ES2731854T3 - Sewing thread and procedure to produce a sewing thread - Google Patents
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Abstract
Hilo de coser (10) que está conformado como hilado a partir de un material de mechones (20), que está conformado con o de materiales de fibras de carbono (20') y en el que los mechones (20) como fibras individuales (20) están como un todo en su totalidad o en parte recubiertos o bien impregnados con uno o más materiales de recubrimiento y/o impregnación con uno o más materiales de recubrimiento (30') y/o materiales de impregnación (40').Sewing thread (10) that is shaped as a yarn from a tuft material (20), which is formed with or from carbon fiber materials (20 ') and in which the tufts (20) as individual fibers ( 20) are as a whole in whole or in part coated or impregnated with one or more coating and / or impregnating materials with one or more coating materials (30 ') and / or impregnating materials (40').
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Hilo de coser y procedimiento para producir un hilo de coserSewing thread and procedure to produce a sewing thread
Campo de la invenciónField of the Invention
La presente invención se refiere a un hilo de coser y a un procedimiento para producir un hilo de coser. En particular, la presente invención se refiere a un hilo de coser en forma de un hilo de mechones hechos de carbono y, en particular, a un procedimiento de producción correspondiente La presente invención también se refiere a medidas para mejorar las propiedades de roving de fibras de carbono (CF, por sus siglas en inglés) e hilos de fibras cortadas de CF, en particular para el uso en la incorporación en elastómeros, termoplásticos y/o termoestables, por ejemplo resinas fenólicas.The present invention relates to a sewing thread and a method for producing a sewing thread. In particular, the present invention relates to a sewing thread in the form of a thread of locks made of carbon and, in particular, to a corresponding production process. The present invention also relates to measures for improving fiber roving properties of carbon (CF) and cut fiber threads of CF, in particular for use in the incorporation into elastomers, thermoplastics and / or thermosets, for example phenolic resins.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
En la producción, procesamiento y uso de hilos y en particular de hilos de coser, es decir, de hilos que se aplican y usan en los procesos de costura, sobre la base de la materia prima de base y sus propiedades se producen a menudo limitaciones y otras circunstancias que no se pueden tolerar.In the production, processing and use of threads and in particular of sewing threads, that is, threads that are applied and used in sewing processes, on the basis of the basic raw material and its properties, limitations often occur. and other circumstances that cannot be tolerated.
Esto se refiere a aspectos de la resistencia estática y/o dinámica y de la fricción interna y externa, así como a las consecuencias relacionadas, por ejemplo debidos a la fricción externa e interna.que resultan en influencias en el hilo o hilo de coser en términos de estructura y propiedades en sí, pero también a aspectos de contaminación del hilo relacionados a la fricción o del entorno de uso por abrasión o similares. El documento EP A 2147776 muestra un hilo de coser (es decir, hilo de montaje) que se forma como hilado a partir de un material de mechones, que se forma con o de materiales de fibras de carbono y están recubiertos o impregnados con uno o más materiales de recubrimiento y/o materiales de impregnación. El documento EP-A-2 160072 muestra un hilo de coser similar. El documento US-A-2007/0148455 describe un hilo que también se puede usar para coser, que se forma como hilado a partir de un material de fibras cortadas, que se forma con o a partir de fibras de poliacrilonitrilo (PAN, por sus siglas en inglés) carbonizadas.This refers to aspects of static and / or dynamic resistance and internal and external friction, as well as related consequences, for example due to external and internal friction, which result in influences on the thread or sewing thread in terms of structure and properties themselves, but also to aspects of thread contamination related to friction or the environment of use by abrasion or the like. EP A 2147776 shows a sewing thread (i.e. mounting thread) that is formed as a spinning from a tuft material, which is formed with or from carbon fiber materials and is coated or impregnated with one or more coating materials and / or impregnation materials. EP-A-2 160072 shows a similar sewing thread. US-A-2007/0148455 describes a thread that can also be used for sewing, which is formed as a yarn from a material of cut fibers, which is formed with or from polyacrylonitrile fibers (PAN) in English) charred.
Resumen de la invenciónSummary of the Invention
La invención tiene el objetivo de indicar un hilo de coser y el correspondiente procedimiento de producción en el que, de una manera simple y del mismo modo confiable y en particular, con una elaboración sencilla, asegurar un perfil de propiedades tan constante como sea posible del hilo de coser.The invention aims to indicate a sewing thread and the corresponding production process in which, in a simple and equally reliable manner and in particular, with a simple elaboration, ensure a property profile as constant as possible of the sewing thread.
El objetivo en que se basa en la invención es logrado, según la invención, mediante un hilo de coser de acuerdo con las características de la reivindicación independiente 1, así como en un procedimiento para producir un hilo de coser según la invención con las características de la reivindicación independiente 5. Los perfeccionamientos ventajosos están definidos en las reivindicaciones secundarias.The objective on which it is based on the invention is achieved, according to the invention, by means of a sewing thread in accordance with the characteristics of independent claim 1, as well as in a process for producing a sewing thread according to the invention with the characteristics of independent claim 5. Advantageous improvements are defined in the secondary claims.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se crea un hilo de coser que está conformado como hilado de un material de fibras cortadas con o de mechones y que está conformado con o de uno o más materiales de fibras de carbono.According to a first aspect of the present invention, a sewing thread is created which is formed as a yarn of a fiber material cut with or of tufts and that is formed with or of one or more carbon fiber materials.
