BR112021007761A2 - método para fazer um fio elástico e tecido fabricado com dito fio - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA FAZER UM FIO ELÁSTICO E TECIDO FABRICADO COM DITO FIO. Trata-se de um método para fazer um fio elástico (9) que compreende as etapas de alimentar uma mecha (1) feita de uma fibra natural à base de algodão a uma porcentagem em peso de pelo menos 50% e que tem uma densidade de massa linear definida entre 0,1 Nm e 50 Nm, de preferência, entre 0,3 Nm e 25 Nm, a uma unidade de alongamento (30), e uma etapa de extraí-la da unidade de alongamento (30) a uma velocidade superior à velocidade de desenrolamento; puxar conjuntamente a mecha alongada (3) e uma fibra elástica (2) através de uma unidade de sobreposição (40) por uma unidade de fiação de anel (50), formando um carretel (59) do fio elástico, em que a fibra elástica (2) compreende uma borracha natural que contém mais de 80% de poli-isopreno 1,4-cis, juntamente com enxofre como agente de vulcanização a uma concentração definida entre 0,5% e 3,0% em peso, e junto com: um acelerador de vulcanização e um ativador de vulcanização; um agente antiaderência; um agente antioxidante; um agente de estabilização, a fibra elástica (2) obtida pelo corte longitudinal de um fio plano cortado longitudinalmente feito da borracha natural, de modo a atingir uma densidade de massa linear entre 50 dtex e 1.000 dtex, de preferência, entre 100 dtex e 800 dtex, em particular, entre 150 dtex e 500 dtex. Desse modo, pela composição de borracha natural mencionada acima, pode ser obtido um fio elástico à base de algodão que provavelmente não se partirá ao ser fiado ou ao ser usado para fazer um tecido, em particular, um tecido de denim. Um fio elástico obtido dessa forma e um tecido, em particular, um tecido de denim, fabricado a partir desse fio.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um método para fazer fios elásticos à base de algodão por uma técnica de core-spun e também se refere a tecidos elásticos fabricados a partir de tais fios elásticos. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO - PROBLEMA
[0002] Como é sabido, os tecidos elásticos são usados para uma ampla gama de aplicações. Em particular, são confeccionadas vestimentas que não atrapalham os movimentos dos membros do usuário, ou se adaptam a esses movimentos, gerando assim uma sensação de conforto. Essa característica é particularmente apreciada em roupas de baixo e em roupas de esporte e ginástica, mas é apreciada em situações da vida cotidiana como se sentar em um carro, caminhar e sempre que as articulações estão flexionadas.
[0003] As características dos tecidos elásticos dependem da elevada elasticidade dos fios elásticos utilizados para a sua fabricação. Por exemplo, os documentos US2992150, US3380244, EP2145034 e EP2638192 descrevem fios elásticos obtidos por uma técnica de fiação, tal como fiação de anel ou semelhante, em que uma linha elástica é envolvida por uma bainha fibrosa que compreende uma massa de fibras sintéticas ou naturais, em alguns casos, feita de algodão.
[0004] Tecidos de tipo denim elásticos, referidos por exemplo em EP2145034 e EP2638192, foram apreciados durante anos e permitiram estender as vantagens e conforto acima mencionados para peças de vestuário de jeans.
[0005] No entanto, as linhas elásticas convencionalmente usadas para fazer os fios elásticos descritos acima são linhas sintéticas, em particular, os documentos acima referem-se a materiais de poliuretano ou poliolefina. Por essa razão, os artigos obtidos com o uso de tecidos de algodão e tal linha elástica não podem ser vantajosamente descartados de forma natural, por exemplo, fazendo adubo. Além disso, a linha sintética pode ser alergênica para algumas pessoas que usam essas roupas.
