BR112019004229B1

BR112019004229B1 - Mistura íntima de fibras descontínuas

Info

Publication number: BR112019004229B1
Application number: BR112019004229-6A
Authority: BR
Inventors: Reiyao Zhu
Original assignee: Dupont Safety & Construction, Inc
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2023-04-25
Also published as: BR122023003854B1; EP3507398A1; CN109689948A; KR20190041487A; JP7365466B2; US20180057965A1; BR112019004229A8; JP2022167898A; CN109689948B; BR112019004229A2; EP3507398B1; JP7146156B2; KR102445707B1; US10253435B2; JP2019529725A; WO2018044527A1

Abstract

Uma mistura íntima de fibras e um fio, tecido e artigo de vestuário, proporcionando um desempenho de arco surpreendente; a mistura íntima compreende 15 a 70 por cento em peso de fibra modacrílica, 5 a 27 por cento em peso de fibra para-aramida; e 3 a 80 por cento em peso de fibra de meta-aramida, em que 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas de carbono discreta dispersas de forma homogênea e 0 a 75 partes da fibra de meta- aramida livre de partículas discretas de carbono, a mistura íntima tendo um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas discretas de carbono.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção refere-se a misturas de fibras, de fibras modacrílicas, meta-aramidas e para-aramidas, e fios, tecidos e artigos feito a partir de tais misturas que fornecem proteção aos trabalhadores de arcos elétricos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Em trabalhadores industriais e outros que podem ser expostos a arcos elétricos e semelhantes, necessitam de artigo de vestuário de proteção feitos a partir de tecidos resistentes termicamente. Qualquer aumento na eficácia destes artigos de proteção ou qualquer melhora no conforto destes artigos, enquanto se mantiver o desempenho de proteção é bem-vindo.

[003] Partículas de carbono têm sido usadas como um pigmento fiado na coloração das fibras, sendo a cor preta de carbono efetiva na geração de tons escuros.

[004] Patente US 7,065,950 e 7,348,059 de Zhu et al. divulgar um fio, tecido e vestuário para uso em proteção de arco e chama que contém fibras modacrílicas, para-aramida e meta-aramida. Embora essas fibras tenham sido consideradas muito úteis na proteção de arco, qualquer melhoria na proteção contra arco é bem-vinda, já que pode potencialmente salvar vidas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[005] A presente invenção refere-se a uma mistura íntima de fibras descontínuas, que compreende 15 a 70 por cento em peso de fibra modacrílica, 5 a 27 por cento em peso de fibra de para-aramida, e 3 a 80 por cento em peso de fibra de meta-aramida; em que 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas discretas de carbono com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual, as partículas de carbono sendo dispersas de forma homogênea nessa fibra; e 0 a 75 partes da fibra meta-aramida presente na mistura são livres de partículas de carbono discretas, tendo a mistura íntima um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas discretas de carbono.

[006] Em algumas formas de realização, esta invenção refere-se a uma mistura íntima de fibras descontínuas da reivindicação 1, que compreende 40 a 70 por cento em peso de fibra modacrílica, 5 a 20 por cento em peso de fibra de para-aramida e 10 a 40 por cento em peso de fibra de meta-aramida; em que 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas discretas de carbono com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual, as partículas de carbono sendo dispersas de forma homogênea nessa fibra; e 0 a 75 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura são livres de partículas discretas de carbono; a mistura íntima tendo um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas discretas de carbono.

[007] Esta invenção refere-se ainda a fios, tecidos e artigos de vestuário de proteção térmica, tais como peças de vestuário, que compreendem estas misturas íntimas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 mostra a relação entre o desempenho do arco e o peso base de um tecido feito a partir da mistura íntima reivindicada de fibras descontínuas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[009] Esta invenção refere-se a uma mistura íntima de fibras descontínuas, que compreende fibra modacrílica, fibra para-aramida e fibra de meta-aramida; em que 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida contém partículas de carbono discretas dispersas de forma homogênea e 0 a 75 partes da fibra de meta-aramida estão livres de partículas discretas de carbono; a mistura íntima tendo um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas discretas de carbono.

[010] Essa mistura íntima de fibras, fios, tecidos e artigos de vestuário, como peças de vestuário, que compõem essas mesclas íntimas, são úteis para proteger os trabalhadores e outros funcionários. Um arco elétrico é uma liberação explosiva de energia causada por um arco elétrico. Os arcos elétricos envolvem tipicamente milhares de volts e milhares de amperes de corrente elétrica, expondo a peça a um intenso calor incidente e energia radiante. Para oferecer proteção a um usuário, um artigo de vestuário de proteção deve resistir à transferência dessa energia incidente para o usuário. Acredita-se que isso ocorra melhor quando o artigo de vestuário de proteção absorve uma parte da energia incidente, resistindo ao que é chamado de “abertura de circuito”. Durante o “break-open”, um buraco se forma no artigo. Por conseguinte, os artigos ou vestuários de proteção para proteção de arco foram concebidos para evitar ou minimizar a abertura de qualquer uma das camadas de tecido no vestuário.

[011] Verificou-se que o desempenho em arco de tecidos e vestuário pode ser aumentado na ordem de quase duas vezes pela adição de pequenas quantidades de partículas discretas de carbono polímero da fibra resistente ao fogo e termicamente estável. Tal como aqui utilizado, resistente ao fogo significa que o polímero tem um índice de oxigênio limite superior a 21 e, de preferência, superior a 25; e o termo “termicamente estável” significa que o polímero ou fibra retém pelo menos 90% do seu peso quando aquecido a 425 graus Celsius a uma taxa de 10 graus por minuto. Especificamente, em uma base de mistura de fibras íntimas, tal melhoria dramática pode ser encontrada quando a quantidade total de partículas de carbono discretas na mistura de fibras é 0,1 a 3 por cento em peso, com base na quantidade total de fibras na mistura. Em algumas formas de realização preferidas, a quantidade total de partículas de carvão discretas na mistura de fibras é de 0,5 a 3 por cento em peso, com base na quantidade total de fibras na mistura.

