DE202006020401U1 - Electrically conductive yarn - Google Patents
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Abstract
Elektrisch leitfähiges Garn, umfassend zumindest einen flexiblen Kernfaden, zumindest einen, um den Kernfaden gewundenen elektrisch leitfähigen Faden und zumindest ein, außen um den mit dem elektrisch leitfähigen Faden umwundenen Kernfaden gewundenes elektrisch nicht leitfähiges Multifilamentgarn, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch nicht leitfähige Multifilamentgarn pro Meter Garn mindestens 70 mal um den mit einem elektrisch leitfähigen Faden umwundenen Kernfaden gewunden vorliegt und dass das elektrisch nicht leitfähige Multifilamentgarn aus zumindest 5 Einzelfilamenten besteht, wobei die Einzelfilamente einen Durchmesser von wenigstens 0,1 μm aufweisen.electrical conductive yarn comprising at least one flexible core thread, at least one electrically conductive thread wound around the core thread and at least one outside with the electrically conductive one Thread wound core thread spiral electrically nonconductive Multifilament yarn, characterized in that the electrically not conductive multifilament yarn per meter of yarn at least 70 times around the wound with an electrically conductive thread Core thread wound present and that the electrically non-conductive Multifilament yarn consists of at least 5 individual filaments, wherein the individual filaments have a diameter of at least 0.1 μm exhibit.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrisch leitfähige Garne.The The present invention relates to electrically conductive yarns.
Stand der TechnikState of the art
Es sind einige Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Garne bekannt. So werden z. B. zur Ableitung elektrostatischer Aufladung seit langem Metalldrähte oder Drahtgeflechte bzw. metallisierte Garne direkt in Gewebe eingearbeitet. Diese Gewebe sind oft problematisch am Webstuhl zu fertigen und verfügen auf Grund der offen liegenden Drähte über eine nur eingeschränkt textile Optik und/oder einen metallischen Griff.It Some methods of making are more electrically conductive Yarns known. So z. B. for dissipation of electrostatic charge for a long time metal wires or wire mesh or metallized yarns incorporated directly into tissue. These tissues are often problematic to manufacture on the loom and dispose of due to the open lying wires over a limited only textile look and / or a metallic handle.
Ferner sind Verfahren zur Herstellung von so genannten Stapelgarnen bekannt. Dabei werden im Wesentlichen kurze textile Fasern zusammen mit kurzen und sehr feinen Metallfasern zu einem Garn gesponnen. Je nach Metallgehalt besitzen diese Garne mehr oder weniger textile oder metallische Eigenschaften. Stapelgarne mit guter elektrischer Leitfähigkeit weisen eine metallische Optik und Haptik auf.Further Methods are known for the production of so-called staple yarns. Essentially, short textile fibers are used together with short ones and very fine metal fibers spun into a yarn. Depending on the metal content These yarns are more or less textile or metallic Properties. Stacking yarns with good electrical conductivity have a metallic look and feel.
Bekannt sind auch Verfahren, bei denen zentral geführte Metalldrähte einfach oder doppelt textil umwunden werden. Da in diesen Garnen im Wesentlichen der Draht die Reißfestigkeit bestimmt, werden meist relativ dicke Drähte mit Durchmessern größer 0,1 mm eingesetzt. Derartige Garne sind verhältnismäßig steif und deshalb für textile Anwendungen unbrauchbar.Known are also processes in which centrally guided metal wires be wound simply or double textile. Because in these yarns essentially the wire determines the tear strength, are usually relatively thick wires with diameters greater than 0.1 mm inserted. Such yarns are proportionate stiff and therefore unusable for textile applications.
Die
In
der
Keines der oben beschriebenen Garne kann ohne Verlust der elektrischen Leitfähigkeit in nennenswertem Umfang gedehnt werden, da die leitfähigen Fäden entweder reißen oder sich plastisch verformen.None The yarns described above can be used without loss of electrical Conductivity can be stretched to a significant extent, since either tear the conductive threads or deform plastically.
Die
In
der
In
der
Bei
dem in der
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, Garne bereitzustellen, die elektrische Leitfähigkeit aufweisen, die aber bei gegenseitigem Kontakt keine elektrische Leitung zwischen den einzelnen Garnen bzw. verschiedenen Garnabschnitten bewirken.Here implements the invention. The invention as defined in the claims the object of the invention is to provide yarns have the electrical conductivity, but at mutual Contact no electrical wire between the individual yarns or cause different yarn sections.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Garn gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Figuren und den Beispielen.This object is achieved by the yarn according to claim 1. Further advantage Details, aspects and embodiments of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description, the figures and the examples.
