BR112014013510B1 - Fio útil em proteção contra fogo, tecidos planos, vestimentas de proteção e método de produção de um fio fiado resistente ao fogo - Google Patents
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Abstract
fio útil em proteção contra fogo, tecidos tecidos, vestimentas de proteção e método de produção de um fio fiado resistente ao fogo. a presente invenção refere-se a um fio fiado resistente ao fogo, tecido e vestuário de proteção, que compreende uma combinação de 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua (staple fiber) de polioxadiazol e de 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua (staple fiber) de modacrílico, com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxa diazol e fibra descontínua de modacrílico no fio. a presente invenção também se refere a métodos de fabricação do fio.
Description
[001] A presente invenção refere-se a fios descontínuos fiados resistentes ao fogo e tecidos, vestimentas que compreendem estes fios e métodos de sua fabricação. Os fios possuem de 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua (staple fiber) de polioxadiazol e de 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua (staple fiber) de modacrílico; com base na quantidade total de fibra descontínua de polioxadiazol e de fibra descontínua de modacrílico no fio.
[002] Trabalhadores industriais e outros que podem ser expostos a chamas, altas temperaturas e/ou arcos elétricos e similares precisam de roupas de proteção e artigos feitos de tecidos com resistência térmica. É bem- vindo qualquer aumento da eficiência desses artigos de proteção ou qualquer aumento do conforto ou durabilidade desses artigos, mantendo-se ao mesmo tempo o desempenho de proteção.
[003] Considera-se que tecidos feitos de 100% de fibra de polioxadiazol geralmente têm boa resistência térmica porque esses tecidos, quando testados, têm um índice limite de oxigênio de mais de 21, o que significa que eles não sustentarão uma chama no ar. Além disso, tecidos de 100% de fibra de polioxadiazol recém elaborados podem ter comprimento de queima aceitável, que é de 10,16 cm ou menos, quando determinado de acordo com o Método de Teste Padrão da Resistência contra Chamas de Tecidos (Método Vertical) ASTM D-6413-99, também conhecido como Teste de Chama Vertical. Esses tecidos são utilizados em vestimenta que é exposta repetidamente a um ciclo de vestir e lavar e descobriu-se que, após uma série de lavagens, o desempenho de chama vertical piora em alguns tecidos, mas o suficiente para o seu fracasso no teste de chama vertical; ou seja, o tecido possui comprimento de queima de mais de 10,16 cm. Especulou-se que isso pode ocorrer porque aos tecidos tornam-se mais “macios” após várias lavagens. Logo, é necessário fornecer uma margem de melhora no desempenho térmico de tecidos que contêm fibras de polioxadiazol para compensar qualquer deterioração das propriedades de chama vertical após lavagens.DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[004] Em algumas realizações, a presente invenção refere-se a um fio fiado resistente a fogo, tecido e vestimenta de proteção, que compreende uma combinação de 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua de polioxadiazol e de 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico; com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico no fio. A presente invenção também refere-se a uma vestimenta resistente a fogo e vestuário como roupa de trabalhador industrial, macacões, camisas e/ou calças feitas de um tecido que contém o fio resistente a fogo.
[005] Em algumas realizações, a presente invenção refere-se a um método de produção de um fio fiado resistente a fogo que compreende as etapas de formação de uma mistura de fibras de 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua de polioxadiazol e de 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico, com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico na mistura; e fiação da mistura de fibras em um fio descontínuo fiado.
[006] A presente invenção refere-se a um fio descontínuo fiado resistente a fogo feito de uma fibra de polioxadiazol e fibra de modacrílico. Por “resistente a fogo”, quer-se dizer que o fio descontínuo fiado, ou tecidos feitos do fio, não suportará uma chama no ar. Em realizações preferidas, os tecidos têm um índice limite de oxigênio (LOI) de 26 e mais alto.
[007] Para os objetivos deste documento, o termo “fibra” é definido como um corpo relativamente flexível e macroscopicamente homogêneo com uma alta razão entre comprimento e largura da área de corte transversal perpendicular àquele comprimento. O corte transversal de fibra pode ser de qualquer forma, mas normalmente é redondo. Além disso, essas fibras preferencialmente têm um corte transversal geralmente sólido para força adequada em usos têxteis; isto é, preferencialmente as fibras não são vazias ou não têm uma grande quantidade de vazios questionáveis.