[012] Com base no peso do tecido, uma melhoria dramática foi encontrada quando a quantidade total de partículas discretas de carbono no tecido é de 0,1 a 3 por cento em peso, com base na quantidade total de fibra no tecido. A presença das partículas de carbono, pode ter um efeito significativo no desempenho do arco da tela, medido pelo ATPV, mesmo com cargas muito baixas. O melhor desempenho é encontrado para partículas de carbono maiores do que cerca de 0,5 por cento em peso no tecido, com um desempenho preferido de 12 cal/cm2 ou maior ocorrendo para tecidos tendo cerca de 0,75 por cento em peso de partículas de carbono ou maior, com uma faixa especialmente desejada de 0,75 a 2 por cento em peso de partículas de carbono no tecido.

[013] Para os propósitos aqui descritos, o termo “fibra” é definido como um corpo relativamente flexível, macroscopicamente homogêneo, tendo uma proporção elevada de comprimento para a largura da área da seção transversal perpendicular a esse comprimento. A seção transversal da fibra pode ser de qualquer forma dependendo do polímero e do processamento, mas é tipicamente redonda ou em forma de feijão. Além disso, tais fibras têm de forma preferencial uma seção transversal de forma geral sólida para uma resistência adequada em utilizações têxteis; isto é, as fibras são de preferência não apreciavelmente com lacunas ou não tem uma grande quantidade de espaços com lacunas desagradáveis.

[014] Como usado aqui, o termo “fibras descontínuas” refere-se a fibras que são cortadas em um comprimento desejado ou são esticadas até ruptura, ou fibras que são feitas tendo uma baixa razão de comprimento para a largura da área da seção transversal perpendicular a esse comprimento, quando comparado com filamentos contínuos. Fibras descontínuas feitas por humanos são cortadas ou feitas a um comprimento adequado para o processamento de, por exemplo, algodão, lã, ou equipamento de fiação de fios de lã penteados. As fibras descontínuas podem ter (a) comprimento substancialmente uniforme, (b) comprimento variável ou aleatório, ou (c) subconjuntos das fibras descontínuas têm comprimento substancialmente uniforme e as fibras descontínuas nos outros subconjuntos têm diferentes comprimentos, com as fibras descontínuas nos subconjuntos misturados formam em conjunto uma distribuição substancialmente uniforme.

[015] Em algumas formas de realização, as fibras descontínuas adequadas têm um comprimento de corte de 1 a 30 centímetros (0,39 a 12 polegadas). Em algumas formas de realização, fibras descontínuas adequadas têm um comprimento de 2,5 a 20 cm (1 a 8 polegadas). Em algumas formas de realização preferidas, as fibras descontínuas feitas por processos de cortes curtos têm um comprimento de corte de 6 cm (2,4 polegadas) ou inferior. Em algumas formas de realização preferidas, as fibras descontínuas feitas por processos de cortes curtos têm um comprimento de fibra descontínua de 1,9 a 5,7 cm (0,75 a 2,25 polegadas) sendo os comprimentos de fibra de 3,8 a 5,1 cm (1,5 a 2,0 polegadas) especialmente preferidos. Para fiação de sistema corte longo, lã penteada ou lã, são preferidas fibras com um comprimento de até 16,5 cm (6,5 polegadas).

[016] As fibras descontínuas podem ser feitas por qualquer processo. Por exemplo, as fibras descontínuas podem ser cortadas a partir de fibras retas contínuas usando um cortador rotativo ou um cortador em guilhotina que resulte em fibras descontínuas retas (isto é, não onduladas), ou adicionalmente cortadas de fibras contínuas onduladas tendo um crimpador em forma de serra ao longo do comprimento da fibra descontínua, com uma frequência de crimpagem (ou de repetição de curvatura) de preferência não superior a 8 crimpagens por centímetro. De preferência, as fibras descontínuas têm crimpagem.

[017] As fibras descontínuas também podem ser formadas por fibras contínuas que se esticam à ruptura, resultando em fibras descontínuas com seções deformadas que atuam como ondulações. As fibras contínuas que se esticam à ruptura podem ser feitas quebrando-se uma estopa (tow) ou um feixe (bundle) de filamentos contínuos durante uma operação de estiramento à ruptura tendo uma ou mais zonas de quebra que são uma distância prescrita criando uma massa aleatória variável de fibras tendo um comprimento de corte médio controlado pelo ajuste da zona de quebra.

[018] Os fios descontínuos fiados podem ser feitos a partir de fibras descontínuas, utilizando processos tradicionais de fiação a anel de corte longo e curto que são bem conhecidos no estado da técnica. No entanto, isto não se destina a ser limitante para a fiação a anel, porque os fios também podem ser fiados usando fiação a jato de ar, fiação de extremidade aberta e vários outros tipos de fiação que convertem fibras descontínuas em fios utilizáveis. Fios de fibras descontínuas também podem ser feitos diretamente por alongamento à quebra usando processos de corte por estiramento à ruptura tow-to-top. As fibras descontínuas nos fios formados pelos processos tradicionais de estiramento à ruptura têm tipicamente um comprimento de até 18 cm(7 polegadas) de comprimento; contudo, fios fiados descontínuas feitos por estiramento à ruptura podem também ter fibras descontínuas tendo comprimentos máximos de até cerca de 50 cm (20 polegadas) por meio de processos como descritos por exemplo no Pedido de Patente PCT N° WO 0077283. Fibras descontínuas de estiramento à ruptura normalmente fazer não requerem crimpagem porque o processo de estiramento à ruptura confere um certo grau de ondulação na fibra.

[019] Por “mistura de fibras” entende-se a combinação de dois ou mais tipos de fibras descontínuas de qualquer maneira. De preferência, a mistura de fibras descontínuas é uma “mistura íntima”, o que significa que as várias fibras descontínuas na mistura formam uma mistura relativamente uniforme das fibras.Em algumas formas de realização, os tipos de fibras descontínuas são misturados antes ou enquanto um fio de fibras descontínuas é fiado, de forma que as várias fibras descontínuas são distribuídas de forma homogênea no feixe de fibras descontínuas. Em algumas formas de realização, a mistura íntima consiste essencialmente em fibras descontínuas modacrílicas, fibras descontínuas de meta-aramida e fibras descontínuas de para-aramida. Em algumas formas de realização, a mistura íntima consiste essencialmente em fibras descontínuas modacrílicas, fibras descontínuas de meta-aramida, fibras descontínuas de para-aramida e uma quantidade muito pequena de uma fibra anti-estática. Em algumas formas de realização preferidas, a mistura íntima consiste unicamente em fibras descontínuas modacrílicas, fibras descontínuas de meta-aramida, fibras descontínuas de para-aramida e fibras anti-estáticas.