Das erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Garn umfasst zumindest einen flexiblen Kernfaden, zumindest einen, um den Kernfaden gewundenen elektrisch leitfähigen Faden und zumindest ein, außen um den mit dem elektrisch leitfähigen Faden umwundenen Kernfaden gewundenes elektrisch nicht leitfähiges Multifilamentgarn. Das elektrisch nicht leitfähige Multifilamentgarn ist pro Meter Garn mindestens 70 mal um den mit einem elektrisch leitfähigen Faden umwundenen Kernfaden gewunden und besteht aus zumindest 5 Einzelfilamenten. Die Einzelfilamente weisen einen Durchmesser von wenigstens 0,1 μm auf.The inventive electrically conductive yarn includes at least one flexible core thread, at least one the core thread wound electrically conductive thread and at least one outside with the electrically conductive one Thread wound core thread spiral electrically nonconductive Multifilament yarn. The electrically non-conductive multifilament yarn is at least 70 times per meter of yarn with an electric thread conductive thread wound core thread wound and persists from at least 5 individual filaments. The individual filaments have one Diameter of at least 0.1 microns.
Multifilamentgarne legen sich bei der Umwindung eines Kerns bevorzugt flächig auf die Seele, so dass sie bei gleichem Rohgarn-Außendurchmesser eine im Vergleich zu einem gleich starken Monofil deutlich höhere Flächenabdeckung bewirken. Sich locker berührende Einzelgarne stellen auf Grund des abdeckenden Charakters der äußeren Umwindung mit einem elektrisch nicht leitenden Multifilamentgarn keinen elektrischen Kontakt untereinander her.multifilament yarns lie flat on the winding of a core on the soul, so that they have the same raw yarn outside diameter one significantly higher compared to an equally strong monofilament Effect area coverage. Loosely touching Single yarns represent due to the covering nature of the outer Do not wrap around with an electrically non-conductive multifilament yarn electrical contact with each other.
Das erfindungsgemäße elektrisch leitfähige textile Kombinationsgarn besitzt einen flexiblen Kern, der keine gummielastischen Eigenschaften aufweist, eine erste, innere Umhüllung und eine, zumindest teilweise über der ersten Umhüllung liegende zweite Umhüllung, wobei die erste Umhüllung zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigen Materialien besteht und die zweite Umhüllung aus einem elektrisch nicht leitfähigen textilen Multifilamentgarn besteht.The inventive electrically conductive textile Combination yarn has a flexible core, which is not rubber-elastic Features, a first, inner cladding and one, at least partially over the first envelope lying second enclosure, wherein the first enclosure at least partially made of electrically conductive materials and the second serving of one does not exist electrically consists of conductive textile multifilament yarn.
Zusätzlich zur elektrisch leitfähigen Umwindung umfasst das erfindungsgemäße Garn also eine weitere äußere, nichtleitende Umwindung aus zumindest einem Multifilamentgarn. Diese elektrisch isolierende Umwindung kann verschiedene Funktionen übernehmen und führt dadurch zu einer ganzen Reihe von verbesserten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Garns. Beispielhaft seien genannt: Elektrische Isolierung, mechanischer Abriebschutz, Verbesserung der Verarbeitbarkeit des Garns auf schnell laufenden Maschinen, mechanische Stabilisierung des innen liegenden leitfähigen Garnes, Farbe, Glanz, Optik, Griff, Haptik, Ausgleich der inneren Torsionsspannung des Garns nach Umwindung in einer Richtung, Schweißtransport, Feuchteregulierung, Temperaturausgleich.additionally for electrically conductive winding comprises the inventive So yarn another outer, non-conductive wrap from at least one multifilament yarn. This electrically insulating Wrap around can take over and perform various functions thereby to a whole set of improved characteristics of the yarn according to the invention. Examples include: Electrical insulation, mechanical abrasion protection, improvement the processability of the yarn on high-speed machines, mechanical stabilization of the internal conductive Yarn, color, shine, look, feel, feel, inner balance Torsion tension of the yarn after wrapping in one direction, welding transport, Humidity regulation, temperature compensation.
Die beiden Umhüllungen können zudem nicht mit bloßen Fingern auf dem Kern verschoben werden. Das Kombinationsgarn verliert seine elektrische Leitfähigkeit auch nach Durchführung von zumindest 5 Normwäschen nach DIN EN 6330 bei 40°C nicht. Es ist waschbar, beständig gegenüber chemischer Reinigung und gegenüber Abrasion.The In addition, both sheathings can not be combined with mere Fingers are moved on the core. The combination yarn loses its electrical conductivity even after implementation of at least 5 standard washes according to DIN EN 6330 at 40 ° C not. It is washable, resistant to chemical Cleaning and abrasion.
Wird ein aus zumindest 5 Einzelfilamenten bestehendes elektrisch nicht leitfähiges Multifilamentgarn pro Meter Garn zumindest 70 mal um den mit einem elektrisch leitfähigen Faden umwundenen Kernfaden gewunden und weisen die Einzelfilamente des Multifilamentgarns einen Durchmesser von wenigstens 0,1 μm auf, so deckt das nicht leitfähige Multifilamentgarn die leitfähigen Bestandteile des elektrisch leitfähigen Garns soweit ab, dass es bei einem drucklosen Kontakt zwischen zwei Einzelgarnen zu keiner elektrischen Leitung zwischen diesen Einzelgarnen kommt.Becomes one consisting of at least 5 individual filaments not electrically conductive multifilament yarn per meter of yarn at least 70 times around the core thread wound with an electrically conductive thread wound and have the individual filaments of the multifilament yarn one Diameter of at least 0.1 microns, so does not cover conductive multifilament yarn, the conductive components of the electrically conductive yarn from so far that it at an unpressurized contact between two single yarns to any electrical Lead between these single yarns comes.