[008] Como utilizado neste documento, a expressão “fibras descontínuas” refere-se a fibras que são cortadas em um comprimento desejado ou são quebradas por estiramento, ou fibras que são feitas com uma baixa razão entre comprimento e largura da área de corte transversal perpendicular àquele comprimento, quando comparada com filamentos. Fibras descontínuas artificiais são cortadas ou elaboradas em um comprimento adequado para processamento sobre algodão, lã ou equipamento de fiação de fio penteado. As fibras descontínuas podem ter (a) comprimento substancialmente uniforme, (b) comprimento variável ou aleatório, ou (c) subconjuntos das fibras descontínuas têm comprimento substancialmente uniforme, as fibras descontínuas nos outros subconjuntos têm diferentes comprimentos e as fibras descontínuas nos subconjuntos misturados formam uma distribuição substancialmente uniforme.
[009] Em algumas realizações, fibras descontínuas adequadas têm comprimento de corte de 1 a 30 centímetros (0,39 a 12 polegadas). Em algumas realizações, fibras descontínuas adequadas têm comprimento de 2,5 a 20 cm (1 a 8 pol). Em algumas realizações preferidas, as fibras descontínuas feitas por processos básicos curtos têm comprimento de corte de 6 cm (2,4 pol) ou menos. Em algumas realizações preferidas, as fibras descontínuas feitas por processos básicos curtos têm comprimento de fibra descontínua de 1,9 a 5,7 cm (0,75 a 2,25 pol) e os comprimentos de fibra de 3,8 a 5,1 cm (1,5 a 2,0 pol) são especialmente preferidos. Para fiação em sistema de lã, penteado ou descontínuo longo, são preferidas fibras com comprimento de até 16,5 cm (6,5 pol).
[010] As fibras descontínuas podem ser feitas por qualquer processo. Por exemplo, as fibras descontínuas podem ser cortadas de fibras retas contínuas com um cortador rotatório ou um cortador guilhotina, o que resulta em fibra descontínua reta (ou seja, não ondulada), ou adicionalmente cortar de fibras contínuas onduladas com uma prega em forma de dente de serra ao longo do comprimento da fibra descontínua, com uma frequência de prega (ou dobra repetitiva) de preferencialmente não mais que 8 pregas por centímetro.
[011] As fibras descontínuas também podem ser formadas ao quebrar por estiramento fibras contínuas, o que resulta em fibras descontínuas com seções deformadas que agem como pregas. Fibras descontínuas quebradas por estiramento podem ser feitas quebrando uma estopa ou um feixe de filamentos contínuos durante uma operação de quebra por estiramento com uma ou mais zonas de quebra que são uma distância prescrita que cria uma massa variável aleatória de fibras com comprimento médio de corte controlado pelo ajuste da zona de quebra.
[012] Fio descontínuo fiado pode ser feito de fibras descontínuas com processos tradicionais de fiação de anel de fibras descontínuas curtas e longas que são bem conhecidos na técnica. Todavia, isso não pretende ser limitador a fiação de anéis porque os fios também podem ser fiados com fiação de jatos de ar, fiação de extremidades abertas e muitos outros tipos de fiação que convertem fibra descontínua em fios úteis. Fios descontínuos fiados também podem ser feitos diretamente por quebra por estiramento com processos de transformação de estopa quebrada por estiramento em fibra descontínua superior. As fibras descontínuas nos fios formados por processos tradicionais de quebra por estiramento têm normalmente comprimento de até 18 cm (7 pol). Todavia, fios descontínuos fiados feitos por quebra por estiramento também podem ter fibras descontínuas com comprimento máximo de até cerca de 50 cm (20 pol) por meio de processos como descrito, por exemplo, no Pedido de Patente PCT N° WO 0077283. Fibras descontínuas quebradas por estiramento normalmente não precisam de pregas, pois o processo de quebra por estiramento concede um grau de prega à fibra.
[013] A expressão “filamento contínuo” refere-se a uma fibra flexível com diâmetro relativamente pequeno e cujo comprimento é maior que aqueles indicados por fibras descontínuas. Fibras de filamento contínuo e fios de multifilamento de filamentos contínuos podem ser feitos com processos bastante conhecidos pelos técnicos no assunto.