Por lo tanto, un primer aspecto de la presente invención es configurar de este modo un hilo de coser con un perfil de propiedades particularmente constante, que el mismo esté o será configurado sobre la base o a la manera de un hilo de fibras cortadas, en donde dicho hilo de fibras cortadas y finalmente el hilo de coser mismo esté o será conformado con o de uno o más hilos de fibras de carbono.Therefore, a first aspect of the present invention is thus to configure a sewing thread with a particularly constant profile of properties, that it is or will be configured on the basis or in the manner of a thread of cut fibers, wherein said thread of cut fibers and finally the sewing thread itself is or will be formed with or of one or more threads of carbon fibers.
En la tecnología de procesos químicos y físicos y en muchos campos de aplicación técnicos, las fibras de carbono han resultado particularmente ventajosas porque en su perfil de propiedades pueden ajustarse de manera particularmente apropiada y constante y como tales son especialmente ventajosas en muchos campos de aplicación respecto de sus propiedades mecánicas, térmicas, químicas y eléctricas.In chemical and physical process technology and in many technical fields of application, carbon fibers have been particularly advantageous because in their properties profile they can be adjusted in a particularly appropriate and constant manner and as such are especially advantageous in many fields of application with respect to of its mechanical, thermal, chemical and electrical properties.
Los mechones como fibras individuales están como un todo en su totalidad o en parte recubiertos o bien impregnados con uno o más materiales de recubrimiento y/o impregnación. El hilo de fibras cortadas puede obtenerse total o parcialmente a partir de un hilo o roving de multifilamentos, en particular a partir de un roving de multifilamentos de carbono.The tufts as individual fibers are as a whole in whole or in part coated or impregnated with one or more coating and / or impregnation materials. The thread of cut fibers can be obtained totally or partially from a thread or roving of multifilaments, in particular from a roving of carbon multifilaments.
De tal manera, el hilo de fibras cortadas puede obtenerse total o parcialmente a partir de un hilo o roving de multifilamentos roto por estiramiento y/o cortado, en particular obtenido o a obtener de un roving de multifilamentos de carbono roto por estiramiento.In this way, the thread of cut fibers can be obtained totally or partially from a thread or roving of multifilaments broken by stretching and / or cut, in particular obtained or to be obtained from a roving of multifilaments of carbon broken by stretching.
Además, el hilo de fibras cortadas puede o podrá ser obtenido totalmente o en parte de un tejido plano, material no tejido, en particular un material no tejido de carbono, una tela, en particular una tela de carbono, y/o sus combinaciones.In addition, the thread of cut fibers may or may be obtained in whole or in part from a flat fabric, non-woven material, in particular a non-woven carbon material, a fabric, in particular a carbon fabric, and / or combinations thereof.
De tal manera es particularmente concebible el uso de materiales reciclados.In such a way it is particularly conceivable to use recycled materials.
Además, el hilo de fibras cortadas puede estar o ser conformado con o de filamentos o secciones de filamentos con una longitud en el intervalo de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 250 mm. In addition, the thread of cut fibers may be or be formed with or of filaments or filament sections with a length in the range of about 10 mm to about 250 mm.
Por consiguiente, existen varias posibilidades sobre cuya base el hilo de fibras cortadas se puede desarrollar para formar un hilo de coser.Accordingly, there are several possibilities on the basis of which the thread of cut fibers can be developed to form a sewing thread.
Todos los aspectos son, por supuesto, aplicables también ahilos multifilamento o rovings de multifilamentos y su transformación, por ejemplo su incorporación a un material de matriz envolvente, por ejemplo hecho de un elastómero, un termoplástico y/o un termoestable, por ejemplo una resina fenólica, en donde en particular es apropiada una impregnación y/o un recubrimiento, por ejemplo mediante el encolado o a la manera de un encolado, aspectos de la carga estática y/o dinámica, la fricción interna y/o externa y/o desarrollar ventajosamente la incorporación en y/o el efecto recíproco con el material de la matriz incorporante y, por lo tanto, la transmisión de fuerza, empuje y presión.All aspects are, of course, also applicable multifilament yarns or multifilament rovings and their transformation, for example their incorporation into an envelope matrix material, for example made of an elastomer, a thermoplastic and / or a thermosetting, for example a resin phenolic, where in particular an impregnation and / or a coating is suitable, for example by gluing or by way of gluing, aspects of static and / or dynamic loading, internal and / or external friction and / or advantageously developing the incorporation in and / or the reciprocal effect with the material of the incorporating matrix and, therefore, the transmission of force, thrust and pressure.