Eine ausreichende isolierende äußere Umhüllung und weitere der genannten günstigen Eigenschaften können durch Variation der Parameter "Anzahl der Einzelfilamente des elektrisch nicht leitfähigen Multifilamentgarns", "Anzahl der Umwindungen des elektrisch nicht leitfähigen Multifilamentgarns pro Meter Garn" und "Durchmesser der Einzelfilamente des elektrisch nicht leitfähigen Multifilamentgarns" erreicht werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Fachmann diese drei Parameter aufeinander abstimmen. Erweist sich beispielsweise bei der Herstellung eines bestimmten Garns die Verwendung eines Multifilamentgarns mit einer eher geringen Zahl an Einzelfilamenten als vorteilhaft, so kann die dadurch verursachte geringere Abdeckung der leitfähigen Bestandteile durch eine höhere Umwindezahl und/oder durch einen größeren Durchmesser der Einzelfilamente ausgeglichen werden.A sufficient insulating outer cladding and other of the mentioned favorable properties by varying the parameters "number of individual filaments of the electric Nonconductive multifilament yarn "," Number of convolutions of the electrically non-conductive multifilament yarn per meter Yarn "and" diameter of the individual filaments of the electrically not conductive multifilament yarn. "In the frame In the present invention, those skilled in the art can use these three parameters match up. Proves, for example, in the production of a particular yarn using a multifilament yarn a rather small number of individual filaments as advantageous, so the resulting lower coverage of the conductive Components by a higher Umwindezahl and / or by a larger diameter of the individual filaments be compensated.
Grundsätzlich ergibt sich eine verbesserte Abdeckung mit steigender Anzahl an Einzelfilamenten, mit steigender Anzahl an Umwindungen und mit steigendem Durchmesser der Einzelfilamente. Andererseits sind diesen Parameter technische Grenzen gesetzt. So kann das Multifilamentgarn technisch bedingt maximal 1500 mal pro Meter Garn um den Kernfaden gewunden werden. Eine zu große Zahl an Einzelfilamenten bewirkt andererseits, dass sich die Einzelfilamente bei der Umwindung nicht mehr flächig nebeneinander um den umwundenen Faden legen sondern zumindest teilweise übereinander zu liegen kommen. Neben dem dadurch unnötig erhöhten Materialverbrauch weisen solche Garne in der Weiterverarbeitung schlechtere Eigenschaften auf.in principle results in an improved coverage with increasing number Single filaments, with increasing number of turns and rising Diameter of the individual filaments. On the other hand, this parameter set technical limits. So the multifilament yarn can technically conditionally wound a maximum of 1500 times per meter of yarn around the core thread become. Too large a number of individual filaments causes on the other hand, that the individual filaments in the winding not lay more flat next to each other around the wound thread but at least partially come to lie one above the other. In addition to the unnecessarily increased material consumption have such yarns in the subsequent processing worse properties on.
Die genannten Parameter werden vom Fachmann daher so aufeinander abgestimmt werden, dass eine ausreichende isolierende Abdeckung bei möglichst ökonomischen Materialeinsatz und gleichzeitig guten textilen Eigenschaften erreicht wird. Die erfindungsgemäßen Garne verursachen bei gegenseitigem Kontakt insbesondere im Niederspannungsbereich keine Kurzschlüsse.The mentioned parameters are therefore coordinated by the expert be that sufficient insulating coverage at the most economical Material use and at the same time good textile properties is achieved. The yarns of the invention cause mutual Contact especially in the low voltage range no short circuits.
Bevorzugt weist das elektrisch nicht leitfähige Multifilamentgarn wenigstens 7, wenigstens 10, wenigstens 13, wenigstens 16 oder wenigstens 24 Einzelfilamente auf.Prefers has the electrically non-conductive multifilament yarn at least 7, at least 10, at least 13, at least 16 or at least 24 individual filaments on.
Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besitzen die Einzelfilamente des elektrisch nicht leitfähigen Multifilamentgarns einen Durchmesser zwischen 10 μm und 100 μm, zwischen 20 μm und 60 μm oder zwischen 30 μm und 50 μm.According to others preferred embodiments of the present invention own the individual filaments of the electrically non-conductive Multifilament yarn has a diameter between 10 μm and 100 μm, between 20 μm and 60 μm or between 30 μm and 50 μm.
Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen, gemäß denen das elektrisch nicht leitfähige Multifilamentgarn pro Meter Garn mindestens 80 mal, mindestens 300 mal, mindestens 500 mal, mindestens 700 mal, mindestens 900 mal oder mindestens 1100 mal um den Kernfaden gewunden ist.Also Preferred are embodiments according to which the electrically non-conductive multifilament yarn per meter Yarn at least 80 times, at least 300 times, at least 500 times, at least 700 times, at least 900 times or at least 1100 times wound around the core thread.
Wie bereits erwähnt können diese Parameter vom Fachmann in vorteilhafter Weise aufeinander abgestimmt werden.As These parameters can already be mentioned by the person skilled in the art be matched in an advantageous manner to each other.
Abhängig von der Applikation eignen sich für die elektrisch nicht leitende Umwindung verschiedenste Materialien. Beispielhaft seien genannt: Nylon, Polyester, Viskose, Polyamid, Leinen, Wolle, Seide, Baumwolle, Polypropylen, Kevlar in den verschiedenen Ausführungsformen sowie Mischgarne aller Art.Dependent from the application are not suitable for the electrically conductive wrapping of various materials. Exemplary called: nylon, polyester, viscose, polyamide, linen, wool, silk, Cotton, polypropylene, kevlar in the various embodiments as well as mixed yarns of all kinds.
Bevorzugt besteht der textile Kernfaden der erfindungsgemäßen Garne aus nicht gummielastischen, aber flexiblen Materialien. Derartige Fäden sind handelsübliche Garne zwischen 20 dtex bis 3000 dtex. Sie bestehen aus Natur- oder Synthesefasern, Mono- oder Multifilamentkonstruktionen, sind texturiert oder glatt und weisen Reißfestigkeiten von mehr als 0,5 N auf.Prefers is the textile core thread of the invention Yarns made of rubber-elastic but flexible materials. such Threads are commercially available yarns between 20 dtex up to 3000 dtex. They consist of natural or synthetic fibers, mono- or multifilament constructions, are textured or smooth and have tear strengths greater than 0.5N.
Entsprechende Verbundgarne mit flexiblem Kern, elektrisch leitender innerer Umhüllung und elektrisch isolierender äußerer Umhüllung können daher ohne Verlust der elektrischen Leitfähigkeit mit mindestens 2 N in der Längsrichtung beansprucht werden. Sie können daneben ohne Verlust der Leitfähigkeit zumindest kurzzeitig deutlichen Zugbeanspruchungen unterworfen werden. Der textile Kernfaden übernimmt dabei weitgehend die Zugbelastung und entlastet damit die elektrisch leitfähige Umwindung.Appropriate Composite yarns with flexible core, electrically conductive inner covering and electrically insulating outer cladding can therefore without loss of electrical conductivity be stressed with at least 2 N in the longitudinal direction. You can miss it without loss of conductivity subjected to significant tensile stresses at least for a short time. The textile core thread largely takes over the tensile load and thus relieves the electrically conductive winding.
Der flexible Kern des Verbundgarns ist mit einer elektrisch leitfähigen inneren Umwindung ausgestattet. Der verwendete elektrisch leitfähige Faden muss so um den Kern gewunden sein, dass eine Dehnung der gesamten Garneinheit um 5% keine plastische Verformung bzw. einen Bruch herbeiführende mechanische Belastung des elektrisch leitfähigen Fadens verursacht.Of the flexible core of the composite yarn is with an electrically conductive equipped with inner wrap. The used electrically conductive Thread must be so wound around the core that stretching the entire Yarn unit 5% no plastic deformation or a fracture inducing mechanical load of the electrically conductive thread caused.
Die Dehnbarkeit des gesamten elektrisch leitfähigen Garns wird also durch den Kernfaden begrenzt. Um diese Eigenschaft zu erfüllen, sind Kernfaden, leitfähige Umwindung und nicht leitfähige äußere Umwindung im Hinblick auf Material und im Hinblick auf die Anzahl der Umwicklungen um den Kernfaden zweckmäßig aufeinander abgestimmt. Daneben werden vorteilhaft einige weitere, dem Fachmann auf dem Gebiet der Garnherstellung bekannte Parameter angepasst. Außerdem weisen die verschiedenen Fadenmaterialien verschiedene Reibungskoeffizienten auf, wodurch ein unterschiedlicher Kraftaufwand erforderlich wird, um die einzelnen Fäden gegeneinander zu verschieben. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Garnherstellung stellt eine solche Auswahl kein Problem dar.The Extensibility of the entire electrically conductive yarn is so limited by the core thread. To fulfill this property, are core thread, conductive wrap and non-conductive outer Handling in terms of material and in terms of number the wraps around the core thread appropriately to each other Voted. In addition, some more advantageous to the expert adapted in the field of yarn production known parameters. In addition, the different thread materials have different Friction coefficient on, causing a different force is required to the individual threads against each other to move. For the expert in the field of yarn production such selection does not pose a problem.