[020] A mistura íntima de fibras descontínuas tem, de preferência, uma coordenada de leveza ou valor “L *” de 40 ou mais na escala de cores CIELAB de 1976. Algumas formas de realização também têm uma refletância espectral de 20% ou mais em relação aos comprimentos de onda da luz visível (380 a 780 nm). A cor de tecidos pode ser medida usando um espectrofotômetro, também chamado de colorímetro, que fornece três valores de escala “L*”, “a*” e “b*” representando várias características da cor do item medido e a refletância espectral. Na escala de cores, valores inferiores de “L*” de forma geral indicam uma cor mais escura, com a cor branca tendo um valor de cerca de ou perto de 100 e preto com uma cor de cerca de ou quase 0. Em seu estado natural e antes de qualquer coloração, a fibra de poli (meta-fenileno isoftalamida) tem uma cor ligeiramente off-white que, quando medida usando um colorímetro tem um valor de “L*” de cerca de 80 ou mais alto. A fibra de poli (meta-fenileno isoftalamida) que compreende ainda 0,5 a 20 por cento em peso de partículas de carbono tem uma cor preta que, quando medida com um colorímetro tem um valor de “L*” que varia de cerca de 20 ou menos.

[021] Em uma forma de realização, a mistura íntima de fibras descontínuas compreende 15 a 70 por cento em peso de fibra modacrílica, 5 a 27 por cento em peso de fibra de para-aramida e 3 a 80 por cento em peso de fibra de meta-aramida; em que 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas discretas de carbono com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual de meta-aramida, as partículas de carbono sendo dispersas de forma homogênea nessa fibra; e 0 a 75 partes da fibra meta-aramida presente na mistura sendo livre de partículas discretas de carbono; a mistura íntima tendo um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas discretas de carbono.

[022] Em algumas formas de realização, esta mistura íntima de fibras descontínuas compreende 40 a 70% em peso de fibra modacrílica, 5 a 20% em peso de fibra de para-aramida e 10 a 40% em peso de fibra de meta- aramida; em que 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas discretas de carbono com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual, as partículas de carbono sendo dispersas de forma homogênea nessa fibra; e 0 a 75 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura são livres de partículas discretas de carbono; a mistura íntima tendo um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas discretas de carbono.

[023] Em algumas formas de realização, 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura contém 2 a 5 por cento em peso de partículas discretas de carbono com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual e 0 a 75 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura estão livres de partículas de carbono discretas.

[024] A frase “dispersos de forma homogênea nessa fibra” significa que as partículas de carbono podem ser encontradas nas fibras uniformemente distribuídas nas direções axial e radial da fibra. Acredita-se que uma maneira de conseguir esta distribuição uniforme é fiar, por fiação húmida ou seca, uma solução polimérica contendo as partículas de carbono.

[025] Verificou-se que para o desempenho de arco desejado ou o Valor de Desempenho Térmico de Arco (ATPV), a fibra de aramida contendo partículas de carbono compreende de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas de carbono discretas, com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual. Em algumas formas de realização, a fibra de aramida contendo partículas de carbono compreende de 0,5 a 10 por cento em peso de partículas de carbono discretas, com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual; Em algumas formas de realização, a fibra de aramida contendo partículas de carbono compreende de 0,5 a 6 por cento em peso de partículas de carbono discretas, com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual. Em algumas outras formas de realização, é desejável ter 5 a 10 por cento em peso de partículas de carbono discretas nas fibras de aramida contendo partículas de carbono, com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual. Em uma forma de realização preferida, a fibra de aramida contendo partículas de carbono compreende de 0,5 a 3,0 por cento em peso de partículas de carbono discretas.

[026] Tal como presente na fibra, as partículas de carbono têm um tamanho médio de partícula de 10 micrômetros ou menos, de preferência uma média de 0,1 a 5 micrômetros; em algumas formas de realização, é preferido um tamanho médio de partícula de 0,5 a 3 micrômetros. Em algumas formas de realização, é desejável um tamanho médio de partícula de 0,1 a 2 micrômetros; e em algumas formas de realização, é preferido um tamanho médio de partícula de 0,5 a 1,5 micrômetros. As partículas de carbono incluem coisas como o negro de fumo produzido pela combustão incompleta de produtos petrolíferos pesados e óleos vegetais. O negro de fumo é uma forma de carbono paracristalino que tem uma relação superfície-área-para-volume maior do que a fuligem, mas inferior à do carvão ativado. Elas são tipicamente incorporadas nas fibras adicionando as partículas de carbono à fiação (spin dope) antes da formação das fibras através da fiação.

[027] Essencialmente, qualquer negro de fumo disponível comercialmente pode ser utilizado para fornecer as partículas de carbono discretas para composição de polímero de aramida. Eles são tipicamente incorporados nas fibras adicionando as partículas de carbono à fiação (spin dope) antes da formação das fibras através da fiação. Em uma prática preferida, é feita primeiro uma dispersão estável separada do negro de fumo em uma solução de polímero, de preferência uma solução de polímero de aramida, e depois a dispersão é moída para se obter uma distribuição uniforme das partículas. Esta dispersão é de preferência injetada na solução de polímero de aramida antes da fiação.

[028] A mistura de fibras íntimas compreende fibras feitas de polímero modacrílico. Por polímero modacrílico entende-se preferencialmente que o polímero é um copolímero que compreende 30 a 70 por cento em peso de acrilonitrila e 70 a 30 por cento em peso de um monômero de vinilo contendo halogênio. O monômero de vinilo contendo halogênio é pelo menos um monômero selecionado, por exemplo, de cloreto de vinilo, cloreto de vinilideno, brometo de vinilo, brometo de vinilideno, etc.