[0006] Para amenizar essas desvantagens, uma alternativa de solução às linhas sintéticas poderia ser o uso de borracha natural. No entanto, as linhas de borracha natural estão mais facilmente disponíveis com uma densidade de massa linear muito maior do que as linhas elásticas sintéticas, portanto, eles não podem ser usados para fazer fios elásticos pelas técnicas de fiação atualmente preferidas, como fiação de anel ou fiação open-end.
[0007] Recentemente, foram propostas linhas de borracha natural elásticas com densidade de massa linear inferior, mas é provável que se quebrem quando usados nas técnicas de fiação acima mencionadas, de modo que os fios elásticos que compreendem borracha natural são muito difíceis e/ou pouco econômicos de fabricar. Em todo caso, mesmo se a taxa de produção de fio elástico for diminuída para evitar que a linha elástica de borracha natural se quebre, a linha elástica irá quebrar muito provavelmente quando o fio elástico for usado para fabricar um tecido elástico, em particular um tecido elástico tipo denim, que, por sua vez, é muito difícil e/ou pouco econômico de fazer.
[0008] Portanto, a presente invenção visa proporcionar um método para a confecção de um fio elástico a partir de uma linha elástica e um fio à base de algodão, que possibilite o uso de uma borracha natural, como a linha elástica, superando assim os problemas envolvidos nos processos de produção de fios e tecidos elásticos conhecidos, conforme resumido acima.
[0009] Outro objetivo particular é fornecer um tal fio elástico adequado para fazer tecidos do tipo denim.
[0010] Esses e outros objetivos são alcançados por um método conforme definido pela reivindicação 1 anexa. Modalidades específicas exemplares da invenção são definidas pelas reivindicações dependentes. Tais objetivos também são alcançados por um tecido conforme definido pela reivindicação 12.
[0011] Um método para fazer um fio elástico compreende as etapas de:
[0012] - predispor uma fonte de uma mecha de fibra 100% natural,
[0013] em que a mecha tem uma densidade de massa linear definida entre 0,1 Nm e 50 Nm, preferencialmente entre 0,3 Nm e 25 Nm;
[0014] - predispor uma fonte de uma fibra elástica;
[0015] - alimentar a mecha a uma unidade de alongamento em uma primeira velocidade v1;
[0016] - extrair a mecha como mecha alongada pela unidade de alongamento a uma segunda velocidade v3 > v1;
[0017] - desenrolar a fibra elástica;
[0018] - transportar a fibra elástica para uma unidade sobreposta a uma terceira velocidade v2;
[0019] - puxar conjuntamente a fibra elástica e a mecha alongada, a jusante da unidade de sobreposição, por uma unidade de fiação de anel, fazendo um carretel do fio elástico.
[0020] De acordo com a invenção, a fibra elástica compreende:
[0021] - borracha natural com um teor de poli-isopreno 1,4-cis superior a 80%;
[0022] - os seguintes componentes adicionais:
[0023] - um agente de vulcanização, em que o agente de vulcanização é enxofre em uma concentração em peso na borracha natural definida entre 0,5% e 3,0%;
[0024] - um acelerador de vulcanização e um ativador de vulcanização;
[0025] - um agente antiaderência;
[0026] - um agente antioxidante;
[0027] - um agente de estabilização;
[0028] Além disso, a fibra elástica é obtida a partir de um fio plano cortado longitudinalmente da borracha natural, de modo a obter a fibra elástica na forma de uma linha elástica que tem uma densidade de massa linear definida entre 50 dtex e 1.000 dtex, de preferência entre 100 dtex e 800 dtex, em particular, entre 150 dtex e 500 dtex.
[0029] Dessa forma, pela composição de borracha natural acima, pode ser obtido um fio elástico à base de algodão no qual a fibra elástica provavelmente não se quebrará quando for fiada ou quando usada para fazer um tecido, em particular, um tecido de denim. O fio elástico obtido dessa forma supera as desvantagens da técnica anterior, uma vez que consiste em borracha natural e algodão, e torna possível atingir densidades de massa lineares adequadas para fazer tecidos elásticos leves e confortáveis, enquanto evita que o núcleo elástico se quebre frequentemente durante a fabricação de fios e tecidos.
