BR112018002161B1 - Antena para uso em uma etiqueta rfid, etiqueta rfid, conjunto de um tecido têxtil e uma etiqueta rfid e produto de vestuário ou lençol ou fronha - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma antena para uso em uma etiqueta RFID que compreende um fio de antena. O fio de antena compreende fibras metálicas. As fibras metálicas são fibras de aço inoxidável. O fio de antena é envolvido por pelo menos um fio de envolvimento, que, desse modo, cobre toda a superfície do fio de antena, ou do fio metálico ou do feixe de fios metálicos. O pelo menos um fio de envolvimento compreende fibras não eletricamente condutoras.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se ao campo de antenas adequadas para uso em etiquetas RFID (Identificação por RadioFrequência). A presente invenção se refere ainda a etiquetas RFID compreendendo essas antenas, etiquetas RFID que podem ser, por exemplo, presas em itens de roupas para lavar - por exemplo, roupas e lençóis - usados em hospitais e hotéis.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] O pedido de patente internacional WO 2014/204322A1 descreve uma etiqueta RFID, particularmente adequada para uso como uma etiqueta de roupa de cama ou roupa para lavar. A etiqueta RFID compreende, em uma modalidade específica, uma camada de apoio, uma primeira camada adesiva sobrejacente à camada de apoio, um circuito integrado de transponder RFID e uma antena sobrejacente à primeira camada adesiva, e uma segunda camada adesiva sobrejacente ao circuito integrado de transponder RFID e à antena. As camadas são laminadas conjuntamente, selando hermeticamente o circuito integrado de transponder RFID e a antena dentro da etiqueta RFID. Em uma modalidade preferida, a antena compreende um fio de aço inoxidável de cordões múltiplos, alongado, tendo, por exemplo, 49 cordões. O fio é, de preferência, de um diâmetro entre 0,3 e 0,5 mm, e encapsulado em um isolamento de náilon ou de outro polímero. Menciona-se nele que uma estrutura de fio de cordões múltiplos medindo de 0,3 - 0,5 mm de diâmetro, com 49 cordões, foi verificada como tendo uma flexibilidade suficiente e sendo menos propensa a enroscamento do que as antenas da técnica anterior. A antena pode ser costurada a uma camada adesiva reforçada, antes de laminação. A costura pode compreender uma linha de algodão, poliéster - algodão ou outra substancialmente durável, e, de preferência, mantém a antena em posição durante a laminação, e, em combinação com a camada adesiva reforçada, durante uso subsequente da etiqueta RFID.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0003] É um objeto da invenção proporcionar uma antena RFID aperfeiçoada, para aplicação em tecidos têxteis, e/ou em produtos de vestuário, e/ou em outros produtos têxteis. É um objeto específico da invenção proporcionar uma antena RFID aperfeiçoada, que ofereça um melhor conforto ao usuário, quando do uso de um tecido ou um produto de vestuário dotado com a antena RFID em um tecido.

[0004] O primeiro aspecto da invenção é uma antena para uso em uma etiqueta RFID. A antena compreende um fio de antena compreendendo fibras metálicas. As fibras metálicas são fibras de aço inoxidável. As fibras de aço inoxidável são proporcionadas para executar a função de antena na antena. O fio de antena é envolvido por pelo menos um fio de envolvimento, desse modo, cobrindo toda a superfície do fio de antena, ou do fio metálico, ou do feixe de fios metálicos. O pelo menos um fio de envolvimento compreende - e, de preferência, consiste em - fibras não condutoras eletricamente.

[0005] O pelo menos um fio de envolvimento, que urde o fio de antena, cria um isolamento elétrico alternativo da antena, em comparação com as antenas revestidas por extrusão da técnica anterior. É um efeito técnico benéfico do uso do pelo menos um fio de envolvimento que uma antena mais fina, com rigidez à flexão menor, pode ser obtida, em comparação com a antena da versão da técnica anterior, que é revestida por extrusão. Em revestimento por extrusão, uma determinada espessura de revestimento mínima é necessária para garantir que toda a superfície da antena seja coberta com o revestimento isolante. Isso é especialmente importante quando um fio de antena é usado, pois o fio de antena tem uma superfície irregular, toda a superfície precisando ser revestida. O resultado, após revestimento por extrusão, é uma antena ainda mais fina. Além do mais, os fios de envolvimento resultam em um aumento muito menor da rigidez à flexão, em comparação com as antenas revestidas. Notou- se que o pelo menos um fio de envolvimento provoca uma compactação do fio de envolvimento, reduzindo seu diâmetro. O próprio fio de envolvimento é também fino. A compactação fica ainda mais presente quando do uso de um fio de antena com baixa torção no fio de antena (baixa torção: por exemplo, menos de 200 espiras por metro, ou ainda menos de 150 espiras por metro, ou mais ainda menos de 120 espiras por metro), ou quando do uso de um fio de antena sem torção. Os filamentos de antena de baixa torção ou os filamentos de antena sem torção apresentam uma determinada voluminosidade; o pelo menos um fio de envolvimento comprime e compacta o fio de antena. Devido ao seu menor diâmetro e devido à rigidez à flexão mais baixa, em comparação com as antenas revestidas, a antena proporciona melhor conforto aos usuários, quando a antena é presa em tecidos, por exemplo, em pessoas trajando produtos de vestuário compreendendo etiqueta RFID e compreendendo antenas de acordo com a invenção. Essas pessoas vão perceber menos a presença da antena. Portanto, a invenção soluciona o problema de como proporcionar uma antena RFID, que proporcione melhor conforto a usuários, quando do uso de um tecido ou um produto de vestuário dotada com a antena RFID em um tecido.