Der Kernfaden kann in einer für die jeweilige Applikation geeigneten Form eingesetzt werden. Beispielhaft seien einige Varianten genannt: Monofil, Multifil und texturierte Typen. Falls erforderlich, können auch mehrere Fäden parallel oder verzwirnt im Kern eingesetzt werden. Es können gleichartige oder unterschiedliche Fäden nebeneinander verwendet werden.Of the Core thread can be suitable for the respective application Form are used. By way of example, some variants may be mentioned: Monofilament, multifilament and textured types. If necessary, can also several threads used in parallel or twisted in the core become. It can be similar or different threads be used side by side.
Der flexible Kern kann auch mehrfach mit leitfähigen Fäden umwunden sein. Diese leitfähigen Umwicklungen können auch in verschiedenen Wickelrichtungen aufgebracht und gegebenenfalls durch Zwischenschichten voneinander getrennt sein.Of the flexible core can also be used multiple times with conductive threads be wounded. These conductive wraps can also applied in different winding directions and optionally by Interlayers be separated from each other.
Als elektrisch leitfähige Fäden eignen sich besonders metallische Drähte, Drahtzwirne oder -geflechte, leitend beschichtete Synthesefasern, Stapelgarne mit Metallanteil und leitfähig gefüllte Synthesefasern sowie leitfähige Polymere. Der elektrisch leitfähige Faden kann einfach oder mehrfach, sortenrein oder gemischt eingesetzt werden.When electrically conductive threads are particularly suitable metallic wires, wires or braids, conductive Coated synthetic fibers, staple yarns with metal content and conductive filled synthetic fibers and conductive polymers. The electrically conductive thread can be single or multiple, sorted or mixed.
Zur Umwindung verwendete monofile Metalldrähte sind für zahlreiche Ausgestaltungsformen der Erfindung besonders in einem Dickenbereich zwischen 0,01 mm und 0,12 mm, bevorzugt zwischen 0,02 und 0,06 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,03 und 0,05 mm geeignet. Obwohl sich prinzipiell zahlreiche Metalle und Legierungen, die zusätzlich beschichtet oder gebeizt sein können, zur Herstellung erfindungsgemäßer Garne mit Draht eignen, sind aufgrund technischer und ökonomischer Faktoren Kupferdrähte, silberbeschichtete Kupferdrähte, Silberdrähte, Edelstahldrähte und Messingdrähte besonders bevorzugt. Die Verwendung beschichteter bzw. lackierter Drahttypen verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Waschbarkeit der erfindungsgemäßen Garne. Solche Garne sind nicht nur gut waschbar, sie widerstehen vielmehr sogar einer chemischen Reinigung.to Wrap used monofilament metal wires are for numerous embodiments of the invention especially in one Thickness range between 0.01 mm and 0.12 mm, preferably between 0.02 and 0.06 mm, more preferably between 0.03 and 0.05 mm. Although in principle numerous metals and alloys, the additionally coated or stained, for producing yarns according to the invention with wire are due to technical and economic factors Copper wires, silver-coated copper wires, silver wires, Stainless steel wires and brass wires are particularly preferred. Improved the use of coated or painted wire types the corrosion resistance and washability of the invention Yarns. Such yarns are not only washable well, they resist rather, even a dry cleaning.
Neben monofilen Metalldrähten eignen sich Multifilament-Edelstahlgarne ganz hervorragend zur Herstellung der erfindungsgemäßen Garne. Typischerweise bewegt sich die Dicke eines einzelnen Edelstahl-Filaments im Bereich zwischen 0,002 mm und 0,02 mm. Die Zahl der enthaltenen Einzelfilamente liegt zwischen 10 und 1000.In addition to monofilament metal wires are suitable Multifilament stainless steel yarns very well for the production of the yarns of the invention. Typically, the thickness of a single stainless steel filament ranges between 0.002 mm and 0.02 mm. The number of individual filaments is between 10 and 1000.
Für zahlreiche Applikationen bietet sich die Verwendung silberbeschichteter synthetischer Garne zur elektrisch leitfähigen Umwindung des flexiblen Kerns an. Besonders eignen sich waschbeständige, silberbeschichtete Nylongarne zur Herstellung der erfindungsgemäßen Garne. Der Markt bietet sowohl Monofilament-, als auch Multifilamentgarne an. Mit Multifilamentgarnen als Umwindung können im Vergleich zu monofilen Fasern höhere Flächenabdeckungen des Kerns bei gleichem Garndurchmesser erzielt werden.For Numerous applications offer the use of silver-coated synthetic yarns for electrically conductive wrapping of the flexible core. Particularly suitable are wash-resistant, silver-coated Nylon yarns for the production of the invention Yarns. The market offers both monofilament and multifilament yarns at. With multifilament yarns as a wrap can be compared to monofilament fibers higher area coverage of the core can be achieved with the same yarn diameter.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Garne kann grundsätzlich auf alle dem Fachmann bekannte Arten erfolgen, wie beispielsweise durch Umwindetechniken, Umwirbeltechniken oder durch Zwirnen. Bevorzugt wird der zentrale flexible Faden auf einem Streckwerk vorgespannt. Der vorgespannte Kernfaden wird durch eine rotierende Hohlspindel geführt. Auf der Hohlspindel sitzt die Garnspule mit dem Umwindefaden. Der Umwindefaden wird von dem gleichmäßig abgezogenen Kernfaden mitgenommen, so dass der Umwindefaden in Form einer Wendel um den Kernfaden gewunden wird.The Production of the yarns according to the invention can in principle be done in any known to those skilled species, such as by wrapping techniques, Umwirbeltechniken or by twisting. Prefers The central flexible thread is pretensioned on a drafting system. The prestressed core thread is guided by a rotating hollow spindle. On the hollow spindle, the yarn package sits with the Umwindefaden. Of the Umwindefaden is subtracted from the even Threaded core, so that the wrapping thread in the form of a helix is wound around the core thread.