[0030] Poli-isopreno 1,4-cis pode ser obtido por uma planta selecionada a partir do grupo que consiste em:
[0031] - Hevea Brasiliensis;
[0032] - Hevea Guianensis;
[0033] - Hevea Benthamiana.
[0034] Vantajosamente, o agente de vulcanização é enxofre a uma concentração em peso definida entre 1% e 2,5% na borracha natural.
[0035] Um ou mais dos outros componentes que a borracha natural compreende podem estar presentes nas porcentagens em peso indicadas abaixo:
[0036] - 0,1 a 2% de um acelerador de vulcanização tiazólico, em relação ao peso da borracha seca;
[0037] - 1 a 10% de um ativador de vulcanização que compreende um ácido graxo, em particular ácido esteárico, em relação ao peso da borracha seca;
[0038] - 1 a 5% de um agente antiaderência que compreende talco, em relação ao peso da borracha seca.
[0039] Em particular, o agente de vulcanização está presente na fibra elástica na forma de pontes de átomos de enxofre, em que pelo menos 95% das pontes de enxofre compreendem pelo menos 4 átomos de enxofre.
[0040] Também está dentro do escopo do presente pedido de patente um fio elástico fabricado como descrito acima.
[0041] Também está dentro do escopo do presente pedido de patente um tecido de denim elástico compreendendo o fio elástico descrito acima em um arranjo selecionado a partir do grupo que consiste em:
[0042] - um arranjo de trama;
[0043] - um arranjo de urdidura;
[0044] - uma combinação dos mesmos.
[0045] A invenção será agora mostrada com a seguinte descrição de suas modalidades exemplares, exemplificativas, mas não limitativas, com referência à Fig. 1 anexa, que mostra esquematicamente um aparelho para fazer o fio elástico de acordo com a invenção.
[0046] Com referência à Fig. 1, um método para fazer um fio elástico compreende etapas de pré-arranjo de fontes 10,20 de uma mecha 1 e de uma fibra elástica 2, respectivamente. A mecha 1 é feita de fibra natural 100% de sua composição própria. Em uma modalidade exemplar, a mecha 1 compreende algodão, em particular, a uma porcentagem em peso de pelo menos 50% e tem uma densidade de massa linear definida entre 0,1 Nm e 50 Nm, de preferência entre 0,3 Nm e 25 Nm.
[0047] As fontes 10,20 da mecha 1 e de fibra elástica 2 podem compreender carretéis ou bobinas 11,21, nos quais o material têxtil é enrolado em torno de núcleos ocos ou cheios 12,22. Em particular, o núcleo 12 da fonte 10 da mecha é disposto rotativamente em torno de um eixo 13 que define um eixo geométrico de rotação 13'.
[0048] Em particular, a Fig. 1 mostra uma unidade de produção 100 para fazer um fio elástico 9, a unidade de produção sendo tipicamente uma parte de uma máquina de produção juntamente com uma pluralidade de unidades preferencialmente idênticas e compreendendo uma barra 14, na qual um respectivo carretel 11 ou semelhante da mecha 1 é montado via eixo 13. A unidade de produção 100 também compreende hastes paralelas 28,29 dispostas rotativamente em torno dos respectivos eixos geométricos longitudinais, formando um suporte para os carretéis correspondentes ou semelhantes de fibra elástica 2, a fim de permitir a rotação do carretel e o desenrolamento da fibra elástica. Por essa disposição, vários carretéis 51 de fio elástico 9 podem ser fabricados ao mesmo tempo.
[0049] O método também compreende etapas de alimentação de fibra elástica 2 e mecha 1 às respectivas unidades de alongamento 25,30.