[0006] Em uma modalidade preferida, a antena compreende um fio de antena, que compreende ou consiste em filamentos de aço inoxidável, significando que as fibras de aço inoxidável compreendem ou são filamentos de aço inoxidável. Particularmente, o fio de antena pode compreender ou consistir de fibras de aço inoxidável de cordões múltiplos, amarradas ou torcidas.

[0007] De preferência, o fio de antena compreende ou consiste em filamentos de aço inoxidável, torcidos com uma torção inferior a 200 espiras por metro, particularmente, uma torção inferior a 150 espiras por metro e, especialmente, uma torção inferior a 120 espiras por metro.

[0008] De preferência, as fibras de aço inoxidável - por exemplo, os filamentos de aço inoxidável - têm um diâmetro equivalente inferior a 20 μm, de preferência, inferior a 15 μm, por exemplo, 14 μm ou 12 μm. O diâmetro equivalente de uma fibra de seção transversal não circular é o diâmetro de um círculo com a mesma área daquela da seção transversal da fibra, que tem uma seção transversal não circular. Como um exemplo, o fio de antena pode ser um feixe de 275 filamentos de aço inoxidável de um diâmetro de 12 μm, torcido com 100 espiras por metro de comprimento do fio de antena.

[0009] Em uma modalidade preferida, o fio de antena é uma fio torcido ou amarrado, que compreende dois ou mais feixes de filamentos de aço inoxidável, de preferência, em que a torção é inferior a 200 espiras por metro, de preferência, inferior a 150 espiras por metro, particularmente, com uma torção inferior a 120 espiras por metro. De preferência, os filamentos de aço inoxidável têm um diâmetro equivalente inferior a 20 μm, de preferência, inferior a 15 μm, por exemplo, 14 μm ou 12 μm.

[0010] De preferência, a densidade linear do fio de antena é inferior a 350 Tex (g/m), particularmente, inferior a 250 Tex.

[0011] De preferência, o fio de antena compreende pelo menos 80 - e, particularmente, pelo menos 200 - fibras de aço inoxidável (e, particularmente, filamentos de aço inoxidável) na sua seção transversal.

[0012] Como um exemplo, o fio de envolvimento ou os fios de envolvimento são fios de filamentos múltiplos ou são um fio de fibra fiado ou são de filamento único. Os fios de envolvimento de filamentos múltiplos preferidos são fios de filamentos múltiplos texturizados, por exemplo, fios de filamentos múltiplos de poliéster. Os particularmente preferidos são os fios de filamentos múltiplos texturizados, não emaranhados, porque proporcionam uma melhor cobertura.

[0013] Em uma modalidade preferida, o pelo menos um fio de envolvimento é pelo menos uma fita. Uma fita é um tipo particular de fio de filamento único; uma fita tem uma seção transversal que é substancialmente plana, apresentando uma espessura e uma largura. Para a invenção, as fitas usadas são as que têm, de preferência, uma relação de largura / espessura da seção transversal de pelo menos 10, de preferência, pelo menos 15. De preferência, a relação de largura / espessura das fitas é inferior a 50, particularmente, inferior a 35. É preferido que os enrolamentos da fita não fiquem sobrepostos, mas que se toquem entre si em espiras subsequentes de envolvimento.

[0014] Essas fitas em poliéster, poliamida, poliolefina (por exemplo, polietileno ou polipropileno) podem ser usadas. As fitas de poliéster são as preferidas devido às suas combinações interessantes de propriedades.

[0015] As fitas preferidas têm uma seção transversal com uma espessura entre 10 e 40 micrômetros, particularmente, entre 10 e 25 micrômetros, especialmente, entre 12 e 25 micrômetros.

[0016] De preferência, a largura da seção transversal da fita é pelo menos 100 micrômetros, particularmente, pelo menos 200 micrômetros e, especialmente, pelo menos 300 micrômetros. De preferência, a largura da fita é inferior a 500 micrômetros.

[0017] Os exemplos específicos de seções transversais de fitas, que podem ser usadas na invenção, são, por exemplo, 250 micrômetros por 12 micrômetros, 350 micrômetros por 12 micrômetros, 370 micrômetros por 12 micrômetros e 250 micrômetros por 23 micrômetros, por exemplo, em poliéster.

[0018] De preferência, pelo menos um dos fios de envolvimento é envolvido em torno do fio de antena com mais de 1.000 espiras por metro de comprimento do fio de envolvimento, particularmente, com mais de 2.000 espiras por metro de comprimento do fio de envolvimento. O fio de envolvimento ou os fios de envolvimento podem ser, por exemplo, uma ou mais fitas.