El hilo de fibras cortadas puede estar o ser conformado con o de filamentos o secciones de filamentos basados en fibras de material de vidrio, fibras de material acrílico, fibras de poliéster, fibras de material de basalto y/o sus combinaciones, como a modo de un híbrido, preferentemente con una proporción de fibras de carbono en el rango de más del 10 %.The thread of cut fibers may be or be formed with or from filaments or filament sections based on fibers of glass material, fibers of acrylic material, polyester fibers, fibers of basalt material and / or combinations thereof, as by way of a hybrid, preferably with a proportion of carbon fibers in the range of more than 10%.
El recubrimiento y/o la impregnación con el material de recubrimiento o el material de impregnación pueden formarse o se forman por encolado y, en particular, a modo de encolado.The coating and / or impregnation with the coating material or the impregnating material may be formed or formed by gluing and, in particular, by way of gluing.
Los principios básicos previstos de acuerdo con la invención también son aplicables a otros tipos de fibras, además de las fibras de carbono y los mechones, en particular respecto del recubrimiento y/o la impregnación.The basic principles provided in accordance with the invention are also applicable to other types of fibers, in addition to carbon fibers and tufts, in particular with regard to coating and / or impregnation.
De acuerdo con otros aspectos de la presente invención, los principios subyacentes son aportados ventajosamente incluso en el caso de fabricación apropiada.In accordance with other aspects of the present invention, the underlying principles are advantageously provided even in the case of appropriate manufacturing.
Por consiguiente, la presente invención también crea, por un lado, un procedimiento para producir un hilo de coser, en el que el hilo de coser es conformado como hilado a partir de un material de fibras cortadas con o de mechones y en el que el hilo de coser se conforma con o de uno o más materiales de fibras de carbono.Accordingly, the present invention also creates, on the one hand, a process for producing a sewing thread, in which the sewing thread is formed as a spinning from a material of fibers cut with or of tufts and in which the Sewing thread is made up of or one or more carbon fiber materials.
Los mechones como fibras individuales están como un todo en su totalidad o en parte recubiertos o bien impregnados con uno o más materiales de recubrimiento y/o materiales de impregnaciónThe tufts as individual fibers are as a whole in whole or in part coated or impregnated with one or more coating materials and / or impregnation materials
En términos de procedimiento, el hilo de fibras cortadas puede obtenerse total o parcialmente a partir de un hilo o roving de multifilamentos, en particular un roving de multifilamentos de carbono.In terms of the process, the thread of cut fibers can be obtained totally or partially from a thread or roving of multifilaments, in particular a roving of carbon multifilaments.
El hilo de fibras cortadas puede obtenerse total o parcialmente a partir de un hilo o roving de multifilamentos rotos por estiramiento o cortados, en particular un roving de multifilamentos de carbono rotos por estiramiento y/o cortado, pudiendo el proceso de ruptura por estiramiento y/o corte formarse en particular integrado al proceso.The thread of cut fibers can be obtained totally or partially from a thread or roving of multifilaments broken by stretching or cutting, in particular a roving of carbon multifilaments broken by stretching and / or cutting, the process of breaking by stretching and / or or cut formed in particular integrated to the process.
Además, el hilo de fibras cortadas puede obtenerse total o parcialmente de un tejido plano, una tela, en particular un material no tejido de carbono, una tela, en particular una tela de carbono, y/o sus combinaciones, por ejemplo también dentro del margen de un proceso de reciclado.In addition, the thread of cut fibers can be obtained wholly or partially from a flat fabric, a fabric, in particular a non-woven carbon material, a fabric, in particular a carbon fabric, and / or combinations thereof, for example also within the margin of a recycling process.
Los filamentos o secciones de filamentos para el hilo de fibras cortadas pueden conformarse con una longitud en el intervalo de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 250 mm.The filaments or filament sections for the thread of cut fibers can be formed with a length in the range of about 10 mm to about 250 mm.
El hilo de mechones, además de los materiales basados en carbono, pueden estar o ser conformado con o de filamentos o secciones de filamentos basados en fibras de material de vidrio, fibras de material acrílico, fibras de poliéster, fibras de poliamida, fibras de material de basalto y/o sus combinaciones, como a modo de híbrido, preferentemente con una proporción de fibras de carbono en el rango de más del 10 %.The strand of yarn, in addition to carbon-based materials, can be or be formed with or from filaments or filament sections based on fibers of glass material, fibers of acrylic material, polyester fibers, polyamide fibers, fibers of material of basalt and / or combinations thereof, as a hybrid, preferably with a proportion of carbon fibers in the range of more than 10%.
En términos de proceso, el recubrimiento y/o la impregnación con el material de recubrimiento o bien el material de impregnación pueden conformarse o se conforman por encolado y, en particular, a modo de encolado.In terms of the process, the coating and / or impregnation with the coating material or the impregnating material can be formed or formed by gluing and, in particular, by way of gluing.