[0050] Em particular, a unidade de alongamento 25 de fibra elástica 2 pode compreender um par de rolos 26,27 dispostos para girar em sentido contrário em relação um ao outro e em contato um com o outro, de modo a receber e puxar a fibra elástica 2 por fricção. Dessa forma, a operação da unidade de alongamento 25 faz com que a fibra elástica 2 seja desenrolada do carretel 21 a uma velocidade de desenrolamento da fibra u1 e faz com que o carretel 21 gire em torno de um eixo 23 e um eixo geométrico 23’. A velocidade de rotação dos rolos 26,27 pode ser ajustada, de modo que a fibra elástica 2 seja liberada a uma velocidade de fibra alongada u 2 ao deixar a unidade de alongamento 25.
[0051] A unidade de alongamento 30 da mecha 1 é configurada para receber a mecha 1 a uma velocidade de desenrolamento v 1 e para liberar a mecha 3 a uma velocidade de liberação v 3 > v1, o que causa uma razão de alongamento de mecha predeterminada.
[0052] Em uma modalidade, como representado na Fig. 1, a unidade de alongamento 30 pode compreender um par de rolos de pré- alongamento 31,32 dispostos para girar em sentido contrário em relação um ao outro e em contato um com o outro, de modo a receber e puxar a mecha 1 por fricção. Dessa forma, a operação dos rolos de pré-alongamento 31,32 faz com que a mecha 1 seja desenrolada do carretel 11 a uma velocidade de desenrolamento de mecha v1 e faz com que o carretel 11 gire em torno do eixo 13 e do eixo geométrico 13'. A velocidade de rotação dos rolos de pré- alongamento 31,32 pode ser ajustada, de modo que a mecha 1 seja liberada como uma mecha pré-alongada 1’ a uma velocidade de pré-alongamento v2.
[0053] Além disso, a unidade de alongamento 30 é configurada para abrir as fibras da mecha 1, isto é, para dispô-las em uma configuração estirada substancialmente plana da mecha pré-alongada 1’, embora desde que ao deixar os rolos de pré-alongamento 31,32.
[0054] A unidade de alongamento 30 da mecha 1 inclui um dispositivo de alongamento 39 que, por sua vez, compreende duas redes ou correias sem fim 37,38, neste caso, dispostas para serem movidas de forma deslizante pelos respectivos pares de cilindros de acionamento rotativos 33,34 e 35,36 paralelos entre si e dispostos a uma distância predeterminada uns dos outros. Redes sem fim 37,38 têm respectivas porções 67,68 voltadas uma para a outra a uma distância mínima uma da outra para receber e aplainar a mecha 1 ou possivelmente a mecha pré-alongada 1’, como na Fig. 1, de modo que as fibras da mecha alongada 3 tenham uma disposição substancialmente plana ao sair da unidade de alongamento 30. As velocidades de rotação dos cilindros dos pares 33,34 e 35,36 são selecionadas de modo a alongar ainda mais a mecha, obtendo-se uma mecha alongada 3.
[0055] Mais detalhadamente, os cilindros 35,36 são dispostos para girar em sentido contrário aos dos cilindros 33,34, de modo que porções voltadas uma para a outra 67,68 das respectivas redes 37,38 possam se mover paralelas entre si e na mesma direção.
[0056] O método também compreende uma etapa de extração da mecha alongada 3 a uma velocidade de liberação da mecha v 3 e uma etapa de transporte da fibra elástica 2 e da mecha alongada 3 para uma unidade de sobreposição 40, onde a fibra elástica 2 é inserida entre as fibras da mecha alongada 3. Para esse propósito, de preferência, a unidade de sobreposição 40 compreende um par de rolos 41,42 dispostos para girar em sentido contrário em relação um ao outro e em contato um com o outro, de modo a receber a fibra elástica 2 e a mecha alongada 3 e para fazer com que sejam acoplados em uma estrutura mais apertada de um produto 8.