[0019] Em uma antena preferida, o fio de envolvimento é envolvido por um fio de antena em uma direção em S, e o fio de antena é envolvido por um fio de envolvimento em uma direção em Z. Nessas modalidades, todos os fios de envolvimento podem ser uma fita. De preferência, o número de espiras por metro de comprimento da envolvimento na direção em S é igual às espiras por metro de comprimento da envolvimento na direção em Z. O fio de antena pode ser envolvido pelos fios de envolvimento, com mais de 1.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena. Particularmente, com mais de 2.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena.

[0020] Um modo de envolvimento nas direções em S e em Z, em torno do eixo do fio de antena, é por envolvimento de parte dos fios de envolvimento em uma direção em S e parte dos fios de envolvimento em uma direção em Z, em torno do eixo do fio de antena. A vantagem das modalidades descritas nesse parágrafo é que uma antena mais estável é obtida. De preferência, a antena contém a mesma quantidade de fios de envolvimento em ambas as direções em S e em Z, em consequência disso a antena apresenta uma melhor estabilidade e a cobertura do fio de antena é melhorada. Por exemplo, o filamento metálico é envolvido por um número par de fios de envolvimento, em que metade dos fios de envolvimento é envolvida em torno do filamento metálico na direção em S e a outra metade na direção em Z. O benefício é a estabilização da antena. Por exemplo, dois fios de envolvimento são usados na envolvimento; um fio de envolvimento é envolvido na direção em Z em torno do fio de antena, o outro fio de envolvimento é envolvido na direção em S em torno do fio de antena.

[0021] A direção de envolvimento dos fios é indicada pelas letras maiúsculas S ou Z. A envolvimento é na direção em S se, quando o fio envolvido é mantido verticalmente, as espirais de envolvimento se inclinam na mesma direção que aquela da parte intermediária da letra S. A envolvimento é na direção em Z, se, quando o fio envolvido é mantido verticalmente, as espirais de envolvimento se inclinam na mesma direção daquela da parte intermediária da letra Z.

[0022] No fio de antena, as fibras de aço inoxidável podem estar presente como filamentos de aço inoxidável, ou as fibras de aço inoxidável podem estar presentes como fibras de comprimentos distintos.

[0023] Em uma modalidade preferida, as fibras de aço inoxidável estão presentes como filamentos em uma disposição não torcida paralela. Isso significa que nenhuma operação de torção ou amarração foi aplicada aos filamentos, de modo que os filamentos fiquem substancialmente paralelos entre si e substancialmente paralelos ao eixo do fio de antena. Em virtude da menor rigidez à flexão dessas antenas, essas antenas proporcionam um conforto ainda maior aos usuários, quando do uso de um tecido ou produto de vestuário dotado com a antena RFID em um tecido, pois o usuário nota menos a presença da antena RFID no tecido.

[0024] Nessa modalidade, a antena é, de preferência, envolvida por um fio de envolvimento na direção em S. Particularmente, o fio de antena é envolvido em uma direção em S por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, mais particularmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, texturizado, especialmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, texturizado, não emaranhado. Particularmente, o fio de antena é envolvido em uma direção em S por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, com mais de 1.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena, especialmente, com mais de 2.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena. De preferência, o fio de antena é envolvido por um fio de envolvimento em uma direção em Z. Particularmente, o fio de antena é envolvido em uma direção em Z por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, especialmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, texturizado, especialmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos texturizado, não emaranhado. Particularmente, o fio de antena é envolvido em uma direção em Z por um fio de antena, com mais de 1.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena, especialmente, com mais de 2.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena. De preferência, as torções de envolvimento nas direções em S e em Z são iguais em termos dos números de espiras por metro de comprimento do fio de antena. Como uma alternativa ao uso de fios de envolvimento de filamentos múltiplos, fitas podem ser usadas para urdir o fio de antena.

[0025] Em uma modalidade preferida, o fio de antena compreende fibras de aço inoxidável de filamentos múltiplos torcidas ou amarradas, de preferência, com uma torção inferior a 200 espiras por metro, particularmente, inferior a 150 espiras por metro, especialmente, com uma torção inferior a 120 espiras por metro. O fio de antena é envolvido por um fio de envolvimento na direção em S. De preferência, o fio de antena é envolvido em uma direção em S por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, particularmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, texturizado, especialmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, texturizado, não emaranhado. De preferência, o fio de antena é envolvido na direção em S por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos com mais de 1.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena, particularmente, com mais de 2.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena. O fio de antena é envolvido por um fio de envolvimento na direção em Z. De preferência, o fio de antena é envolvido em uma direção em Z por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, particularmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, texturizado, especialmente, por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos, texturizado, não emaranhado. De preferência, o fio de antena é envolvido na direção em Z por um fio de envolvimento de filamentos múltiplos com mais de 1.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena, particularmente, com mais de 2.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena. De preferência, as torções de envolvimento nas direções em S e em Z são iguais em termos dos números de espiras por metro de comprimento do fio de antena.