[029] Em algumas formas de realização, os copolímeros modacrílicos são os de acrilonitrila combinados com cloreto de vinilideno. Em algumas formas de realização, o copolímero modacrílico tem, adicionalmente, óxidos de antimônio ou óxidos de antimônio. Em algumas formas de realização preferidas, o copolímero modacrílico tem menos de 1,5% em peso de óxido de antimônio ou óxidos de antimônio, ou o copolímero é totalmente livre de antimônio. Polímero de teor de antimônio muito baixo e polímero livre de antimônio podem ser feitos restringindo a quantidade de, ou eliminando completamente, quaisquer compostos de antimônio adicionados ao copolímero durante a fabricação. Processos representativos para polímeros modacrílicos, incluindo aqueles que podem ser modificados desta maneira, são divulgados na Patente dos Estados Unidos N° 3.193.602 tendo 2 por cento em peso de trióxido de antimônio; Patente dos Estados Unidos N° 3. 748.302 feita com vários óxidos de antimônio que estão presentes em uma quantidade de pelo menos 2 por cento em peso e de preferência não superior a 8 por cento em peso; e Patentes dos Estados Unidos N° 5.208.105 e 5.506.042 com 8 a 40 por cento em peso de um composto de antimônio.

[030] Em algumas formas de realização, dentro do polímero modacrílico tem uma LOI de pelo menos 26. Em uma forma de realização preferida, o polímero modacrílico tem uma LOI de pelo menos 26 enquanto também está livre de antimônio. Em algumas formas de realização, a fibra modacrílica está livre de partículas de carbono discretas, o que significa que a fibra não contém partículas de carbono como aqui definido.

[031] A mistura de fibras íntimas compreende ainda fibras de aramida; preferencialmente fibras feitas de um polímero de aramida com um Índice de Oxigênio Limite (LOI) acima da concentração de oxigênio no ar (isto é, superior a 21 e preferivelmente superior a 25). Isso significa que a fibra ou um tecido feito exclusivamente a partir dessa fibra não suportará chamas e é considerado resistente ao fogo. A fibra de aramida também retém pelo menos 90% de seu peso quando aquecida a 425 graus Celsius a uma taxa de 10 graus por minuto, o que significa que esta fibra tem alta estabilidade térmica.

[032] A mistura íntima de fibras inclui, de preferência, aquelas feitas a partir de polímeros de para-aramida (para-aramida) e de polímeros de meta-aramida (meta-aramida). Como aqui utilizado, “aramida” significa uma poliamida em que pelo menos 85% das ligações amida (-CONH-) estão ligadas diretamente a dois anéis aromáticos. Os aditivos podem ser usados com a aramida e, de fato, verificou-se que até 10 por cento, em peso, de outro material de polímero pode ser misturado com a aramida ou que os copolímeros podem ser utilizados tendo 10 por cento de outra diamina substituída para a diamina da aramida ou até 10 por cento de outro cloreto de diácido substituído pelo cloreto de diácido da aramida. Fibras de aramida adequadas são descritas em ManMade Fibers - Science and Technology, Volume 2, Seção intitulada FiberForming Aromatic Polyamides, página 297, W. Black et al., Interscience Publishers, 1968. As fibras de aramida são, também, divulgadas em Pat. US Nos. 4,172,938; 3,869,429; 3,819,587; 3,673,143; 3, 354, 127; e 3,094,511.

[033] Polímeros de meta-aramida são aquelas aramidas onde as ligações de amida estão na posição meta em relação uma à outra. De preferência, o polímero de meta-aramida tem uma LOI tipicamente pelo menos cerca de 25. Uma para-aramida preferida é poli (para-fenileno-tereftalamida).

[034] Polímeros de meta-aramida são aquelas aramidas onde as ligações de amida estão na posição meta em relação uma à outra. De preferência, o polímero de meta-aramida tem uma LOI tipicamente pelo menos cerca de 25. Uma meta-aramida preferida é poli (meta-fenileno isoftalamida).

[035] Em algumas formas de realização, a fibra de meta-aramida tem um grau mínimo de cristalinidade de pelo menos 20% e de forma mais preferencial pelo menos 25%. Para fins de ilustração, devido à facilidade de formação da fibra final, um limite superior prático de cristalinidade é de cerca de 50% (embora percentagens superiores sejam consideradas adequadas). De forma geral, a cristalinidade estará na faixa de 25 a 40%. O grau de cristalinidade de uma fibra de meta-aramida pode ser determinado por um de dois métodos. O primeiro método é empregado com uma fibra não-vazada, enquanto o segundo é empregado em uma fibra que não é totalmente livre de lacunas. A porcentagem de cristalinidade das meta-aramidas no primeiro método é determinada gerando primeiro uma curva de calibração linear para a cristalinidade utilizando amostras boas essencialmente não vazadas. Para tais amostras não vazadas, o volume específico (1/ densidade) pode ser diretamente relacionado à cristalinidade usando um modelo de duas fases. A densidade da amostra é medida em uma coluna de gradiente de densidade. Um filme de meta-aramida, determinado por ser não cristalino por métodos de dispersão de raios X, foi medido e descobriu- se que tinha uma densidade média de 1,3356 g/cm3. A densidade de uma amostra de meta-aramida completamente cristalina foi então determinada a partir das dimensões da célula unitária de raios X para ser 1,4699 g/cm3. Uma vez estabelecidos estes pontos finais de cristalinidade de 0% e 100%, a cristalinidade de qualquer amostra experimental não vazada para a qual a densidade é conhecida pode ser determinada a partir desta relação linear:

[036] Como muitas amostras de fibras não estão totalmente livres de lacunas, a espectroscopia Raman é o método preferido para determinar a cristalinidade. Uma vez que a medida de Raman não é sensível ao conteúdo com lacuna, a intensidade relativa do alongamento de carbonila a 1650-1 cm pode ser utilizado para determinar a cristalinidade de uma meta-aramida em qualquer forma, quer seja com lacunas ou não. Para conseguir isso, uma relação linear entre a cristalinidade e a intensidade do alongamento de carbonila a 1650 cm-1, normalizada à intensidade do modo de alongamento do anel em 1002 cm- 1, foi desenvolvida usando amostras com lacunas mínimas cuja cristalinidade foi previamente determinada e conhecida a partir de medições de densidade como descritas acima. A seguinte relação empírica, que é dependente da curva de calibração de densidade, foi desenvolvida para a porcentagem de cristalinidade usando um espectrômetro Nicolet modelo 910 FT-Raman:

onde l (1650 cm-1) é a intensidade Raman da amostra de meta- aramida naquele ponto. Usando essa intensidade, a porcentagem de cristalinidade da amostra experimental é calculada a partir da equação.