[0057] As etapas descritas acima de extração e transporte são conduzidas por uma etapa de puxar conjuntamente o produto 8 sendo formado, a jusante da unidade de sobreposição 40, por uma unidade de fiação de anel convencional 50, compreendendo um suporte 58, no qual um carretel 59 está disposto para receber o fio elástico 9. Em mais detalhes, o carretel 59 é disposto de forma rotativa e deslizante em torno de/ao longo de um eixo geométrico longitudinal 55’, conforme indicado pelas setas 56 e 57, e é acionado por um motor 55. A unidade de fiação de anel 50 também compreende um orifício de transporte 52 que está disposto a uma distância predeterminada do carretel 59 e, de preferência, ao longo do eixo geométrico 55’ do mesmo e é configurado para receber o produto 8 sendo formado a uma velocidade de formação de fio w, em que o produto 8 compreende a fibra elástica 2 e as fibras da mecha alongada 3. A unidade de fiação de anel 50 também compreende um anel 53 que está disposto para girar em torno de seu eixo geométrico 55’ a uma velocidade predeterminada ao longo de um guia 54 e que também está configurado para receber o produto 8 sendo formado, uma extremidade do qual é fixada preliminarmente no núcleo do carretel 59. Dessa forma, a rotação do anel 53 faz com que o produto 8 sendo formado seja alongado e torcido ao mesmo tempo, enquanto é enrolado em torno do núcleo do carretel 59 e, assim, coletado no carretel 51 de fio elástico 9, onde as fibras da mecha se transformam do arranjo substancialmente paralelo do produto 8 sendo formado na configuração mutuamente torcida final do fio elástico 9.
[0058] Unidades de produção equivalentes também podem ser fornecidas como bem conhecido por um especialista.
[0059] De acordo com a invenção, a fibra elástica 2 compreende borracha natural com um teor de poli-isopreno 1,4-cis superior a 80%. A fibra elástica 2 também compreende outros componentes e precisamente um agente de vulcanização; um acelerador de vulcanização e um ativador de vulcanização; um agente antiaderência; um agente antioxidante; um agente de estabilização. Além disso, a fibra elástica 2 é obtida a partir de um fio plano cortado longitudinalmente de borracha natural de modo a obter um filamento elástico com uma densidade de massa linear definida entre 50 dtex e 1.000 dtex, de preferência, entre 100 dtex e 800 dtex, em particular, entre 150 dtex e 500 dtex.
[0060] De preferência, o poli-isopreno 1,4-cis da fibra elástica 2 é obtido a partir de uma planta selecionada entre Hevea Brasiliensis; Hevea Guianensis; Hevea Benthamiana.
[0061] Vantajosamente, o agente de vulcanização é enxofre a uma concentração em peso definida entre 1% e 2,5%.
[0062] De preferência, a borracha natural compreende pelo menos um dos outros componentes de acordo com uma razão em peso selecionada a partir do grupo que consiste em:
[0063] - 0,1 a 2% de um acelerador de vulcanização tiazólico, em relação ao peso da borracha seca;
[0064] - 1 a 10% de um ativador de vulcanização que compreende um ácido graxo, em particular ácido esteárico, em relação ao peso da borracha seca;
[0065] - 1 a 5% de um agente antiaderência contendo talco.
[0066] De preferência, o agente de vulcanização está presente na fibra elástica 2 na forma de pontes de átomos de enxofre, em que pelo menos 85% das pontes de enxofre compreendem pelo menos 4 átomos de enxofre.
[0067] Também se enquadra no escopo da invenção um tecido de denim elástico que compreende o fio elástico descrito acima em um arranjo selecionado entre um arranjo de trama, um arranjo de urdidura e um arranjo de trama e urdidura.