Estos y otros aspectos se explican a modo de ejemplo sobre la base de los dibujos esquemáticos adjuntos.These and other aspects are explained by way of example on the basis of the attached schematic drawings.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
Las figuras 1A - D muestran diferentes formas de realización del hilo de coser en vistas esquemáticas y en sección transversal.Figures 1A-D show different embodiments of the sewing thread in schematic views and in cross section.
La figura 2 es un diagrama de bloques esquemático que muestra una forma de realización de un procedimiento de acuerdo con la invención para producir un hilo de coser de acuerdo con la invención.Figure 2 is a schematic block diagram showing an embodiment of a process according to the invention for producing a sewing thread according to the invention.
Las figuras 3 y 4 son diagramas de bloques esquemáticos que ilustran aspectos detallados de formas de realización del procedimiento de acuerdo con la invención para fabricar un hilo de coser.Figures 3 and 4 are schematic block diagrams illustrating detailed aspects of embodiments of the process according to the invention for manufacturing a sewing thread.
Descripción detallada de las realizaciones Detailed description of the achievements
De aquí en adelante se describen las formas de realización de la presente invención. Todas las formas de realización de la invención y también sus características técnicas y propiedades pueden ser aisladas individualmente o combinadas opcionalmente entre sí y sin restricciones.Hereinafter, the embodiments of the present invention are described. All embodiments of the invention and also its technical characteristics and properties can be individually isolated or optionally combined with each other and without restrictions.
Las características o elementos estructurales y/o funcionalmente iguales, similares o actuantes del mismo modo se señalarán a continuación con las mismas referencias en relación con las figuras. No en cualquier caso se repetirá una descripción detallada de dichas características o elementos.The characteristics or structural and / or functionally the same, similar or acting elements in the same way will be indicated below with the same references in relation to the figures. In no case will a detailed description of these characteristics or elements be repeated.
En primer lugar, se hace referencia a los dibujos en general.First, reference is made to the drawings in general.
La presente invención se refiere a hilos de mechones de carbono y su producción, así como a procedimientos y posibilidades para mejorar las propiedades de rovings de fibras de carbono e hilos de mechones de CF, en particular también para su aplicación en elastómeros, en termoplásticos y en termoestables, por ejemplo en resinas fenólicas. En el proceso, esto conduce a fuerzas de tracción que pueden tener un efecto negativo sobre el producto terminado. Debido a las cargas, los filamentos 20 pueden ser dañados y, por lo tanto, reducidas las resistencias mecánicas. También se pueden desarrollar perturbaciones del proceso, por ejemplo en relación con la rotura de hilo o similar.The present invention relates to carbon strand threads and their production, as well as to methods and possibilities to improve the properties of carbon fiber rovings and CF strand threads, in particular also for application in elastomers, thermoplastics and in thermosets, for example in phenolic resins. In the process, this leads to tensile forces that can have a negative effect on the finished product. Due to the loads, the filaments 20 can be damaged and, therefore, the mechanical resistance reduced. Process disturbances may also develop, for example in relation to thread breakage or the like.
Mediante una rotación en el hilo 10 se puede aumentar la superficie; dicha rotación se usa para proteger el hilado. Sin embargo, también en este caso, el procesamiento es sólo limitado. Los hilos de filamento tienen una resistencia muy alta, pero un alargamiento reducido. Por el contrario, si se fabrica un hilo de mechones, es decir un hilado 10 a partir de mechones 20 de longitud limitada, es posible producir un hilo 10 con un mayor alargamiento.Through a rotation in the thread 10 the surface can be increased; said rotation is used to protect the yarn. However, also in this case, the processing is only limited. Filament threads have a very high resistance, but reduced elongation. On the contrary, if a strand of yarn is manufactured, that is to say a yarn 10 from strands 20 of limited length, it is possible to produce a yarn 10 with a greater elongation.
Como materia prima para el hilo de mechones roto por estiramiento, se puede utilizar un roving de carbono con un alto número de filamentos. Por el contrario, la fabricación de un roving de 1 K con un diámetro de filamentos de o menor que 6 |jm es de un coste extremadamente alto.As a raw material for the thread of tufts broken by stretching, a carbon roving with a high number of filaments can be used. On the contrary, the manufacture of a 1 K roving with a filament diameter of or less than 6 | jm is extremely expensive.
Las fibras de carbono presentan una alta resistencia, pero, lamentablemente, una ductilidad reducida. Por este motivo, las fibras de carbono sólo pueden ser usadas en procesos textiles de manera comparativamente lenta y con un gasto comparativamente elevado.Carbon fibers have high strength, but unfortunately, reduced ductility. For this reason, carbon fibers can only be used in textile processes in a comparatively slow manner and with a comparatively high expense.