[0026] As fibras de aço inoxidável preferidas são produzidas pelo processo de estiragem de feixes. As fibras de aço inoxidável podem estar presentes como filamentos (com filamentos, quer-se mencionar fibras de comprimento virtualmente ilimitado), ou as fibras de aço inoxidável podem estar presentes como fibras de comprimentos distintos. De preferência, as fibras de aço inoxidável têm uma seção transversal poligonal, particularmente, hexagonal.

[0027] Para a invenção, com aço inoxidável, quer-se mencionar um grau de aço compreendendo pelo menos 10,5% em peso de cromo. De preferência, o aço inoxidável é aço inoxidável da série 300 ou da série 200, de acordo com a norma ASTM A240.

[0028] De preferência, as fibras de aço inoxidável - tanto fibras de comprimentos distintos quanto filamentos - têm um diâmetro equivalente inferior a 20 μm, de preferência, inferior a 15 μm, por exemplo, 14 μm ou 12 μm. De preferência, as fibras de aço inoxidável - tanto fibras de comprimentos distintos quanto filamentos - são produzidas por meio um processo de estiragem de feixes, resultando na seção transversal poligonal típica das fibras ou filamentos de aço inoxidável.

[0029] De preferência, as fibras de aço inoxidável têm um percentual em peso de martensita inferior a 5%, de preferência, inferior a 3%, particularmente, inferior a 2%, especialmente, inferior a 1%, especialmente, inferior a 0,35%, especialmente, inferior a 0,25%, especialmente, inferior a 0,1%. Ainda mais especialmente, as fibras de aço inoxidável são isentas de martensita.

[0030] A técnica anterior descreve o uso de antenas de fios de aço inoxidável para etiquetas RFID. Os fios de aço inoxidável têm uma microestrutura estirada pelas extremidades. Uma microestrutura estirada pelas extremidades é uma microestrutura caracterizada por grãos não equiaxiais. Por estiragem de fio de aço inoxidável (ou de fibras de aço inoxidável), o fio ou as fibras compreendem um teor considerável de martensita, tipicamente, o teor de martensita varia entre 10 e 80% em peso do aço inoxidável.

[0031] É um benefício surpreendente das modalidades com baixo teor de martensita no aço inoxidável que - diferentemente das antenas da técnica anterior - a antena RFID da invenção não interfere com os dispositivos médicos, tais como escâneres MRI. Consequentemente, a antena RFID, de acordo com a invenção, pode ser usada, por exemplo, em etiquetas RFID em produtos de vestuário ou lençóis, que são usados em hospitais em ou em volta de escâneres MRI, sem perturbar as imagens médicas obtidas pelos dispositivos médicos.

[0032] Normalmente, uma melhor distância de leitura pode ser obtida por uso de um fio de antena mais espesso ou por um fio de aço inoxidável mais espesso. No entanto, isso é contrário ao pedido para que uma antena proporcione mais conforto ao usuário. Uma combinação de uma antena fina, que tenha uma excelente distância de leitura, é obtida com essa modalidade, devido à melhor condutividade elétrica da antena.

[0033] A martensita em fibras de aço inoxidável pode ser determinada por meio de observação por microscópio óptico do aço inoxidável, após decapagem com substâncias químicas decapantes adequadas. Alternativamente, a presença e o teor de martensita no aço inoxidável podem ser determinados por meio de difração de raios X (XRD). Um processo alternativo é a medida do campo de saturação por meio de medida magnética, após o que o percentual em massa da amostra de aço inoxidável testada pode ser calculado por comparação com um valor de medida para aço inoxidável com 100% de martensita.

[0034] De preferência, em modalidades nas quais o teor de martensita no aço inoxidável é inferior a 5% em peso, particularmente, inferior a 3% em peso, especialmente, inferior a 2%, especialmente, inferior a 1% em peso, especialmente, inferior a 0,35% em peso, especialmente, inferior a 0,25% em peso, especialmente, inferior a 0,1% em peso, especialmente, as fibras de aço inoxidável são isentas de martensita; o aço inoxidável na antena pode ter uma estrutura recozida. Uma estrutura recozida é uma microestrutura recristalizada, que compreende grãos substancialmente equiaxiais. O recozimento pode ser feito por um processo de tratamento térmico, no qual o aço inoxidável é aquecido acima da sua temperatura de recristalização, mantendo uma temperatura adequada durante um determinado período de tempo, e depois resfriamento. O processo de recozimento remove a martensita formada durante o estiramento das fibras de aço inoxidável, e recristaliza o aço inoxidável, resultando em grãos substancialmente equiaxiais.

[0035] Para as modalidades nas quais o teor de martensita no aço inoxidável é inferior a 5% em peso, particularmente, inferior a 3% em peso, especialmente, inferior a 2% em peso, especialmente, inferior a 1% em peso, especialmente, inferior a 0,35%, especialmente, inferior a 0,25%, especialmente, inferior a 0,1%; especialmente, as fibras de aço inoxidável são isentas de martensita; é também possível obter as fibras de aço inoxidável de baixo teor ou isenta de martensita para a invenção por recozimento, durante um período de tempo suficiente, em temperaturas abaixo da temperatura de recristalização. A martensita é depois convertida em austenita, sem uma recristalização completa da microestrutura.

