esticamento do fio condutor no caso II
	a+b+c	Início de esticamento do fio condutor no caso III

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Fio composto processável adequado para tecer, elástico, condutivo eletricamente (2, 12, 22, 32) que tem pelo menos um fio condutor (4), um fio têxtil de alívio de tensão (6) e um fio têxtil de amarração (8), o fio de alívio de tensão (6) sendo arranjado sob maior tensão e tendo uma maior capacidade de suporte de carga do que o fio condutor (4), e o fio de alívio de tensão (6) tendo uma elasticidade (60) de 3% a 40%, preferivelmente de 5% a 12%, e o fio composto (2) sendo produzido em uma máquina de tricotagem ou de Raschel com fios têxteis de amarração (8) ou fios de dar pontos ou em uma máquina de tecelagem com fios de trama e fios têxteis de amarração (8), caracterizado pelo fato de que pelo menos dois fios condutores ou fibrilas condutoras são incorporados de uma tal maneira que formação de ponte elétrica ocorre no caso do rompimento de um dos fios condutores.
2. Fio composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos fios condutores (4) é arranjado de uma tal maneira que, quando o limite de proporcionalidade (60) do fio de alívio de tensão (6) é alcançado, a carga de tração neste fio condutor (4) é menor que seu limite de ruptura (40).
3. Fio composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos fios condutores (4) é arranjado de uma tal maneira que sua carga de resistência começa quando a tensão do fio de alívio de tensão (6) alcança uma magnitude que corresponde à resistência à ruptura (42) deste fio condutor.
4. Fio composto de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um dos fios condutores (4) é arranjado de uma tal maneira que, quando o limite de ruptura (62) do fio de alívio de tensão (6) é alcançado, a carga de tração neste fio condutor (4) é menor que seu limite de ruptura (42), preferivelmente também menor que seu limite de proporcionalidade ou ponto de escoamento (42).
5. Fio composto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os fios têxteis de amarração (8) amarram até 30 vezes por cm, preferivelmente 20 a 24 vezes por cm.
6. Fio composto de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os fios têxteis de amarração (8) consistem em fibras naturais ou sintéticas.
7. Fio composto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o fio de alívio de tensão (6) consiste em material contrátil termicamente.
8. Fio composto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o fio de alívio de tensão (6) consiste em fibras naturais ou em fibras sintéticas, preferivelmente de poliamida ou poliéster ou aramida.
9. Fio composto de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um dos fios condutores (4) tem uma elasticidade metálica (40) de até 2%.
10. Fio composto de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que este fio condutor (4) consiste em metal ou em ligas de metal ou em fibras sintéticas revestidas metalicamente, preferivelmente de poliamida.
11. Fio composto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os fios condutores (4) têm pelo menos um metálico e pelo menos um fio sintético revestido metalicamente.
12. Fio composto de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que formação de ponte elétrica acontece pelo menos em partes entre o metálico e o fio sintético revestido metalicamente.
13. Uso de um fio composto elástico condutivo eletricamente como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de ser utilizado como um condutor de corrente em tecidos trançados, tecidos tricotados e enredados, em particular como uma antena para etiquetas têxteis RFID.
14. Método para a produção de um tecido trançado, tecido tricotado ou enredado, caracterizado pelo fato de que um fio composto como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12 é produzido em um processo separado e é final mente incorporado em um tecido trançado, tecido tricotado ou enredado.

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