Durch das Umwinden des Kernfadens mit einem weiteren Faden entstehen innere Torsionskräfte, die dazu führen, dass sich das Garn im entlasteten Zustand, also beim Abwickeln von der Spule, um sich selbst verdrillt. Werden zwei Fäden um den Kernfaden gewunden, so ergibt sich die Möglichkeit, diese inneren Torsionskräfte zu eliminieren. Man spricht in diesem Fall von einem „Ausbalanzieren" des Garns. Wird der zweite Faden nämlich gegensinnig zu dem ersten Faden um den Kernfaden gewunden, so ergeben sich Torsionskräfte in entgegengesetzten Richtungen. Material und Anzahl der Umwindungen können nun durch einfache Versuche so aufeinander abgestimmt werden, dass die Beträge der Torsionskräfte ungefähr gleich sind und sich eine resultierende Torsionskraft von nahezu Null ergibt. Als Folge ist gewährleistet, dass sich das Garn im unbelasteten Zustand kaum oder gar nicht um sich selbst verdrillt.By the winding of the core thread with another thread creates inner Torsional forces that cause the Yarn in the unloaded state, so when unwinding from the coil, twisted around itself. Become two threads around the core thread twisted, this gives rise to the possibility of this inner To eliminate torsional forces. One speaks in this case of a "balancing" of the yarn, becomes the second thread namely in the opposite direction to the first thread around the core thread twisted, torsion forces result in opposite directions Directions. Material and number of turns can now be matched by simple experiments so that the amounts of torsional forces about are equal and have a resulting torsional force of nearly Zero results. As a result, it is guaranteed that the Yarn in the unloaded state hardly or not at all twisted around itself.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind also der elektrisch leitfähige Faden und das elektrisch nicht leitfähige Multifilamentgarn gegensinnig um den flexiblen Kernfaden gewickelt. Wenn der elektrisch leitfähige Faden also beispielsweise in S-Richtung um den flexiblen Kernfaden gewunden vorliegt, so ist das Multifilamentgarn in Z-Richtung um den flexiblen Kernfaden gewickelt. Es handelt sich also um eine kreuzweise Umwindung. Die vorliegende Erfindung stellt somit Garne zur Verfügung, die im Wesentlichen frei von inneren Torsionsspannungen sind und sich deshalb unproblematisch verarbeiten lassen.According to one preferred embodiment of the present invention So are the electrically conductive thread and the electric Non-conductive multifilament yarn in opposite directions around the flexible Wound core thread. So if the electrically conductive thread for example wound in the S direction around the flexible core thread is present, the multifilament yarn is in the Z direction to the flexible Wound core thread. It is therefore a crosswise winding. The present invention thus provides yarns, which are essentially free of internal torsional stresses and can therefore be processed without problems.
Die vorliegende Erfindung stellt auch textile Gebilde wie Gewebe, Gestricke, Gesticke, Gewirke oder nonwoven-Gewebe zur Verfügung, welche wenigstens ein erfindungsgemäßes elektrisch leitfähiges Garn umfassen. Bevorzugt umfassen Kette und Schuss dieser textilen Gebilde jeweils wenigstens ein erfindungsgemäßes Garn.The present invention also provides textile structures such as fabrics, knits, Stitches, knits or nonwoven fabrics are available at least one inventive electrically conductive Include yarn. Preferably, warp and weft comprise these textile Each structure at least one invention Yarn.
Die genannten textilen Gebilde können beispielsweise durch Kaschieren auch auf andere Gewebe, Gestricke, Leder, Kunstleder oder Polymere aufgebracht werden.The said textile structures can, for example, by Laminating on other fabrics, knits, leather, artificial leather or polymers are applied.