[0036] As fibras de aço inoxidável podem ser, por exemplo, produzidas de aço inoxidável da série 300 ou da série 200, de acordo com a norma ASTM A240 (e, mais especificamente, de acordo com as normas ASTM A240 e ASTM-15a, "Standard Specification for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Vessels and for General Applications", ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015), por exemplo, a liga 316 ou a liga 316L. De preferência, as fibras de aço inoxidável são produzidas de uma liga compreendendo pelo menos 12% em peso de níquel.

[0037] Particularmente, as fibras de aço inoxidável são produzidas de uma liga compreendendo pelo menos 12% em peso de níquel e pelo menos 16% em peso de cromo, e, de preferência, entre 2 e 2,5% em peso de molibdênio.

[0038] Especialmente, é uma liga que tem a mesma aplicação da liga 316L (de acordo com as normas ASTM A240 e ASTM-15a), mas com um teor de níquel modificado (entre 12 e 15% em peso), um teor de cromo modificado (entre 17 e 18% em peso) e um teor de molibdênio modificado (entre 2 e 2,5% em peso).

[0039] De preferência, as fibras de aço inoxidável são produzidas de uma liga de aço inoxidável, compreendendo entre 12 e 15% em peso de níquel, entre 17 e 18% em peso de cromo, entre 2 e 2,5% em peso de molibdênio, menos de 0,03% em peso de carbono e menos de 0,1% em peso de nitrogênio. Essa liga é a preferida por causa do seu baixo teor de martensita na microestrutura estirada pela extremidade de feixes de fibras estiradas em feixes.

[0040] De preferência, as fibras de aço inoxidável compreendem ou são feitas de um aço inoxidável austenítico de alto teor de nitrogênio (HNASS). Uma liga de aço inoxidável austenítico de alto teor de nitrogênio é uma liga de aço inoxidável, que compreende um teor de nitrogênio superior a 0,4% em peso. Os graus de aço HNASS ficam inteiramente austeníticos durante o processo de estiramento de arames ou estiramento de feixes de fibras, nenhuma martensita induzida por deformação é formada durante o processo de estiramento. Um primeiro exemplo de um grau de aço HNASS, que pode ser usado na invenção, compreende 0,2% em peso de carbono, 17% em peso de cromo, 0,5% em peso de níquel, 0,53% em peso de nitrogênio, 3,3% em peso de molibdênio e 10,50% em peso de manganês. Um segundo exemplo de grau de aço HNASS, que pode ser usado na invenção, compreende 0,08% em peso de carbono, 21% em peso de cromo, 0,3% em peso de níquel, 1% em peso de nitrogênio, 0,7% em peso de molibdênio e 23% em peso de manganês.

[0041] As fibras de aço inoxidável podem estar presento no fio de antena como filamentos, ou as fibras de aço inoxidável podem estar presentes no fio de antena como fibras de comprimentos distintos. Com filamentos, quer-se mencionar fibras de aço inoxidável de um comprimento virtualmente ilimitado. Um fio de antena compreendendo filamentos de aço inoxidável pode ser proporcionado como um feixe de filamentos paralelos torcidos, ou como um fio amarrado ou torcido de camadas múltiplas (por exemplo, de duas camadas).

[0042] Com fibras de comprimentos distintos, quer-se mencionar que as fibras têm um comprimento finito e, na maior parte dos casos, uma distribuição de comprimentos. Os fios de antena de fibras com comprimentos distintos podem ser produzidos por meio de um processo de rotação de fios, por exemplo, rotação anular. Os fios de antena de fibras com comprimentos distintos podem ser fios de camada única, ou fios de camadas múltiplas (por exemplo, de duas camadas).

[0043] As fibras de aço inoxidável para uso na invenção, se filamentos ou fibras de comprimentos distintos, podem ser produzidas de acordo com o processo de estiramento de feixes, como, por exemplo, é descrito no pedido de patente US-A-2050298. As fibras estiradas em feixes têm uma seção transversal poligonal característica. De preferência, as fibras de aço inoxidável estiradas em feixes, para uso na invenção, têm um diâmetro equivalente superior a 4 μm, de preferência, superior a 10 μm, e, particularmente, inferior a 30 μm, especialmente, inferior a 20 μm e, ainda mais especialmente, inferior a 15 μm.

[0044] É também possível usar na invenção filamentos de aço inoxidável estirados pelas extremidades únicos. Esses filamentos têm, na maior parte dos casos, uma seção transversal redonda. São preferidos os filamentos de aço inoxidável estirados pela extremidades únicos, com uma seção transversal superior a 40 μm, e, de preferência, inferior a 100 μm, por exemplo, 50 μm, 60 μm ou 80 μm. Um exemplo é um fio consistindo de 24 filamentos de aço inoxidável de diâmetro de 50 μm torcidos conjuntamente com 100 espiras por metro.