[037] As fibras de meta-aramida, quando fiadas da solução, temperadas e secas usando temperaturas abaixo da temperatura de transição vítrea, sem aquecimento adicional ou tratamento químico, desenvolvem apenas níveis menores de cristalinidade. Tais fibras têm uma cristalinidade percentual inferior a 15 por cento quando a cristalinidade da fibra é medida usando técnicas de espalhamento Raman. Estas fibras com um baixo grau de cristalinidade são consideradas fibras de meta-aramida amorfas que podem ser cristalizadas através do uso de calor ou meios químicos. O nível de cristalinidade pode ser aumentado por tratamento térmico a ou acima da temperatura de transição vítrea do polímero. Tal calor é tipicamente aplicado por contato da fibra com rolos aquecidos sob tensão durante um tempo suficiente para transmitir a quantidade desejada de cristalinidade à fibra.

[038] O nível de cristalinidade das fibras de m-aramida também pode ser aumentado por um tratamento químico e, em algumas formas de realização, isto inclui métodos que colorem, tingem ou simulam o tingimento das fibras antes de serem incorporadas em um tecido. Alguns métodos são divulgados, por exemplo, nas Patentes dos US 4,668,234; 4,755,335; 4,883,496; e 5,096,459. Um agente auxiliar de pigmentação, também conhecido como veículo de corante, pode ser usado para ajudar a aumentar a captação de corante das fibras de aramida. Os veículos corantes úteis incluem éter arílico, álcool benzílico ou acetofenona.

[039] Na mistura de fibras íntimas, 25 a 100 partes da fibra meta- aramida presente na mistura contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas discretas de carbono com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual. As partículas de carbono são dispersas de forma homogênea na fibra. Além disso, 0 a 75 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura estão livres de partículas de carbono discretas. A quantidade de fibra contendo partículas de carbono é tal que a mistura íntima tem um conteúdo total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas discretas de carbono, com base na quantidade de partículas de carbono na fibra meta-aramida e na quantidade total de fibras a mistura íntima.

[040] Em algumas formas de realização, se desejado, a mistura íntima de fibras descontínuas pode compreender uma quantidade muito menor (1 a 3% em peso do fio) de uma fibra anti-estática. Uma fibra anti-estática adequada é fibras anti-estáticas termoplásticas derretidas por fusão, tal como as descritas nas Pat. US No. 4,612,150 de De Howitt e/ ou US Pat. No. 3,803,453 de Hull. Estas fibras, embora contenham negro de fumo, têm um impacto insignificante no desempenho do arco, uma vez que o polímero da fibra não tem a combinação de ser resistente à chama e termicamente estável; isto é, não tem em combinação um LOI superior a 21, de forma preferencial maior que 25, e não retém pelo menos 90 por cento do seu peso quando aquecido a 425 graus Celsius a uma taxa de 10 graus por minuto. De fato, essas fibras anti-estáticas termoplásticas perdem em excesso de 35 por cento em peso quando aquecidas a 425 graus Celsius a uma taxa de 10 graus por minuto. Para os fins aqui descritos, e para evitar qualquer confusão, o conteúdo total na porcentagem em peso de partículas de carbono discretas é com base no peso total da mistura de fibras, excluindo qualquer quantidade menor de fibras anti-estáticas.

[041] A mistura íntima de fibras descontínuas pode ser feita por fios de mistura de cortadores ou por rebordos de fibras diferentes ou por mistura de diferentes fardos de fibras e outros meios conhecidos no estado da técnica de formar uma mistura íntima. Por exemplo, as duas ou mais fita de fiação de diferentes tipos de fibra descontínua podem ser misturadas antes ou enquanto um fio de fibras descontínuas estiver sendo fiado, de forma que as várias fibras sejam distribuídas de forma homogênea como uma mistura íntima no feixe de fibras descontínuas.

[042] Por “fio” entende-se um conjunto de fibras fiadas ou torcidas para formar um fio contínuo. Como usado aqui, um fio de forma geral refere-se ao que é conhecido na técnica como um fio simples, que é o cordão mais simples de material têxtil adequado para operações tais como tecelagem e malharia; ou um fio torcido ou fio dobrado. Um fio descontínuo fiado pode ser formado a partir de fibras descontínuas com mais ou menos voltas. Quando a torção está presente em um único fio, tudo está na mesma direção. Como aqui utilizado, as frases “fio de torcido” e “fio dobrado” podem ser usadas indistintamente e referem-se a dois ou mais fios, isto é, fios simples, torcidos ou dobrados juntos.

[043] Os tecidos podem ser feitos a partir dos fios descontínuos fiados que compreende as misturas íntimas de fibras descontínuas, como aqui descrito e podem incluir, mas não se limitam a tecidos ou tricotados. Desenhos e construções gerais de tecidos são bem conhecidos dos técnicos no assunto. Por “tecido” entende-se um tecido normalmente formado em um tear entrelaçando fios de urdidura ou comprimento e enchendo ou cruzando fios um com o outro para gerar qualquer trama de tecido, tal como trama lisa, trama de aranha, trama de cestaria, trama de cetim, trama de sarja, e similar. Acredita-se que os tecidos lisos e de sarja sejam os tecidos mais comuns utilizados no comércio e são preferidos em muitas formas de realização.

[044] Por tecido “tricotado” entende-se um tecido normalmente formado por laçadas de fios entre linhas através do uso de agulhas. Em muitos casos, para fazer um fio de tecido fiado tecido de malha é alimentado a uma máquina de tricotar que converte o fio em tecido. Se desejado, podem ser fornecidas múltiplas extremidades ou fios para a máquina de tricotar, quer de modo não aplicado; isto é, um feixe de fios ou um feixe de fios torcidos pode ser co-alimentado à máquina de tricotar e tricotado em um tecido, ou diretamente em um artigo de vestuário, tal como uma luva, utilizando técnicas convencionais. O aperto da malha pode ser ajustado para atender a qualquer necessidade específica. Uma combinação muito eficaz de propriedades para artigo de vestuários de proteção foi encontrada, por exemplo, em padrões de malha única jersey e terry knit.