Die erfindungsgemäßen Garne, Gewebe und Textilien können zur Datenübertragung und zur Stromversorgung elektrischer bzw. elektronischer Bauteile verwendet werden. Daneben können die erfindungsgemäßen Garne und Gewebe auch als elektrisch leitende Materialien eingesetzt werden, welche ähnlich einem Flachbandkabel bzw. einer ortsaufgelöst ansteuerbaren zweidimensionalen Matrix verschiedene elektrische Signale ohne nennenswerte gegenseitige Beeinflussung nebeneinander transportieren können. Die erfindungsgemäßen Garne, Gewebe und Textilien dienen also der Übermittlung von elektrischen Signalen, insbesondere der Übermittlung von analogen und/oder digitalen Signalen.The Yarns, fabrics and textiles according to the invention can be used for data transmission and power supply electrical or electronic components are used. Besides can the yarns of the invention and Tissues are also used as electrically conductive materials, which similar to a ribbon cable or a spatially resolved controllable two-dimensional matrix different electrical Signals without significant mutual influence next to each other can transport. The invention Yarns, fabrics and textiles are therefore used for transmission of electrical signals, in particular the transmission of analog and / or digital signals.
Ferner können erfindungsgemäße Garne bzw. daraus gefertigte Gewebe und Textilien als abschirmendes Element zur Abschirmung elektromagnetischer Felder, als elektrische Sicherung oder als antistatisches Mittel zur Ableitung statischer Ladungen eingesetzt werden.Further can yarns of the invention or from it manufactured fabrics and textiles as a shielding element for shielding electromagnetic fields, as an electrical fuse or as an antistatic one Means are used to dissipate static charges.
Die erfindungsgemäßen Garne können auch als elektrische Heizleiter und als Sensoren, bevorzugt als Feuchtesensoren oder Dehnungssensoren eingesetzt werden. Die aus den erfindungsgemäßen Garnen gefertigten Gewebe können außerdem als elastische, elektrisch heizbare Gewebe und Textilien verwendet werden. Im Falle von elektrisch heizbaren Geweben erfolgt eine Wärmeerzeugung mit Hilfe von elektrischem Strom.The Yarns according to the invention can also be used as electrical heating conductors and as sensors, preferably as humidity sensors or strain sensors are used. The yarns of the invention manufactured fabrics can also be used as elastic, electrically heatable fabrics and textiles are used. In the event of of electrically heatable fabrics is a heat generation with the help of electricity.
Die erfindungsgemäßen Garne sind weitgehend abriebbeständig und können ohne Einschränkung auf Näh-/Stickmaschinen bzw. auf Strickmaschinen oder Webstühlen verarbeitet werden.The Yarns according to the invention are largely resistant to abrasion and can without restriction on sewing / embroidery machines or processed on knitting machines or looms.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden, es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt sein soll. Es zeigenThe invention is based on embodiments in connection with the Figures are explained in more detail, but it is expressly understood that the invention should not be limited to the examples given. Show it
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention
Wie
aus
In
Die
Beispiel 1:Example 1:
Ein Faden aus texturiertem Polyester mit 334 dtex und 96 Einzelfilamenten (Einzelfaden × 4) wird auf einer Garnumwindemaschine vorgespannt. Der Polyesterfaden wird durch eine Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt eine Garnspindel, von der über Kopf ein 0,041 mm starker, hartversilberter Kupferdraht durch den Polyesterfaden abgezogen wird. Das einfach mit Draht umwundene Polyester wird durch eine zweite Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt ein handelsübliches Polyester-Garn mit 167 dtex und 30 Einzelfilamenten. Das äußere Polyester-Garn wird gegenläufig zum Draht um den Kern gewickelt. Die Maschinenparameter werden so ausgewählt, dass ein ausgewogenes Garn entsteht, das möglichst frei von inneren Torsionsspannungen ist. Das äußere Polyester-Garn ist 950 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden; der innere Draht ist 1100 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden. Der innenliegende Draht ist annähernd vollständig von dem außenliegenden Garn bedeckt, so dass das Garn über textile Optik und Haptik verfügt. Das Garn verfügt über ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und über eine Reißfestigkeit von etwa 42 N. Auf eine übliche Garnspule aufgespult kommt es zu keinem elektrischen Kurzschluss innerhalb der Garnwicklungen, was durch Widerstandsmessungen überprüft werden kann. Das Kombinationsgarn verliert seine elektrische Leitfähigkeit auch nicht nach der Durchführung von zumindest 5 Normwäschen nach DIN EN 6330.One Thread made of textured polyester with 334 dtex and 96 individual filaments (Monofilament × 4) is biased on a yarn wrapper. The polyester thread is passed through a hollow spindle. These Hollow spindle carries a yarn spindle, from above Head a 0.041 mm thick, hard-silvered copper wire through the Polyester thread is peeled off. The simply wrapped with wire polyester is guided by a second hollow spindle. This hollow spindle wears a commercial polyester yarn with 167 dtex and 30 individual filaments. The outer polyester yarn is wound in opposite directions to the wire around the core. The machine parameters are selected to produce a well-balanced yarn, that is as free as possible from internal torsional stresses. The outer Polyester yarn is wound around the core 950 times per meter of yarn; the inner wire is wound around the core 1100 times per meter of yarn. Of the inside wire is approximately complete of the outer yarn covered so that the yarn over textile look and feel features. The yarn has excellent electrical conductivity and over a tensile strength of about 42 N. On a common Spool wound up, there is no electrical short circuit within the yarn windings, which are checked by resistance measurements can. The combination yarn loses its electrical conductivity not even after performing at least 5 standard washes according to DIN EN 6330.