[0045] O segundo aspecto da invenção é uma etiqueta RFID, que compreende um circuito integrado de transponder e uma antena, como no primeiro aspecto da invenção. A antena é acoplada ao circuito integrado de transponder. A antena pode ser acoplada indutivamente ao circuito integrado de transponder.

[0046] De preferência, a etiqueta RFID compreende um circuito integrado de transponder e duas antenas, como no primeiro aspecto da invenção. Ambas as antenas são acopladas ao circuito integrado de transponder, a antena podendo se acoplar indutivamente ao circuito integrado de transponder. De preferência, o ângulo formado entre as duas antenas é 180°.

[0047] Um terceiro aspecto da invenção é um conjunto de um tecido têxtil e uma etiqueta RFID, como no segundo aspecto da invenção. A etiqueta RFID é fixada no tecido têxtil. O circuito integrado de transponder pode ser, por exemplo, fixado no tecido têxtil por meio de uma folha de laminação, ou por meio de uma resina de epóxi ou por meio de cola. A ou as antenas podem ser fixadas no tecido têxtil por meio de um ou mais fios de costura.

[0048] De preferência, a etiqueta RFID é fixada no tecido têxtil, de modo que a antena forme no tecido têxtil um laço com as extremidades sobrejacentes. O circuito integrado de transponder pode estar presente no tecido, dentro do laço com as extremidades sobrejacentes.

[0049] De preferência, a antena é fixada no tecido têxtil, de modo que a antena fique ondulada no tecido têxtil.

[0050] De preferência, a antena é fixada no tecido têxtil por meio de um ou mais fios de costura.

[0051] Um quarto aspecto da invenção é um produto de vestuário, por exemplo, uma camisola hospitalar, ou um lençol, ou uma fronha, ou uma toalha compreendendo um conjunto, como no terceiro aspecto da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS NOS DESENHOS

[0052] A Figura 1 mostra a seção transversal de uma antena para uma etiqueta RFID, de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[0053] A Figura 2 mostra a seção em um plano por e ao longo de um eixo de uma antena para uma etiqueta RFID, de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[0054] A Figura 3 mostra um tecido têxtil e uma etiqueta RFID fixada no tecido têxtil.

MODO(S) PARA CONDUZIR A INVENÇÃO

[0055] A Figura 1 mostra a seção transversal 100 de uma antena exemplificativa para uma etiqueta RFID, de acordo com o primeiro aspecto da invenção. A Figura 2 mostra a seção 200 em um plano pelo e ao longo do eixo de uma antena exemplificativa para uma etiqueta RFID, de acordo com o primeiro aspecto da invenção. A antena RFID exemplificativa foi produzida por uso de filamentos de aço inoxidável estirados em feixe de um diâmetro equivalente de 12 μm de aço inoxidável 316L (de acordo com a norma ASTM A240). Um feixe paralelo de 275 filamentos de aço inoxidável 110 foi torcido com 100 espiras por metro, para obter um fio torcido, o fio de antena. Um primeiro fio de envolvimento 120 é envolvido na direção em Z em torno do fio de antena. Um segundo fio de envolvimento 125 é envolvido na direção em S em torno do fio de antena. Os fios de envolvimento 120 e 125 criam uma cobertura total da superfície do fio de antena.

[0056] O exemplo das figuras 1 e 2 mostra um fio de antena envolvido nas direções em S e em Z, embora, também seja possível usar apenas o envolvimento da direção em Z ou na direção em S; no entanto, o envolvidos nas direções em S e em Z é o preferido.

[0057] A Figura 3 mostra um tecido têxtil 330 e uma etiqueta RFID 340 fixada no tecido têxtil. A etiqueta RFID 340 compreende um circuito integrado de transponder 350 e uma antena 360, como no primeiro aspecto da invenção. A antena 360 é posicionada em ondulação no tecido têxtil e forma, na parte intermediária do seu comprimento, um laço 365 com extremidades sobrepostas. A antena 360 é acoplada indutivamente ao circuito integrado de transponder 350. A etiqueta RFID 340 é fixada no tecido têxtil. A antena 360 é fixada no tecido têxtil 330 por meio de um ou mais fios de costura 370. O circuito integrado de transponder 360 é fixado no tecido têxtil por meio de, por exemplo, uma folha de laminação, transparente 355. Alternativamente, o circuito integrado de transponder pode ser, por exemplo, fixado no tecido têxtil por meio de uma resina de epóxi ou cola.

[0058] Um primeiro exemplo de uma antena, para uso em uma etiqueta RFID, compreende um fio de antena, formado de 90 filamentos de aço inoxidável de um diâmetro equivalente de 14 μm, torcidos conjuntamente com uma torção de 100 espiras por metro. Os filamentos de aço inoxidável do fio de antena foram produzidos por uso de filamentos de aço inoxidável em feixe, estirados de aço inoxidável 316L (de acordo com a norma ASTM A240). O fio de antena é envolvido na direção em S e na direção em Z por fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados de 76 dTEx (= 7,6 Tex). Os envolvimentos são feitos com 2.250 espiras por metro de comprimento do fio de antena. Os fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados cobrem toda a superfície do fio de antena. A antena tem um diâmetro de 0,23 mm.