[0068] As modalidades exemplificativas da descrição anterior da invenção revelarão totalmente a invenção de acordo com o ponto de vista conceitual, de modo que outros, aplicando o conhecimento atual, sejam capazes de modificar e/ou adaptar para várias aplicações, tal modalidade sem pesquisa adicional e sem que se afaste da invenção e, consequentemente, deve ser entendido que tais adaptações e modificações deverão ser consideradas como equivalentes às modalidades específicas. Os meios e os materiais para realizar as diferentes funções descritas no presente documento podem ter uma natureza diferente sem, por essa razão, se afastar do campo da invenção. Deve ser entendido que a fraseologia ou terminologia que é empregada neste documento tem o propósito de descrição, e não de limitação.
Claims (12)
1. Método para fazer um fio elástico (9), o referido método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - predispor uma fonte (10) de uma mecha (1) de uma fibra 100% natural, em que a referida mecha (1) tem uma densidade de massa linear definida entre 0,1 Nm e 50 Nm; - predispor uma fonte (20) de uma fibra elástica (2); - alimentar a referida mecha (1) a uma unidade de alongamento (30) a uma primeira velocidade v1; - extrair a referida mecha como mecha alongada (3) da referida unidade de alongamento (30) a uma segunda velocidade v3 > v 1; - desenrolar a referida fibra elástica (2); - transportar a referida fibra elástica (2) para uma unidade de sobreposição (40) a uma terceira velocidade v2; - puxar conjuntamente a referida fibra elástica (2) e a referida mecha alongada (3), a jusante da referida unidade de sobreposição (40), por uma unidade de fiação de anel (50), fazendo um carretel (59) do referido fio elástico, em que a referida fibra elástica (2) tem como característica compreender: - borracha natural que tem um teor de poli-isopreno 1,4-cis superior a 80%; - os seguintes componentes adicionais: - um agente de vulcanização, em que o referido agente de vulcanização é enxofre a uma concentração em peso na referida borracha natural definida entre 0,5% e 3,0%; - um acelerador de vulcanização e um ativador de vulcanização;
- um agente antiaderência; - um agente antioxidante; - um agente de estabilização; e em que a referida fibra elástica (2) é obtida a partir de um fio plano cortado longitudinalmente da referida borracha natural de modo a obter a referida fibra elástica (2) na forma de uma linha elástica que tem uma densidade de massa linear definida entre 50 dtex e 1.000 dtex.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida fibra natural compreende algodão em uma porcentagem em peso de pelo menos 50%.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida mecha (1) tem uma densidade de massa linear definida entre 0,3 e 25 Nm.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido filamento elástico (2) tem uma densidade de massa linear definida entre 100 dtex e 800 dtex,
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido filamento elástico (2) tem uma densidade de massa linear definida entre 150 dtex e 500 dtex.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido poli-isopreno 1,4-cis é obtido a partir de uma planta selecionada a partir do grupo que consiste em: - Hevea Brasiliensis; - Hevea Guianensis; - Hevea Benthamiana.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido agente de vulcanização é enxofre a uma concentração em peso na referida borracha natural definida entre 1% e 2,5%.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida borracha natural compreende pelo menos um dos referidos outros componentes de acordo com uma razão em peso selecionada a partir do grupo que consiste em: 0,1 a 2% de um acelerador de vulcanização tiazólico, em relação ao peso da borracha seca; 1 a 10% de um ativador de vulcanização que compreende um ácido graxo em relação ao peso da borracha seca, 1 a 5% em relação ao peso de um agente antiaderência que compreende talco da borracha seca.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido ácido graxo é ácido esteárico.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido enxofre está presente na referida fibra elástica (2) na forma de pontes de átomos de enxofre, em que pelo menos 95% das pontes de átomos de enxofre compreendem pelo menos 4 átomos de enxofre.
11. Fio elástico caracterizado pelo fato de que é feito pelo método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
12. Tecido de denim elástico caracterizado pelo fato de que compreende o fio elástico feito pelo método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 em um arranjo selecionado a partir do grupo que consiste em: - um arranjo de trama; - um arranjo de urdidura; - uma combinação dos mesmos.
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