[014] Os fios descontínuos fiados incluem uma fibra descontínua de polioxadiazol com índice limite de oxigênio (LOI) de 21 ou mais, o que significa que a fibra de polioxadiazol ou tecidos feitos apenas com a fibra de polioxadiazol não suportarão uma chama no ar. Por fibra de polioxadiazol, quer-se dizer fibras que compreendem polímeros que compreendem unidades de oxadiazol. Processos de fabricação de polímeros e fibras de polioxadiazol são conhecidos na técnica; vide, por exemplo, Patente Norte-Americana N° 4.202.962 de Bach e Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 12, pág. 322-339 (John Wiley & Sons, Nova Iorque, 1988). Em algumas realizações, a fibra de polioxadiazol contém polímero poliarileno-1,3,4-oxadiazol, polímero poliarileno- 1,2,4-oxadiazol ou suas misturas. Em algumas realizações preferidas, a fibra de polioxadiazol contém polímero poliparafenileno-1,3,4-oxadiazol. Fibras de polioxadiazol adequadas são conhecidas comercialmente sob vários nomes comerciais, como fibra Oxalon®, Arselon®, Arselon-C® e Arselon-S®.
[015] Os fios descontínuos fiados também incluem uma fibra descontínua de modacrílico. Por fibra de modacrílico, quer-se dizer fibra sintética de acrílico feita de um polímero que compreende principalmente acrilonitrila. Preferencialmente, o polímero é um copolímero que compreende de 30 a 70% em peso de um acrilonitrila e de 70 a 30% em peso de um monômero de vinila que contém halogêneo. O monômero de vinila que contém halogêneo é pelo menos um monômero selecionado, por exemplo, a partir de cloreto de vinila, cloreto de vinilideno, brometo de vinila, brometo de vinilideno etc. Exemplos de monômeros de vinila copolimerizáveis são ácido acrílico, ácido metacrílico, sais ou ésteres desses ácidos, acrilamida, metilacrilamida, acetato de vinila etc. As fibras de modacrílico preferidas e utilizadas na presente invenção são copolímeros de acrilonitrila combinados com cloreto de vinilideno.
[016] Em algumas realizações, o copolímero pode ter também um ou mais óxidos de antimônio para melhor retardar o fogo e esses aditivos são preferencialmente não mais que 25% em peso da fibra. Essas fibras de modacrílico úteis incluem, mas sem limitações, fibras descritas na Patente Norte- Americana N° 3.193.602 com 2% em peso de trióxido de antimônio, fibras descritas na Patente Norte-Americana N° 3.748.302 feitas com vários óxidos de antimônio que estão presentes em quantidade de pelo menos 2% em peso e preferencialmente não mais que 8% em peso e fibras descritas nas Patentes Norte-Americanas N° 5.208.105 e 5.506.042 com 8 a 40% em peso de um composto de antimônio. A fibra de modacrílico preferida está disponível comercialmente a partir de Kaneka Corporation, Japão, em várias formas, algumas não contendo óxidos de antimônio enquanto outras, como Protex C®, dizem conter de 10 a 15% em peso destes compostos.
[017] Em algumas realizações, o copolímero possui também menos de 1,5% em peso de óxido de antimônio ou óxidos de antimônio, ou o copolímero é completamente livre de antimônio. Essas fibras de modacrílico podem ser feitas por processos que incluem, mas sem limitações, processos de fabricação de fibra similares àqueles que descrevem a adição de compostos de antimônio com percentual mais alto durante a fabricação. Nesses casos, fibras com teor muito baixo de antimônio e fibras sem antimônio podem ser elaboradas restringindo-se a quantidade ou eliminando-se completamente quaisquer compostos de antimônio adicionados ao copolímero durante a fabricação.
[018] Em algumas realizações, a fibra descontínua de modacrílico é uma fibra de formação de carvão resistente ao fogo com LOI normalmente de pelo menos 28. Em uma realização, a fibra de modacrílico tem LOI de pelo menos 28 e também é livre de antimônio.