[045] Em algumas formas de realização particularmente úteis, os fios fiados descontínuos que compreendem as misturas íntimas de fibras descontínuas podem ser utilizados para fabricar artigos de vestuário resistentes ao arco e resistentes à chama. Em algumas formas de realização, os artigos de vestuário podem ter essencialmente uma camada do tecido de proteção feito a partir do fio fiado descontínuo. Artigos de vestuário deste tipo incluem macacões, pijama de laboratório, calças, camisas, luvas, mangas e semelhantes que podem ser vestidos em situações como indústrias de processamento químico ou utilidades industriais ou elétricas onde um evento térmico extremo pode ocorrer. Em uma forma de realização preferida, a peça de artigo de vestuário é feita a partir do tecido que compreende os fios das misturas íntimas de fibras descontínuas aqui descritas. Em alternativa, o artigo de vestuário pode utilizar um fio de costura que compreende a mistura íntima de fibras descontínuas aqui descrita.

[046] Artigos de proteção ou artigos de vestuário deste tipo incluem revestimentos de proteção, jaquetas, macacões, pijamas de laboratório, capuzes, etc. usados por pessoal na indústria, como eletricistas e técnicos em controle de processo, e outros que podem trabalhar em um ambiente de potencial de arco elétrico. Em uma forma de realização preferida, o artigo de vestuário de proteção é um casaco ou jaqueta, incluindo um revestimento de três quartos de comprimento normalmente utilizado sobre os artigos de vestuário e outro equipamento de proteção quando é necessário trabalhar em um painel elétrico ou subestação.

[047] Em uma forma de realização preferida, os artigos ou peças de proteção de artigo de vestuário de uma camada de tecido único tem um ATPV superior a 2 cal/cm2/oz, que é, pelo menos, uma classificação de arco Categoria 2 ou mais, tal como medido por qualquer um dos dois sistemas de categoria de classificação comuns para classificações de arco. A Associação Nacional de Proteção contra Incêndios (NFPA) possui quatro categorias diferentes, com a Categoria 1 tendo o desempenho mais baixo e a Categoria 4 com o desempenho mais alto. Sob o sistema NFPA 70E, as Categorias 1, 2, 3 e 4 correspondem a um fluxo de calor mínimo através do tecido de 4, 8, 25 e 40 calorias por centímetro quadrado, respectivamente. O Código Nacional de Segurança Elétrica (NESC) também possui um sistema de classificação com 3 categorias diferentes, sendo que a categoria 1 tem o desempenho mais baixo e a categoria 3, o desempenho mais alto. No sistema NESC, as Categorias 1, 2 e 3 correspondem a um fluxo de calor mínimo através do tecido de 4, 8 e 12 calorias por centímetro quadrado, respectivamente. Por conseguinte, um tecido ou peça de artigo de vestuário com uma classificação de arco de Categoria 2 pode suportar um fluxo térmico de 8 calorias por centímetro quadrado, conforme medido pelo método de conjunto padrão ASTM F1959 ou NFPA 70E.

[048] Em uma forma de realização preferida, os tecidos e artigos têm preferencialmente um valor “L*” que varia de 50 a 90.

Métodos de teste

[049] Resistência de Arco. A resistência ao arco de tecidos desta invenção é determinada de acordo com a norma ASTM F-1959-99 “Método de Teste Padrão para Determinação do Valor de Desempenho Térmico do Arco de Materiais para Artigo de vestuário”. De forma preferida, os tecidos desta invenção têm uma resistência ao arco (ATPV) de pelo menos 0,8 calorias e de forma mais preferencial de pelo menos 2 calorias por centímetro quadrado por onça por jarda quadrada.

[050] Análise Termogravimétrica (TGA). A fibra que retém pelo menos 90 por cento do seu peso quando aquecida a 425 graus Celsius, a uma taxa de 10 graus por minuto pode ser determinada usando um Analisador Gravimétrico Modelo 2950 (TGA) disponível de TA Instruments (uma divisão de Waters Corporation) de Newark, Delaware. O TGA fornece uma varredura da perda de peso da amostra versus o aumento da temperatura. Usando o programa TA Universal Analysis, a perda percentual de peso pode ser medida em qualquer temperatura registrada. O perfil do programa consiste em equilibrar a amostra a 50 graus C; aumentando a temperatura a 10 °C por minuto de 50 a 1000 °C; usando ar como o gás, fornecido em 10 ml/ minuto; e utilizando um recipiente de amostra de 500 microlitros de copo de cerâmica (PN 952018.910). Um procedimento de teste específico é o seguinte. O TGA foi programado usando a tela TGA no TA Systems 2900 Controller. A ID da amostra foi inserida e o programa planejado de rampa de temperatura de 20 graus por minuto foi selecionado. O copo de amostra vazio foi tarado usando a função de tara do instrumento. A amostra de fibra foi cortada em comprimentos de aproximadamente 1/16 “(0,16 cm) e o recipiente da amostra foi fracamente preenchido com a amostra. O peso da amostra deve estar na faixa de 10 a 50 mg. O TGA tem um equilíbrio, portanto, o peso exato não precisa ser determinado antecipadamente. Nenhuma das amostras deve estar fora do recipiente. O recipiente de amostra cheio foi carregado no fio de balanceamento, certificando-se de que o termopar esteja próximo à borda superior do recipiente, mas não tocando-o. O forno é levantado sobre o recipiente e o TGA é iniciado. Quando o programa estiver concluído, o TGA abaixará automaticamente o forno, removerá o recipiente de amostra e entrará em modo de resfriamento. O programa TA Systems 2900 Universal Analysis é então usado para analisar e produzir a varredura TGA para a perda percentual de peso na faixa de temperaturas.