[0059] Um segundo exemplo de uma antena, para uso em uma etiqueta RFID, compreende um fio de antena formado de 275 filamentos de aço inoxidável de um diâmetro equivalente de 12 μm, torcidos conjuntamente com uma torção de 100 espiras por metro. Os filamentos de aço inoxidável do fio de antena foram produzidos por uso de filamentos de aço inoxidável estirados em feixe de aço inoxidável 316L (de acordo com a norma ASTM A240). O fio de antena é envolvido na direção em S e na direção em Z por fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados de 167 dTEx (= 16,7 Tex). Os envolvimentos são feitos com 1.250 espiras por metro de comprimento do fio de antena. Os fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados cobrem toda a superfície do fio de antena. A antena tem um diâmetro de 0,33 mm. Em virtude do fio de antena ser facilmente deformado e comprimido, quando tocado antes do envolvimento, é difícil medir seu diâmetro antes do envolvimento.

[0060] A antena foi comparada com uma antena da técnica anterior, com o mesmo fio de antena, mas tendo um invólucro de revestimento polimérico dos fios de envolvimento. A antena da técnica anterior, com o invólucro de revestimento polimérico, tem um diâmetro de 0,55 mm. A análise da seção transversal do invólucro polimérico mostrou uma espessura de camada de revestimento de 0,12 mm e um diâmetro do fio de antena na antena de 0,31 mm. A espessura da camada de revestimento de 0,12 mm foi a menor espessura de camada de revestimento que pôde ser aplicada para cobertura total da superfície do fio de antena com polímero. A antena envolvida também apresentou uma menor rigidez à flexão do que a antena revestida.

[0061] Um terceiro exemplo de uma antena, para uso em uma etiqueta RFID, compreende um fio de antena dotado de 275 filamentos de aço inoxidável de um diâmetro equivalente de 12 μm, torcidos conjuntamente com uma torção de 100 espiras por metro. Os filamentos de aço inoxidável do fio de antena foram produzidos por uso de filamentos de aço inoxidável estirados em feixe de aço inoxidável 316L (de acordo com a norma ASTM A240). O fio de antena é envolvido na direção em S e na direção em Z por fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados de 76 dTEx (= 7,6 Tex). Os envolvimentos são feitos com 2.250 espiras por metro de comprimento do fio de antena. Os fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados cobrem toda a superfície do fio de antena. O antena tem um diâmetro de 0,30 mm, indicando uma maior compactação do fio de antena na operação de envolvimento do que no segundo exemplo, e o uso de fio de envolvimento mais fino do que no segundo exemplo.

[0062] Nos três exemplos, fibras de aço inoxidável 316L (de acordo com a norma ASTM A240) foram usadas, embora, outros graus de aço inoxidável possam ser usados na invenção.

[0063] Em vez de fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados, outros fios ou fitas podem ser usado como material de fibra de envolvimento não eletricamente condutor.

[0064] Embora o envolvimento em ambas as direções em S e em Z seja o preferido, o envolvimento em apenas uma direção (direção em S ou em Z) pode ser usado na invenção.

[0065] Um quarto exemplo de uma antena para uso é uma etiqueta RFID, que compreende um fio de antena dotado de 275 filamentos de aço inoxidável de um diâmetro equivalente de 12 μm, torcidos conjuntamente com uma torção de 100 espiras por metro. Os filamentos de aço inoxidável do fio de antena foram produzidos por uso de filamentos de aço inoxidável estirados em feixe de aço inoxidável 316L (de acordo com a norma ASTM A240). Os filamentos de aço inoxidável foram recozidos a 1.000°C, para criar uma microestrutura recozida dos filamentos de aço inoxidável. O fio de antena é envolvido na direção em S e na direção em Z por fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados de 167 dTEx (= 16,7 Tex). Os envolvimentos são feitos com 1.250 espiras por metro de comprimento do fio de antena. Os fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados cobrem toda a superfície do fio de antena.

[0066] A antena era virtualmente isenta de martensita, como determinado por medida do campo de saturação por meio de medida magnética, e por comparação com o valor de medida das amostras de aço inoxidável com o percentual em peso conhecido de martensita, para calcular o percentual em peso de martensita da amostra analisada. Uma etiqueta RFID foi produzida, que compreende um circuito integrado de transponder e essa antena. O tecido têxtil, com a etiqueta RFID exemplificativa com as antenas, como descrito no exemplo, foi testado para o efeito de imagens de varredura MRI. O efeito foi suficientemente baixo, que não afetou negativamente as imagens MRI.