[019] Em algumas realizações, a presente invenção refere-se a um fio fiado resistente ao fogo, tecido e vestuário de proteção, que compreende uma combinação de 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua de polioxadiazol e 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico; com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico no fio. Em algumas realizações preferidas, a fibra descontínua de polioxadiazol está presente em uma quantidade de 70 a 85 partes em peso e a fibra de modacrílico está presente em uma quantidade de 15 a 30 partes em peso, com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico no fio. Acredita-se que mais de 40 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico tenham efeito prejudicial sobre o desempenho térmico do fio e tecido feito do fio. Acredita-se que o uso de fibra de modacrílico no fio forneça melhor desempenho de arco ao tecido. A fibra de modacrílico também é resistente à expansão de dano ao fio e tecido devido à exposição à chama. Todavia, embora a fibra de modacrílico seja altamente resistente ao fogo e à formação de carvão, acredita-se que tecidos com muita fibra de modacrílico na verdade tenham residência residual menor que a desejada no tecido carbonizado.
[020] Em algumas realizações preferidas, os vários tipos de fibras descontínuas estão presentes na forma de combinação de fibra descontínua. Quer-se dizer por combinação de fibra a combinação de dois ou mais tipos de fibra descontínua em qualquer disposição. Preferencialmente, a combinação de fibra descontínua é uma “combinação íntima”, o que significa que as várias fibras descontínuas na combinação formam uma mistura relativamente uniforme das fibras. Em algumas realizações, os dois ou mais tipos de fibra descontínua são combinados antes ou durante a fiação do fio para que as várias fibras descontínuas sejam distribuídas homogeneamente no feixe de fios descontínuos. Em algumas realizações, o fio é feito de uma combinação íntima que consiste essencialmente das fibras descontínuas de polioxadiazol emodacrílico. Em algumas realizações preferidas, o fio é feito de uma combinação íntima que consiste apenas das fibras descontínuas de polioxadiazol emodacrílico.
[021] Tecidos podem ser fabricados a partir dos fios descontínuos fiados e podem incluir, mas sem limitações, materiais tecidos ou entrelaçados. Projetos gerais de tecido e construções são bem conhecidos pelos técnicos no assunto. Por material “tecido”, quer-se dizer um tecido normalmente formado sobre um tear entrelaçando-se fios de urdidura ou longitudinais e fios transversais ou de trama entre si para gerar qualquer tecelagem de tecido, como tecelagem plana, tecelagem em teia, tecelagem de cesta, tecelagem de cetim, tecelagem de sarja e similares. Acredita-se que tecelagem plana e de sarja são as tecelagens mais comuns utilizadas no comércio e sejam preferidas em muitas realizações.
[022] Por tecido “entrelaçado”, quer-se dizer um tecido normalmente formado ao entrelaçar laços de fios com o uso de agulhas. Muitas vezes, para fazer um tecido entrelaçado, alimenta-se fio descontínuo fiado a uma máquina de tricô que converte o fio em tecido. Se desejado, múltiplas extremidades ou fios podem ser fornecidas para a máquina de tricô, pregueadas ou não; isto é, um feixe de fios ou um feixe de fios pregueados pode ser alimentado em conjunto à máquina de tricô e entrelaçado em um tecido, ou diretamente em um artigo de vestuário, como uma luva, com técnicas convencionais. Em algumas realizações, é desejável adicionar funcionalidade ao tecido entrelaçado ao alimentar em conjunto um ou mais de outros fios descontínuos ou fios de filamento contínuo com um ou mais fios descontínuos fiados com a combinação íntima de fibras. A firmeza do ponto pode ser ajustada para satisfazer qualquer necessidade específica. Uma combinação bastante específica de propriedades para vestuário de proteção pode ser encontrada, por exemplo, em padrões de ponto de camisola única e ponto de malha.
[023] Em algumas realizações particularmente úteis, os fios descontínuos fiados podem ser utilizados para fazer vestimentas resistentes ao fogo. Em algumas realizações, as vestimentas podem ter essencialmente uma camada do tecido de proteção feito do fio descontínuo fiado. Vestimentas desse tipo incluem macacões esportivos, macacões profissionais, calças, camisas, luvas, mangas e similares, que podem ser vestidos em situações como indústrias de processamento químico ou instalações industriais ou elétricas em que um evento térmico extremo possa ocorrer.
[024] Em algumas realizações preferidas, os tecidos têm comprimento de carvão quando testados pelo Teste de Chama Vertical de 10,16 cm ou menos, o que se acredita ser fornecido pelo aumento no LOI medido fornecido à fibra de polioxadiazol pela adição da fibra de modacrílico. Em algumas realizações, a adição da fibra de modacrílico aumenta o LOI medido em pelo menos 2 pontos percentuais. Em algumas realizações preferidas, a adição da fibra de modacrílico aumenta o LOI medido em pelo menos 4 pontos percentuais. Em algumas realizações preferidas, os tecidos e vestimentas feitos a partir dos tecidos têm um desempenho de arco em um peso base de 203,4 gramas por metro quadrado de mais de 8 calorias por centímetro quadrado.