Beispiel 2:Example 2:
Ein Faden aus texturiertem Polyester mit 334 dtex und 96 Einzelfilamenten (Einzelfaden × 4) wird auf einer Garnumwindemaschine vorgespannt. Der Polyesterfaden wird durch eine Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt eine konische Garnspindel, von der über Kopf ein 0,07 mm starker, hartversilberter Kupferdraht durch den Polyester Faden abgezogen wird. Das einfach mit Draht umwundene Polyester wird durch eine zweite Hohlspindel geführt. Diese Hohlspindel trägt ein handelsübliches Polyester-Garn mit 167 dtex und 30 Einzelfilamenten. Das äußere Polyester-Garn wird gegenläufig zum Draht um den Kern gewickelt. Die Maschinenparameter werden so ausgewählt, dass ein ausgewogenes Garn entsteht, das möglichst frei von inneren Torsionsspannungen ist. Das äußere Polyester-Garn ist 1100 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden; der innere Draht ist 950 mal pro Meter Garn um den Kern gewunden. Der innenliegende Draht ist annähernd vollständig von dem außenliegenden Garn bedeckt, so dass das Garn über textile Optik und Haptik verfügt. Das Garn verfügt über ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und über eine Reißfestigkeit von etwa 42 N. Auf eine übliche Garnspule aufgespult kommt es zu keinem elektrischen Kurzschluss innerhalb der Garnwicklungen, was durch Widerstandsmessungen überprüft werden kann. Das Kombinationsgarn verliert seine elektrische Leitfähigkeit auch nicht nach der Durchführung von zumindest 5 Normwäschen nach DIN EN 6330.A textured polyester yarn of 334 dtex and 96 single filaments (monofilament × 4) is biased on a yarn rewinder. The polyester thread is passed through a hollow spindle. This hollow spindle carries a conical yarn spindle, from which a 0.07 mm thick, hard-silver-plated copper wire is pulled through the polyester yarn over the head. The simply wrapped with wire polyester is passed through a second hollow spindle. This hollow spindle carries a commercial polyester yarn with 167 dtex and 30 individual filaments. The outer polyester yarn is wound around the core in opposition to the wire. The machine parameters are selected to produce a balanced yarn that is as free as possible from internal torsional stresses. The outer polyester yarn is wound around the core 1100 times per meter of yarn; the inner wire is wound around the core 950 times per meter of yarn. The inner wire is almost completely covered by the outer yarn, so that the yarn has textile look and feel. The yarn has excellent electrical conductivity and a tensile strength of about 42 N. wound on a conventional yarn spool there is no electrical short circuit inside half of the yarn windings, which can be checked by resistance measurements. The combination yarn does not lose its electrical conductivity even after performing at least 5 standard washes according to DIN EN 6330.
Beispiel 3:Example 3:
Das
gemäß Beispiel 2 hergestellte Garn wird in regelmäßigen
Abständen a (siehe
Beispiel 4:Example 4:
Ein
gemäß Beispiel 3 hergestelltes Gewebe liegt beispielsweise
in einer Breite von 1500 mm vor, wobei die Maße a = 125
mm und b = 8 mm betragen und jeweils 5 einzelne Kombinationsgarne
aus Beispiel 2 gruppiert als Kettfäden eingesetzt werden. Aus
diesem Gewebe wird ein Streifen in einer Breite von rund 310 mm
abgetrennt. Aus dem Streifen wird ein rund 500 mm (4 × 125
mm) langes Stück abgetrennt. Die jeweils äußeren
Gruppen von Kettfäden
Beispiel 5:Example 5:
Das Heizgewebe aus Beispiel 4 wird auf ein zum Bezug eines Sitzmöbels geeigneten Stoff bzw. Leder aufkaschiert. Der Bezugstoff wird in einen Sitz so integriert dass der Rückenbereich und der Sitzbereich elektrisch beheizt werden können.The Heating fabric of Example 4 is a reference to a chair laminated suitable material or leather. The fabric is in a seat so integrated that the back area and the Seating area can be electrically heated.
- 11
- flexibler Kernfadenflexible core thread
- 22
- monofiler, elektrisch leitfähiger innerer Umwindefadenmonofilament, electrically conductive inner binding thread
- 33
- multifilamentöser, elektrisch isolierender äußerer Umwindefadenmultifilamentöser, electrically insulating outer binding thread
- 44
- multifilamentöser, elektrisch leitfähiger innerer Umwindefadenmultifilamentöser, electrically conductive inner binding thread
- 55
- Kettfadenwarp
- 66
- Schussfadenweft
- 77
- Gruppe von Kettfädengroup of warp threads
- 88th
- durchtrennte Kettfädensevered warp
- 99
- mit leitfähigem Klebstoff/Lack getränktes GewebeWith Conductive adhesive / lacquer impregnated fabric
- 1010
- elektrische Anschlüsseelectrical connections
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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