[0067] A antena tem um diâmetro de 0,3 mm. Essa antena foi comparada com uma antena da técnica anterior, que tem um invólucro de revestimento polimérico e um fio de antena similares em construção como no quarto exemplo, mas compreendendo filamentos de aço inoxidável com uma microestrutura estirada pelas extremidades. A antena da técnica anterior, com a folha polimérica, tem um diâmetro de 0,55 mm. A análise da seção transversal do invólucro polimérico mostrou uma espessura de camada de revestimento de 0,12 mm e um diâmetro do fio de antena na antena de 0,31 mm. A antena do quarto exemplo apresentou uma distância de leitura aperfeiçoada comparada com o fio de antena da técnica anterior com um revestimento polimérico. Essa distância de leitura aperfeiçoada é obtida pela diferença em condutividade: a antena do quarto exemplo tem uma condutividade elétrica de 30 ohm por metro de comprimento da antena, enquanto que a condutividade elétrica da antena da técnica anterior (com o fio de antena com filamentos de aço inoxidável com microestrutura estirada pelas extremidades e com um invólucro polimérico) é 25 ohm por metro de comprimento da antena.

[0068] Um quinto exemplo de uma antena, para uso em uma etiqueta RFID, compreende um fio de antena dotado de 275 filamentos de aço inoxidável de um diâmetro equivalente de 12 μm. Os filamentos de aço inoxidável estão presentes em uma disposição não torcida paralela, isso significando um feixe de filamentos de aço inoxidável paralelos, não torcidos. Os filamentos de aço inoxidável do fio de antena foram produzidos por uso de filamentos de aço inoxidável estirados em feixe de aço inoxidável 316L (de acordo com a norma ASTM A240). O fio de antena é envolvido na direção em S e na direção em Z por fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados de 76 dTEx (= 7,6 Tex). Os envolvimentos são feitos com 2.250 espiras por metro de comprimento do fio de antena. Os fios de filamentos múltiplos de poliéster, texturizados, não emaranhados cobrem toda a superfície do fio de antena.

[0069] Outros fios de envolvimento podem ser usados em lugar daqueles listados nos primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto exemplos. Vantajosamente, fitas podem ser usadas com os fios de envolvimento. Os exemplos específicos de seções transversais de fitas, que podem ser usadas na invenção são, por exemplo, de 250 micrômetros por 12 micrômetros, 350 micrômetros por 12 micrômetros, 370 micrômetros por 12 micrômetros e 250 micrômetros por 23 micrômetros, por exemplo, em poliéster.

Claims (15)

1. Antena (360, 100) para uso em uma etiqueta RFID, em que a antena compreende um fio de antena, em que o fio de antena compreende fibras metálicas (110); em que as fibras metálicas são fibras de aço inoxidável; e caracterizada pelo fato de que o fio de antena é envolvido por pelo menos um fio de envolvimento (120, 125), desse modo, cobrindo toda a superfície do fio de antena , em que o pelo menos um fio de envolvimento compreende fibras eletricamente não condutoras.

2. Antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as fibras de aço inoxidável têm um diâmetro equivalente inferior a 20 μm, em que o diâmetro equivalente de uma fibra de seção transversal não circular é definido como o diâmetro de um círculo com com a mesma área que a área da seção transversal da fibra que tem uma seção transversal não circular.

3. Antena, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o fio de antena compreende pelo menos 80, fibras de aço inoxidável na sua seção transversal.

4. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um fio de envolvimento é pelo menos uma fita.

5. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que cada um do pelo menos um fio de envolvimento é envolvido em torno do fio de antena com mais de 1.000 espiras por metro de comprimento do fio de antena.

6. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que: o fio de antena é envolvido pelo fio de envolvimento (125) em uma direção em S; e em que o fio de antena é envolvido por um segundo fio de envolvimento (120) na direção em Z; em que o segundo fio de envolvimento compreende fibras eletricamente não condutoras.

7. Antena, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o número de espiras de envolvimento do fio de envolvimento (120) envolvendo o fio de antena, em uma direção em Z, é igual ao número de espiras de envolvimento do fio de envolvimento envolvendo (125) o fio de antena em uma direção em S.

8. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que as fibras de aço inoxidável estão presentes como filamentos, ou em que as fibras de aço inoxidável estão presentes como fibras de comprimentos distintos.

9. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que as fibras de aço inoxidável estão presentes como filamentos em uma disposição não torcida paralela.

10. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o fio de antena compreende fibras de aço inoxidável de filamentos múltiplos, amarradas ou torcidas, ou as fibras de aço inoxidável estão presentes na antena como filamentos em uma disposição não torcida paralela, em que: o fio de antena é envolvido pelo fio de envolvimento na direção em S; e o fio de antena é envolvido por um segundo fio de envolvimento na direção em Z; em que o segundo fio de envolvimento compreende fibras eletricamente não condutoras.

11. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as fibras de aço inoxidável têm um percentual em peso de martensita inferior a 5%.

12. Etiqueta RFID, caracterizada pelo fato de que compreende um circuito integrado de transponder (350) e uma antena (360), como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que a antena é acoplada ao circuito integrado de transponder (350).

13. Conjunto de um tecido têxtil e uma etiqueta RFID, como definido na reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etiqueta RFID é fixada no tecido têxtil.

14. Conjunto, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a antena (360) é fixada no tecido têxtil (330) por meio de um ou mais fios de costura (370).

15. Produto de vestuário ou lençol ou fronha, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto como definido na reivindicação 13 ou 14.