[025] Em outra realização, a presente invenção refere-se a um método de produção de um fio fiado resistente ao fogo que compreende as etapas de formação de uma mistura de fibras de 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua de polioxadiazol e 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico, com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico na mistura; e fiar a mistura de fibras em um fio descontínuo fiado.
[026] Em algumas realizações preferidas, a fibra descontínua de polioxadiazol está presente na mistura em uma quantidade de 70 a 85 partes em peso e a fibra descontínua de modacrílico está presente na mistura em uma quantidade de 15 a 30 partes em peso, com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico na mistura.
[027] Em uma realização, a mistura de fibras da fibra descontínua de polioxadiazol e da fibra de modacrílico é formada ao criar uma combinação íntima das fibras. Se desejado, outras fibras descontínuas podem ser combinadas nesta mistura relativamente uniforme de fibras descontínuas; todavia, em algumas realizações preferidas, apenas os dois tipos de fibras descontínuas estão presentes. A mistura pode ser realizada por qualquer série de maneiras conhecidas na técnica e incluem-se processos que torcem uma série de carretéis de filamentos contínuos e cortam simultaneamente os dois ou mais tipos de filamentos para formar uma combinação de fibras descontínuas cortadas; ou processos que envolvem a abertura de fardos de diferentes fibras descontínuas e a abertura e combinação em seguida das várias fibras em abridores, combinadores e cardagens; ou processos que formam mechas de várias fibras descontínuas que são então processadas para formar uma mistura, como em uma carda para formar uma mecha de uma mistura de fibras. Outros processos de fabricação de uma combinação íntima de fibras são possíveis, desde que os vários tipos de fibras diferentes sejam distribuídos de maneira relativamente uniforme ao longo da combinação. Se forem formados fios a partir da combinação, os fios também terão mistura relativamente uniforme das fibras descontínuas. Geralmente, em realizações de maior preferência, as fibras descontínuas individuais são abertas ou separadas em um grau que é normal no processamento de fibras para fazer um tecido útil, de tal forma que nós ou torções e outros defeitos devido à abertura ruim das fibras descontínuas não estejam presentes em quantidade que prejudique a qualidade do tecido final.
[028] Em um processo preferido, a combinação íntima de fibras descontínuas é feita primeiramente misturando-se fibras descontínuas obtidas de fardos abertos junto com quaisquer outras fibras descontínuas, se desejado para funcionalidade adicional. A combinação de fibras é então formada em uma mecha por meio de uma máquina de cardagem. Uma máquina de cardagem é utilizada comumente na indústria de fibras para separar, alinhar e fornecer fibras em um cordão contínuo ou fibras dispostas soltas sem torção substancial, conhecida comumente como porção cardada. A porção cardada é processada em mecha tirada, normalmente, mas sem limitações, por um processo de tiragem em duas etapas.
[029] Fios descontínuos fiados são então formados a partir da mecha tirada por meio de técnicas que incluem sistema de algodão convencional ou processos de fiação de fibra descontínua curta, como fiação de extremidade aberta e fiação em anel; ou técnicas de fiação de ar em alta velocidade, como fiação a jato de ar Murata, em que ar é utilizado para torcer as fibras descontínuas em um fio. A formação de fios fiados também pode ser realizada por meio de um sistema convencional de lã ou processos de fibra descontínua longa, como fiação de quebra por estiramento ou em anel penteada ou semipenteada. Independentemente do sistema de processamento, fiação em anel é o método geralmente preferido para fabricação dos fios descontínuos fiados.
[030] Valores de peso base foram obtidos de acordo com FTMS 191A; 5041.
[031] Teste Instrumentalizado de Manequim Térmico. O desempenho de proteção contra queimadura é determinado com o uso de “Ferimentos por Queimadura Previstos para uma Pessoa que Veste uma Vestimenta Específica ou Sistema em um Incêndio Súbito Simulado com Intensidade Específica”, de acordo com o Método ASTM F 1930 (1999) por meio de um manequim térmico instrumentalizado com macacão profissional padrão fabricado com o tecido de teste.