[051] Índice Limite de Oxigênio. O índice limite de oxigênio (LOI) dos tecidos desta invenção é determinado de acordo com a norma ASTM G-125- 00 “Método de Teste Padrão para Medição de Limites de Incêndio de Materiais Líquidos e Sólidos em Oxidantes Gasosos”.

[052] Medição de Cor. O sistema utilizado para medir a cor e a refletância espectral é a escala de cores CIELAB 1976 (sistema L* -a* -b* desenvolvido pela Commission Internationale de l'Eclairage). No sistema CIE “L* -a* -b*”, a cor é vista como ponto no espaço tridimensional. O valor “L*” é a coordenada de luminosidade com valores altos sendo o mais claro, o valor “a*” é a coordenada vermelho/ verde com “+ a*” indicando matiz vermelho e “- a*” indicando matiz verde e valor “b*” é a coordenada amarela/ azul com “+ b*” indicando matiz amarelo e “-b*” indicando matiz azul. Um espectrofotômetro foi usado para medir a cor das amostras, tanto em puffs de fibra quanto em forma de tecido ou artigo de vestuário, como indicado. De forma específica, foi utilizado um espectrofotômetro Hunter Lab UltraScan® PRO, incluindo o padrão da indústria de observador de 10 graus e o iluminante D65. A escala de cores usada aqui usa as coordenadas da escala de cores CIE (“L* -a* -b*) com o asterisco, ao contrário das coordenadas da escala de cores Hunter mais antigas, que são designadas (“L-a-b”) sem o asterisco.

[053] Porcentagem em peso de partículas de carbono. A quantidade nominal de negro de fumo na fibra, ao fazer a fibra, é determinada por um simples balanço de massa dos ingredientes. Após a fibra ser feita, a quantidade de negro de fumo presente na fibra pode ser determinada medindo o peso de uma amostra de fibra, removendo a fibra por dissolução do polímero em um solvente adequado que não afete as partículas de negro de fumo, lavando os sólidos restantes para remover quaisquer sais inorgânicos que não sejam de carbono e pesando os sólidos remanescentes. Um método específico inclui pesar cerca de um grama da fibra, fio ou tecido a ser testado e aquecer essa amostra em um forno a 105 °C por 60 minutos para remover qualquer umidade, seguido por colocar a amostra em um dessecador para resfriar a temperatura ambiente, seguida da pesagem da amostra para obter um peso inicial até uma precisão de 0,0001 gramas. A amostra é então colocada em um balão de fundo plano de 250 ml com um agitador e adiciona-se 150 ml de um solvente adequado, por exemplo ácido sulfúrico a 96%. O frasco é então colocado em uma combinação agitador/ aquecedor com um condensador de água gelada operando com fluxo suficiente para evitar que qualquer fumaça saia do topo do condensador. O calor é então aplicado enquanto se agita até o fio estar completamente dissolvido no solvente. O balão é então removido do aquecedor e deixado arrefecer até à temperatura ambiente. O conteúdo do frasco é então filtrado a vácuo utilizando uma unidade de filtro de vácuo Millipore com um papel de filtro de PTFE de 0,2 mícron tarado. O vácuo é retirado e, em seguida, o frasco é enxaguado com 25 ml de solvente adicional, que também é passado pelo filtro. A unidade Millipore é então removida do frasco de vácuo e recolocada em um novo frasco de vácuo de vidro limpo. Com vácuo, o resíduo no papel de filtro é lavado com água até que uma verificação de papel de pH no filtrado indique que a água de lavagem é neutra. O resíduo é então finalmente lavado com metanol. O papel de filtro com amostra de resíduo é removido, colocado em um prato e aquecido em um forno a 105 °C para secar por 20 minutos. O papel de filtro com a amostra de resíduo, em seguida, é colocado em um dessecador para esfriar a temperatura ambiente, seguido por pesar o papel de filtro com amostra de resíduo para obter o peso final com uma precisão de 0,0001 gramas. O peso do filtro é subtraído do peso do papel de filtro com amostra de resíduo. Este peso é então dividido pelo peso inicial do fio ou fibra ou tecido e multiplicado por 100. Isto dará a porcentagem em peso do negro de fumo na fibra, fio ou tecido.

[054] Tamanho da partícula. O tamanho das partículas de carbono pode ser medido utilizando as disposições gerais da ASTM B822-10 -“Método de Teste Padrão para Distribuição do Tamanho de Partícula de Pós De metal e Compostos Relacionados por Dispersão de Luz”.

[055] Retração. Para testar a retração da fibra a temperaturas elevadas, as duas extremidades de uma amostra de fios de múltiplos filamentos a serem testados são amarradas juntas com um nó apertado de tal modo que o comprimento total do interior do laço tenha aproximadamente 1 metro de comprimento. O laço é então tensionado até ficar esticado e o comprimento duplicado do laço medido até o 0,1 cm mais próximo. O laço de fio é então pendurado em um forno por 30 minutos a 185 graus Celsius. O laço de fio é então deixado esfriar, é re-tensionado e o comprimento duplicado é medido novamente. O percentual de retração é calculado a partir da alteração no comprimento linear do laço.

EXEMPLOS

[056] Nos exemplos que se seguem, a menos que designados de maneira diferente, as fibras naturais de meta-aramida eram amorfas ou de fibra poli(m-fenileno oftalamida) não cristalizada (MPD-I), e a fibra de para-aramida natural era poli(p-fenileno tereftalamida) (PPD-T); ambos eram livres de partículas de carbono, ou seja, não continham negro de fumo adicionado. A fibra de meta-aramida preta era fibra de MPD-I cristalizada que continha ainda partículas de carbono ou negro de fumo. A fibra preta de para-aramida foi a fibra PPD-T que foi feita com uma mistura de pigmentos para imitar uma cor preta, mas esta fibra PPD-T também estava livre de partículas de carbono discretas ou negro de fumo. A fibra modacrílica foi um copolímero ACN/ cloreto de polivinilideno com 6,8% de antimônio.