Entre otros, también es el objetivo de la invención indicar un recubrimiento para fibras de carbono 20, hilos 10 de fibras 20 rotas por estiramiento o Panox 20, así como para otras fibras frágiles, que mejoran las propiedades de procesamiento. La mejora también se puede medir mediante la abrasión de la fibra, el número de roturas de hilo y la velocidad de procesamiento En consecuencia también se logra, en este caso, una mejora en los procesos de costura y tricotado. Tales hilos recubiertos pueden ser tejidos más efectivamente, lo que, entre otras cosas, se traduce en una mayor productividad. Una forma de realización de un procedimiento posible de producción de acuerdo con la invención puede presentar los pasos siguientes:Among others, it is also the object of the invention to indicate a coating for carbon fibers 20, strands 10 of fibers 20 broken by stretching or Panox 20, as well as for other fragile fibers, which improve the processing properties. The improvement can also be measured by the abrasion of the fiber, the number of thread breaks and the processing speed. Consequently, an improvement in the sewing and knitting processes is also achieved. Such coated threads can be woven more effectively, which, among other things, results in increased productivity. An embodiment of a possible production process according to the invention may have the following steps:
1. Rotura por el estiramiento y/o corte de un roving de multifilamentos, por ejemplo un roving de más de 48 K, o de tejidos textiles planos, por ejemplo material no tejido o tela reciclados de carbono para obtener filamentos que tienen una longitud en el intervalo de 10 - 250 mm.1. Breakage by stretching and / or cutting of a roving of multifilaments, for example a roving of more than 48 K, or of flat textile fabrics, for example non-woven material or recycled carbon fabric to obtain filaments having a length in the range of 10-250 mm.
2. Deshilachar, paralelizar en una carda.2. Fray, parallelize in a card.
3. Producción de una cinta en un tramo.3. Production of a tape in a section.
4. Si es necesario y en función del proceso de hilatura a aplicar, procesamiento subsiguiente a una mecha flyer.4. If necessary and depending on the spinning process to be applied, subsequent processing to a flyer wick.
5. Fabricación de hilo mediante hilado, por ejemplo con ayuda de una hiladora anular, una hiladora a rotores o una hiladora de extremo abierto.5. Manufacture of yarn by spinning, for example with the help of an annular spinner, a rotary spinner or an open end spinner.
6. Fabricación de hilo retorcido, por ejemplo para un hilo retorcido bifilar.6. Manufacture of twisted yarn, for example for a twisted twine yarn.
7. Avivado opcional mediante auxiliares textiles para mejorar el comportamiento de adherencia/ deslizamiento, reducir la fricción estática, aumentar la fricción dinámica, mejorar la protección térmica y mejorar el comportamiento de fricción de la fibra y aumentar el alargamiento.7. Optional fanning by textile auxiliaries to improve adhesion / slip behavior, reduce static friction, increase dynamic friction, improve thermal protection and improve fiber friction behavior and increase elongation.
Según la invención, una realización del tratamiento de la superficie puede basarse en los siguientes aspectos:According to the invention, an embodiment of the surface treatment can be based on the following aspects:
El uso de un lubricante elástico con una baja temperatura de transición para recubrir las fibras 20 y los hilos 10 conduce a una superficie más adecuada, lo que garantiza una procesabilidad mejorada.The use of an elastic lubricant with a low transition temperature to coat the fibers 20 and the threads 10 leads to a more suitable surface, which guarantees an improved processability.
Entre otros, los copolímeros estireno-butadieno carboxilados batotónicos que se reticulizan en un proceso térmico de secado han demostrado que son particularmente adecuados. Among others, batotonic carboxylated styrene-butadiene copolymers that cross-link in a thermal drying process have proven to be particularly suitable.
Además de una superficie muy lisa, la contactibilidad eléctrica de las fibras es una propiedad particularmente interesante. Aquí es concebible el uso como conductores de calor en equipos transportadores, como en mangueras, cintas transportadoras, tejidos planos calentables, etc.In addition to a very smooth surface, the electrical contactibility of the fibers is a particularly interesting property. Here it is conceivable the use as heat conductors in conveyor equipment, such as hoses, conveyors, heated flat fabrics, etc.
Debido a la flexibilidad se garantiza una transferencia de empuje suave entre las fibras 20 y, por consiguiente, asegura una buena introducción de fuerza en toda la madeja 10 o en todo el hilo 10.Due to the flexibility a smooth thrust transfer is guaranteed between the fibers 20 and, consequently, ensures a good introduction of force in the whole skein 10 or in the whole thread 10.
Este proceder también es adecuado para el tratamiento de todos los tipos de fibra, pero especialmente de fibras de carbono y fibras cerámicas.This procedure is also suitable for the treatment of all types of fiber, but especially carbon fibers and ceramic fibers.
Además, también se asegura de este modo una buena compatibilidad con matrices de elastómeros.In addition, this ensures good compatibility with elastomer matrices.
Con respecto a la mejora de las propiedades de los rovings de CF y los hilos de fibras cortadas de CF, especialmente para el uso en elastómeros o termoplásticos, se realiza, en particular, la mejora de las propiedades del proceso, debido a la reducción de la abrasión y/o prevención de la abrasión, en particular en estructuras creadas por trenzado, cosido, tejido o similares.With regard to the improvement of the properties of CF rovings and the threads of CF cut fibers, especially for use in elastomers or thermoplastics, the process properties are improved in particular, due to the reduction of abrasion and / or abrasion prevention, particularly in structures created by braiding, sewing, weaving or the like.