[032] Teste de Avaliação em Arco. A resistência em arco de tecidos é determinada de acordo com “Método de Teste Padrão de Determinação do Valor de Desempenho Térmico em Arco de Materiais para Roupas” ASTM F-1959-99.
[033] Teste de Pegada. A resistência a pegada de tecidos (a resistência à tensão de quebra) é determinada de acordo com “Método de Teste Padrão de Resistência à Quebra e Alongamento de Tecidos (Teste de Pegada)” ASTM D-5034-95.
[034] Teste de Aprisionamento e Rompimento. A resistência contra rompimento de tecidos é determinada de acordo com “Método de Teste Padrão de Rompimento de Tecidos por Procedimento Trapezoidal” ASTM D- 5587-03.
[035] Teste de Chama Vertical. O comprimento de carvão de tecidos é determinado de acordo com “Método de Teste Padrão de Resistência contra Chama de Tecidos (Método Vertical)” ASTM D-6413-99.
[036] Índice Limite de Oxigênio (LOI) é a concentração mínima de oxigênio, expresso na forma de percentual em volume, em uma mistura de oxigênio e nitrogênio que apenas suportará a combustão de chamas de um material inicialmente à temperatura ambiente sob as condições de ASTM G125 / D2863.
[037] A presente invenção é ilustrada pelos exemplos a seguir, mas não se destina a ser limitada por eles.EXEMPLO 1
[038] Este exemplo ilustra fios fiados resistentes ao fogo e tecidos de combinações íntimas da fibra descontínua de polioxadiazol (POD) e fibra descontínua de modacrílico (MOD).
[039] Uma mecha de combinação tomada de 85% em peso de fibra descontínua POD e 15% em peso de fibra descontínua de modacrílico é preparada e processada por equipamento de sistema de algodão convencional e fiada em seguida em um fio descontínuo fiado resistente ao fogo com multiplicador de torção de cerca de 4,0 e tamanho de fio único de cerca de 19,6 tex (30 contagens de algodão) com o uso de uma armação de fiação em anel. Dois desses fios únicos são então dobrados em uma máquina de dobra para fazer um fio resistente ao fogo com duas dobras para uso como um fio de urdidura e um fio de trama de tecido.
[040] Os fios de trama e de urdidura fiados em anel são tecidos em um tecido em um tear impulsionador, gerando um tecido não acabado com sarja de trama 2x1, construção de 25 extremidades x 15 tomadas por cm (70 extremidades x 42 tomadas por polegada) e peso base de cerca de 186 g/m2 (5,5 onças/jarda2). O tecido de sarja não acabado é então lavado em água quente e seco sob baixa tensão. O tecido lavado é então tingido a jato com tintura básica. O tecido resultante tem peso base de cerca de 203 g/m2 (6 onças/jarda2) e LOI de mais de 25.
[041] Uma porção do tecido é cortada em vários formatos e os formatos são costurados juntos para converter o tecido em vestimentas de proteção de camada única úteis para aqueles expostos ao fogo e perigos em arco. De maneira similar, fios fiados em anel e o tecido e vestimenta associados são feitos de 100% de fibra descontínua POD, como controle. A Tabela 1 ilustra as propriedades do tecido e vestimentas resultantes. Uma classificação “+” indica propriedades superiores àquelas do controle, a notação “0” indica o desempenho do controle ou desempenho equivalente ao do controle e a notação “-“ indica que o desempenho do controle é melhor. O tecido do Exemplo 1 tem desempenho de chama vertical melhorado e melhor avaliação em arco, enquanto mantém desempenho adequado no teste de manequim térmico instrumentalizado.
[042] O Exemplo 1 é repetido com as combinações de fibras em 70% em peso de fibra POD e 30% em peso de fibra de modacrílico. A Tabela 1 exibe as propriedades do tecido e vestimentas resultantes. Acredita-se que, devido ao teor mais alto de fibra de modacrílico no fio, o tecido do Exemplo 2 tem desempenho de chama vertical melhorado e também uma avaliação em arco superior que compensa o desempenho do tecido no teste de manequim térmico instrumentalizado.EXEMPLO COMPARATIVO A
[043] O Exemplo 1 é repetido com as combinações de fibras em 55% em peso de fibra POD e 45% em peso de fibra de modacrílico. A Tabela 1 exibe as propriedades do tecido e vestimentas resultantes. Embora esta combinação tenha desempenho de chama vertical comparável e avaliação em arco superior ao tecido controle, considera-se que ela possui muita fibra de modacrílico para desempenho adequado no teste de manequim térmico instrumentalizado.