Exemplo de controle

[057] Um mistura íntima de fibras descontínuas sob a forma de uma fita de fiação de mistura de fio (picker) de 18 por cento em peso de fibra de meta-aramida, 18 por cento em peso de fibras de para-aramida, e 64 por cento em peso de fibra modacrílicas foi preparado, e, em seguida, foi feito um fio descontínuo fiado utilizando o processamento do sistema de algodão e uma estrutura de fiação de jato de ar. O fio resultante era um fio simples de 21 tex (28 contagens de algodão). Dois fios simples foram então torcidos em uma máquina de torcer para fazer um fio de duas camadas com uma torção de 10 voltas/ polegada.

[058] O fio foi então usado como urdidura e preencheu os fios de um tecido que foi tecido em um tear de transporte em uma construção de sarja 2x1 com dobra de face. O tecido de sarja de greige tinha uma construção de aproximadamente 31 extremidades x 18 fios por cm (77 extremidades x 52 fios por polegada) e um peso base de 220 g/m2 (6,5 oz/yd2). O tecido foi então submetido a teste de arco e os resultados são mostrados na Tabela.

Exemplo 1

[059] Um mistura íntima das fibras descontínuas sob a forma de uma fita de fiação de mistura de fio 18 por cento em peso de fibra de meta- aramida preta contendo carbono, 18 por cento em peso de fibra de para-aramida preta não contendo carbono e 64 por cento de fibra modacrílica foi preparado, e, em seguida, foi feita em fio fiado descontínuo utilizando o processamento de sistema de algodão e uma estrutura de fiação de jato de ar. O fio resultante era um fio simples de 21 tex (28 contagens de algodão). Dois fios simples foram então torcidos em uma máquina de torcer para fazer um fio de duas camadas tendo uma torção de tela de 10 voltas/ polegada.

[060] O fio foi então usado como urdidura e preencheu os fios de um tecido que foi tecido em um tear de transporte em uma construção de sarja 2x1 com dobra de face. O tecido de sarja de greige tinha uma construção de aproximadamente 31 extremidades x 18 fios por cm (77 extremidades x 52 fios por polegada) e um peso base de 220 g/m2 (6,5 oz/yd2). O tecido foi então submetido a teste de arco e os resultados são mostrados na Tabela 1.

Exemplo 2

[061] O exemplo 1 foi repetido para fazer um tecido; no entanto, a fibra de para-aramida preta não contendo carbono, com 18 por cento em peso, foi substituída por 18 por cento em peso de fibra de para-aramida natural. O tecido foi submetido a teste de arco e os resultados são mostrados na Tabela 1. O peso percentual das partículas de carbono e o desempenho de arco desta amostra foi o mesmo do Exemplo 1, confirmando que a fibra de para-aramida não contendo carbono não efeito no desempenho do arco.

Exemplo 3

[062] O exemplo 1 foi repetido para fazer um tecido; no entanto, a mistura íntima de fibras descontínuas utilizadas foi de 36% em peso de fibra de meta-aramida preta contendo carbono, 20% em peso de fibra de para-aramida preta não contendo carbono e 44% em peso de fibra modacrílica. O tecido foi submetido a testes de arco e os resultados são mostrados na Tabela 1. Como pode ser visto a partir do desempenho do arco, a adição de fibra de meta- aramida preta contendo carbono teve efeito significativo no desempenho do arco versus o controle, mas também quantidade modacrílica também afeta sinergicamente o ATPV final. Uma maior porcentagem de peso de fibra modacrílica na mistura ajudou a obter números maiores de desempenho de arco nos Exemplos 1 e 2.Tabela 1

Exemplo 4

[063] O Exemplo 1 foi repetido para fazer os fios com a mesma composição para tecer um tecido; mas os fios mais simples foram feitos com uma contagem de algodão 34. Isto criou um tecido cinzento com peso base mais baixo tendo um peso base de 186 g/ m2 (5,5 oz/ yd2). O tecido foi submetido a teste de arco e os resultados estão apresentados na Tabela 2.

Exemplo 5

[064] O Exemplo 4 foi repetido, mas foram feitos fios únicos ainda mais finos tendo a contagem de algodão 36, criando um tecido uniforme de peso básico ainda mais baixo tendo um peso base de 173 g/ m2 (5,1 oz/ yd2). O tecido foi submetido a teste de arco e os resultados estão apresentados na Tabela 2.Tabela 2

[065] A Tabela 2 ilustra a adição de partículas de carbono na fibra de meta-aramida, permitindo que o peso básico da tela de controle seja significativamente reduzido, mantendo o desempenho de arco equivalente.

Claims

1. MISTURA ÍNTIMA DE FIBRAS DESCONTÍNUAS, caracterizada por compreender: (a) de 15 a 70 por cento em peso de fibra modacrílica; (b) de 5 a 27 por cento em peso de fibra para-aramida; e (c) de 3 a 80 por cento em peso de fibra de meta-aramida; em que, i) de 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas de carbono tendo um tamanho médio de partícula de 10 micrômetros ou menos, com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual, as partículas de carbono sendo dispersas de forma homogênea nessa fibra; e ii) de 0 a 75 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura estão livres de partículas de carbono; a mistura íntima tendo um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas de carbono.

2. MISTURA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender: (a) de 40 a 70 por cento em peso de fibra modacrílica; (b) de 5 a 20 por cento em peso de fibra para-aramida; e (c) de 10 a 40 por cento em peso de fibra de meta-aramida; em que: (i) de 25 a 100 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura contém de 0,5 a 20 por cento em peso de partículas de carbono tendo um tamanho médio de partícula de 10 micrômetros ou menos, com base na quantidade de partículas de carbono em uma fibra individual, as partículas de carbono sendo dispersas de forma homogênea nessa fibra; e (j) de 0 a 75 partes da fibra de meta-aramida presente na mistura estão livres de partículas de carbono; a mistura íntima tendo um teor total de 0,1 a 3 por cento em peso de partículas de carbono.

3. MISTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pela fibra meta-aramida presente em i) estar presente em uma quantidade de 25 a 50 partes, e a fibra meta-aramida presente em ii) estar presente em uma quantidade de 50 a 75 partes.

4. MISTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por possuir um conteúdo total de 0,5 a 3 por cento em peso de partículas de carbono.

5. MISTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela fibra meta-aramida presente em i) compreender de 0,5 a 6 por cento em peso de partículas de carbono.

6. MISTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pela meta-aramida ser poli (meta-fenileno isoftalamida).