La prevención de la fricción entre filamentos individuales, que también se conoce como fricción interna, es posible gracias a un recubrimiento, impregnación y/o envoltura parcial o total de un respectivo filamento individual o sección de un filamento individual con un material termoplástico o un material correspondiente que reduce la fricción. De este modo se logra una estabilidad mejorada, en particular con carga dinámica. Esto puede ser aplicado, por ejemplo, en cables de ascensor, correas de transmisión, cintas transportadoras o similares.The prevention of friction between individual filaments, which is also known as internal friction, is possible thanks to a partial or total coating, impregnation and / or wrapping of a respective individual filament or section of an individual filament with a thermoplastic material or a material corresponding that reduces friction. In this way, improved stability is achieved, particularly with dynamic loading. This can be applied, for example, in elevator cables, transmission belts, conveyor belts or the like.
Además, la impregnación, el recubrimiento y/o la envoltura también hacen posible una incorporación mejorada de un roving de CF, un hilo de mechones de CF o los filamentos individuales respectivos en sistemas de matriz, por ejemplo hechos de caucho, termoplástico y/o termoestables. Además, mediante tal impregnación, envoltura y/o recubrimiento se puede lograr una mejora en la transmisión de fuerza, empuje y/o presión.In addition, the impregnation, the coating and / or the wrap also make possible an improved incorporation of a CF roving, a CF strand thread or the respective individual filaments in matrix systems, for example made of rubber, thermoplastic and / or thermostable Furthermore, by means of such impregnation, wrapping and / or coating, an improvement in the transmission of force, thrust and / or pressure can be achieved.
De acuerdo con la invención se usan procedimientos correspondientes para introducir fibras termoplásticas 20 y/o materiales en rovings sin fin o hilos de filamentos. Dado que tales procesos también pueden tener lugar con suministro de calor, se logra en tales formas de realización que el termoplástico se funda e incorpore completamente los filamentos de CF. La incorporación completa y la protección de los filamentos 20 o secciones de filamentos 20 reduce la fricción interna entre sí y, por lo tanto, aumenta la fuerza dinámica del producto.According to the invention, corresponding procedures are used to introduce thermoplastic fibers 20 and / or materials in endless rovings or filament threads. Since such processes can also take place with heat supply, it is achieved in such embodiments that the thermoplastic melts and completely incorporates the CF filaments. The complete incorporation and protection of the filaments 20 or filament sections 20 reduces internal friction with each other and, therefore, increases the dynamic force of the product.
Una impregnación 40 y/o recubrimiento 30 de las fibras 20, de los grupos de fibras 25 o del hilo 10 en su conjunto reducen o evitan, por un lado, la generación de polvo por abrasión pero, por otro lado, también la adherencia generada o existente en las fibras 20, en los grupos de fibras 25 o en el hilo 10 en su conjunto.An impregnation 40 and / or coating 30 of the fibers 20, of the groups of fibers 25 or of the wire 10 as a whole reduce or prevent, on the one hand, the generation of dust by abrasion but, on the other hand, also the adhesion generated or existing in the fibers 20, in the fiber groups 25 or in the thread 10 as a whole.
Ahora se hará referencia detallada a los dibujos.Detailed reference to the drawings will now be made.
Las figuras 1A a 1D describen en una vista en sección transversal esquemática diferentes formas de realización de un hilo de coser 10.Figures 1A to 1D describe in a schematic cross-sectional view different embodiments of a sewing thread 10.
En la forma de realización de la figura 1A (no de acuerdo con la invención) se muestra, en una vista esquemática en sección transversal, un grupo 25 o un paquete 25 de filamentos individuales 20 o fibras 20 de un material de fibras 20' que como grupo 25 o paquete 25 forman, después de un proceso de hilado correspondiente, un hilo 10 y, en particular un hilo de coser 10.In the embodiment of Figure 1A (not according to the invention), in a schematic cross-sectional view, a group 25 or a package 25 of individual filaments 20 or fibers 20 of a fiber material 20 'is shown which as group 25 or package 25 they form, after a corresponding spinning process, a thread 10 and, in particular, a sewing thread 10.
De tal manera es esencial para la invención que las fibras 20 reales sean mechones, es decir secciones de fibras o de filamentos de longitud finita que se hilan entre sí mediante un proceso de hilado. El material 20' de las fibras 20 o filamentos 20 de base es un material de carbono, por lo que el filamento 20 o las fibras 20 pueden especificarse como fibras de carbono en un sentido más estrecho o más amplio.In this way it is essential for the invention that the real fibers 20 be tufts, that is to say sections of fibers or filaments of finite length that are spun together by a spinning process. The material 20 'of the base fibers 20 or filaments 20 is a carbon material, whereby the filament 20 or the fibers 20 can be specified as carbon fibers in a narrower or wider sense.