[044] O Exemplo 1 é repetido com as combinações de fibras em 45% em peso de fibra POD e 55% em peso de fibra de modacrílico. A Tabela 1 exibe as propriedades do tecido e vestimentas resultantes. Embora esta combinação tenha desempenho de chama vertical comparável e avaliação em arco superior ao tecido controle, considera-se que ela tenha muita fibra de modacrílico para desempenho adequado no teste de manequim térmico instrumentalizado.
Claims (14)
1. FIO ÚTIL EM PROTEÇÃO CONTRA FOGO, caracterizado por compreender uma combinação íntima de:(a) 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua (staple fiber) depolioxadiazol; e(b) 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua (staple fiber) demodacrílico; com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico no fio.
2. FIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela combinação íntima compreender:(a) 70 a 85 partes em peso de fibra descontínua de polioxadiazol;e(b) 15 a 30 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico;com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico no fio.
3. FIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela fibra descontínua de polioxadiazol compreender poliarileno-1,3,4-oxadiazol, poliarileno-1,2,4-oxadiazol ou suas misturas.
4. FIO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela fibra descontínua de polioxadiazol compreender poliarileno-1,3,4-oxadiazol, poliarileno-1,2,4-oxadiazol ou suas misturas.
5. FIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela fibra descontínua de polioxadiazol compreender poliparafenileno-1,3,4-oxadiazol.
6. FIO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela fibra descontínua de polioxadiazol compreender poliparafenileno-1,3,4-oxadiazol.
7. TECIDO PLANO, caracterizado por compreender o fio conforme definido na reivindicação 1, o tecido tendo um comprimento carbonizado quando testado pelo Teste de Chama Vertical de 10,16 cm (4 polegadas) ou menos e um desempenho de arco com peso base de 170,1 g (6 onças) por 0,84 m2 (jarda quadrada) de mais de 8 calorias por centímetro quadrado.
8. TECIDO PLANO, caracterizado por compreender o fio conforme definido na reivindicação 2, o tecido tendo um comprimento carbonizado quando testado pelo Teste de Chama Vertical de 10,16 cm (4 polegadas) ou menos e um desempenho de arco com peso base de 170,1 g (6 onças) por 0,84 m2 (jarda quadrada) de mais de 8 calorias por centímetro quadrado.
9. VESTIMENTA DE PROTEÇÃO, caracterizada por compreender o fio conforme definido na reivindicação 1, a vestimenta compreendendo pelo menos uma camada de tecido de proteção feita a partir do referido fio e tendo um desempenho de arco em um peso base de 170,1 g (6 onças) por 0,84 m2 (jarda quadrada) de mais de 8 calorias por centímetro quadrado, a vestimenta sendo na forma de um macacão, macacão, calça, camisa, luva ou manga.
10. VESTIMENTA DE PROTEÇÃO, caracterizada por compreender o fio conforme definido na reivindicação 2, a vestimenta compreendendo pelo menos uma camada de tecido de proteção feita a partir do referido fio e tendo um desempenho de arco em um peso base de 170,1 g (6 onças) por 0,84 m2 (jarda quadrada) de mais de 8 calorias por centímetro quadrado, a vestimenta sendo na forma de um macacão, macacão, calça, camisa, luva ou manga.
11. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM FIO FIADO RESISTENTE AO FOGO, caracterizado por compreender:(a) formar uma mistura de fibras de 60 a 85 partes em peso de fibra descontínua de polioxadiazol e 15 a 40 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico, com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico na mistura; e(b) fiar a mistura de fibra em um fio descontínuo fiado.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela mistura de fibras compreender de 70 a 85 partes em peso de fibra descontínua de polioxadiazol e 15 a 30 partes em peso de fibra descontínua de modacrílico, com base no total de 100 partes da fibra descontínua de polioxadiazol e fibra descontínua de modacrílico no fio.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela fibra descontínua de polioxadiazol compreender poliarileno-1,3,4-oxadiazol, poliarileno-1,2,4-oxadiazol ou suas misturas.
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela fibra descontínua de polioxadiazol compreender poliarileno-1,3,4-oxadiazol, poliarileno-1,2,4-oxadiazol ou suas misturas.
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