En la realización de la figura 1B, las fibras o filamentos 20 individuales están conformados en su superficie 20a, o sea en la superficie lateral 20a de las fibras 20 o filamentos 20, con un recubrimiento 30 de un material de recubrimiento 30'. In the embodiment of Figure 1B, the individual fibers or filaments 20 are formed on their surface 20a, that is on the lateral surface 20a of the fibers 20 or filaments 20, with a coating 30 of a coating material 30 '.
En la forma de realización de la figura 1C, las fibras individuales 20 o filamentos 20 están conformados sobre su superficie 20a o sea sobre su superficie lateral 20a con una impregnación 40 de un material de impregnación 40'. Esto significa que el material de impregnación 40' penetra o ha penetrado la superficie 20a de las fibras 20 o filamentos 20 para provocar allí una modificación de superficie.In the embodiment of Figure 1C, the individual fibers 20 or filaments 20 are formed on their surface 20a or on their lateral surface 20a with an impregnation 40 of an impregnation material 40 '. This means that the impregnation material 40 'penetrates or has penetrated the surface 20a of the fibers 20 or filaments 20 to cause there a surface modification.
Las representaciones de la figura 1B con el recubrimiento 30 y la figura 1C con la impregnación 40 representan puntos de vista extremos de las condiciones a esperar en la realidad. Por regla general se producen procesos de mezclado en cuanto se aplica un material de recubrimiento 30' o un material de impregnación 40' sobre la superficie 20a de cualquier fibra 20 o filamento 20. Esto significa que los materiales aplicados 30', 40' realizan o causarán, por un lado, un recubrimiento 30 pero, por otro lado, también una impregnación 40. The representations of Figure 1B with the coating 30 and Figure 1C with the impregnation 40 represent extreme views of the conditions to be expected in reality. As a general rule, mixing processes occur as soon as a coating material 30 'or an impregnating material 40' is applied on the surface 20a of any fiber 20 or filament 20. This means that the materials applied 30 ', 40' make or they will cause, on the one hand, a coating 30 but, on the other hand, also an impregnation 40.
En la forma de realización de la figura 1D (no de acuerdo con la invención), el grupo 25 o el paquete 25 de la pluralidad de fibras 20 o segmentos de fibras 20 está alojado en una envoltura 50 o en un material de envoltura 50', de modo que las fibras 20 o las secciones de fibras 20 ya no aparecen como individuales o individualmente con su superficie 20a.In the embodiment of Figure 1D (not according to the invention), group 25 or package 25 of the plurality of fibers 20 or fiber segments 20 is housed in a wrapper 50 or a wrapper material 50 ' , so that the fibers 20 or the fiber sections 20 no longer appear as individual or individually with their surface 20a.
Por supuesto, los aspectos discutidos en relación con las formas de realización de las figuras 1B y 1C también pueden combinarse con la envoltura 50, por ejemplo incorporando en conjunto en una sola envoltura 50 las fibras 20 o secciones de fibras 20 formadas como un grupo 25 con un recubrimiento 30 o una impregnación 40.Of course, the aspects discussed in relation to the embodiments of Figures 1B and 1C can also be combined with the envelope 50, for example by incorporating together in a single envelope 50 the fibers 20 or fiber sections 20 formed as a group 25 with a coating 30 or an impregnation 40.
La figura 2 muestra, a la manera de un diagrama de flujo esquemático, unos aspectos de una forma de realización del procedimiento de acuerdo con la invención para producir un hilo de coser 10 de acuerdo con la invención.Figure 2 shows, in the form of a schematic flow chart, aspects of an embodiment of the process according to the invention for producing a sewing thread 10 according to the invention.
Después de un paso preparatorio S0, en un paso S1 subsiguiente se proporcionan mechones o un material de fibras cortadas.After a preparatory step S0, in a subsequent step S1 tufts or a cut fiber material are provided.
En un paso de procesamiento intermedio S2, el material de fibras cortadas proporcionado es procesado opcionalmente en un tratamiento intermedio para, por ejemplo, deshilachar o producir un determinado orden de los mechones o realizar un tratamiento de superficie o similar. Sin embargo, este paso de procesamiento intermedio S2 es opcional y sólo obligatorio en determinadas formas de realización del procedimiento de producción, es decir no en cualquier forma de realización de la invención.In an intermediate processing step S2, the cut fiber material provided is optionally processed in an intermediate treatment to, for example, fray or produce a certain order of the tufts or perform a surface treatment or the like. However, this intermediate processing step S2 is optional and only mandatory in certain embodiments of the production process, that is, not in any embodiment of the invention.
A esto le sigue el paso de fabricar realmente el hilo de coser 10, o sea un proceso de hilado S3 de los mechones provistos y eventualmente elaborados o tratados en un proceso intermedio.This is followed by the step of actually manufacturing the sewing thread 10, that is a spinning process S3 of the tufts provided and eventually processed or treated in an intermediate process.
Luego puede ir seguido de un paso de procesamiento posterior en el que el producto resultante se entiende como mecha, por ejemplo tratado superficialmente y/o incorporado en una envoltura 50.It can then be followed by a post-processing step in which the resulting product is understood as a wick, for example surface treated and / or incorporated into a wrapper 50.
El paso final S5 termina el proceso.Final step S5 ends the process.
La figura 3 muestra aspectos parciales de la etapa S1 de proporcionar los mechones o el material de fibras cortadas. De tal manera, en la forma de realización presentada aquí, en un primer paso parcial T1 se proporciona primero un roving, por ejemplo en el sentido de un roving de multifilamentos sobre la base de material de fibras de carbono, opcionalmente también basado en otros materiales de fibras.Figure 3 shows partial aspects of step S1 of providing the tufts or the cut fiber material. Thus, in the embodiment presented here, in a first partial step T1 a roving is first provided, for example in the sense of a multifilament roving on the basis of carbon fiber material, optionally also based on other materials. of fibers.
A esto le sigue un proceso T2 de la denominada rotura por estiramiento y/o corte, en el que los filamentos individuales per se infinitos del roving están subdivididos de manera más o menos definida en segmentos o secciones de fibras o filamentos. Este material subdividido forma después el material de partida para los procesos de elaboración posteriores. Alternativamente, se puede, por ejemplo, prever material de sección de fibra ya presentado que se origina, por ejemplo, a partir de un proceso de reciclado y desperdicio de material de fibras, por ejemplo de manera similar al fieltro.This is followed by a process T2 of the so-called stretch and / or cut rupture, in which the individual filaments per se of the roving are subdivided more or less defined in segments or sections of fibers or filaments. This subdivided material then forms the starting material for subsequent processing processes. Alternatively, it is possible, for example, to provide already presented fiber section material that originates, for example, from a process of recycling and waste of fiber material, for example similar to felt.
La figura 4 muestra aspectos parciales del paso de procesamiento intermedio opcional S2.Figure 4 shows partial aspects of the optional intermediate processing step S2.
En esta forma de realización, en un primer paso parcial U1, el material básico de fibras cortadas proporcionado es deshilachado y/o paralelizado por medio de una así llamada carda.In this embodiment, in a first partial step U1, the basic material of cut fibers provided is frayed and / or parallelized by means of a so-called card.
A esto le sigue un segundo paso parcial U2 de la producción de una banda en un recorrido.This is followed by a second partial step U2 of the production of a band on a tour.
Esto, como tercer paso parcial U3, es seguido después por el procesamiento intermedio para formar un así llamado mechón o mecha flyer.This, as a third partial step U3, is then followed by intermediate processing to form a so-called tuft or flyer wick.
Como ya se describió anteriormente, la fabricación real del hilo de coser 10 tiene lugar en el margen de un proceso de hilado del material de fibras cortadas de base, por ejemplo utilizando una hiladora anular, una hiladora a rotores o una máquina de extremo abierto.As already described above, the actual manufacturing of the sewing thread 10 takes place in the margin of a spinning process of the base cut fiber material, for example using an annular spinner, a spinning spinner or an open end machine.
Con el fin de mejorar las propiedades y, en particular, para incrementar la estabilidad del hilo de coser 10, el hilo de base obtenido puede considerarse como una mecha y ser sometido a un proceso de retorcido para, por ejemplo, producir un hilo retorcido doble o similar.In order to improve the properties and, in particular, to increase the stability of the sewing thread 10, the obtained base thread can be considered as a wick and subjected to a twisting process to, for example, produce a double twisted thread or similar.
Antes y, opcionalmente, después se lleva a cabo un proceso de avivado en el sentido de un recubrimiento, encolado, impregnación y/o incorporaciónBefore and, optionally, afterwards a fanning process is carried out in the sense of a coating, gluing, impregnation and / or incorporation
Las siguientes tablas muestran las características de formas de realización de hilos de coser 10 fabricados de acuerdo con la invención. The following tables show the characteristics of embodiments of sewing threads 10 manufactured in accordance with the invention.
Ejemplo de realización 1:Embodiment example 1:
Ejemplo de realización 2:Embodiment example 2:
En un desarrollo adicional del procedimiento según la invención se conforma una estructura textil con o del hilo de coser 10, en particular por medio de un proceso de tejido, preferentemente como textil de una o dos dimensiones, como un o en la forma de una tela, tejido no tejido, trenzado, tejido de malla en cadena, tejido de malla en trama y/o combinaciones de los mismos.In a further development of the process according to the invention a textile structure is formed with or of the sewing thread 10, in particular by means of a weaving process, preferably as a one or two dimensional textile, such as one or in the form of a fabric , nonwoven, braided fabric, chain mesh fabric, weft mesh fabric and / or combinations thereof.
Lista de referenciasReference List
10 hilo, hilo de coser10 thread, sewing thread
20 fibra20 fiber
20 material de fibra20 fiber material
25 grupo de fibras, agrupamiento de fibras25 fiber group, fiber grouping
30 recubrimiento30 coating
30' material de recubrimiento30 'coating material
40 impregnación40 impregnation
40' material de impregnación40 'impregnation material
50 envoltura50 wrap
50' material de envoltura 50 'wrapping material
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