DE69313238T2

DE69313238T2 - Strickfähiges Garn und Schutzkleidung

Info

Publication number: DE69313238T2
Application number: DE69313238T
Authority: DE
Inventors: Joseph Hummel
Original assignee: Whizard Protective Wear Corp
Current assignee: Whizard Protective Wear Corp
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2013-10-29
Also published as: ES2105042T3; DE69313238D1; CA2108716A1; JPH06192928A; CA2108716C; EP0595320B1; MX9306729A; EP0595320A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zum Maschinenstricken geeignetes Garn und daraus hergestellte Schutzkleidung.

Ausgangssituation

Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn unter Einsatz von Litze aus rostfreiem Stahl und hochfesten Aramid-Fadenbündeln, wie beispielsweise das von der E.I. Dupont de Nemours Corp. hergestellte Kevlar, sowie daraus hergestellte Handschuhe wurden in den Patentschriften von Byrnes et al. bzw. Bettcher US-P-4 384 449 bzw. 4 470 251 offenbart. Diese Handschuhe haben sich als besonders erfolgreich erwiesen. Eine andere Faser, bei der es sich um hochfeste, verstreckte Polyethylenfaser handelt, hergestellt und vertrieben von der Allied Corporation, Morris Township, Morris County, N.J., USA, hat auch eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt bei Verwendung anstelle von Aramidfaser gezeigt. Die Faser von der Allied Corporation wird unter der Bezeichnung "Spectra" vertrieben und wurde detailliert in der US-P-4 413 110 (Kavesh et al.) beschrieben. Die gleichzeitig anhängige Anmeldung des Anmelders mit dem Aktenzeichen 07/529 241 offenbart und beansprucht ein gegen Schnitt beständiges gefachtes Garn unter Einsatz eines hochfesten Garns oder Faserbündels oder Faseranteil, hergestellt aus flüssigkristallinem Polymer "Vectra", vertrieben von der Hoechst Celanese Corporation, Charlotte, North Carolina, unter der Bezeichnung "Vectran HS". Dieses Garn oder diese Faser verfügen im wesentlichen über die gleiche Festigkeit wie hochfeste Aramidfaser, die unter der Bezeichnung Kevlar vertrieben wird. Nach den bisherigen Erfahrungen des Anmelders haben normalfeste Fasern bei Verwendung in gefachten Garnen abgesehen von anderen angestrebten Merkmalen keine so große Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt vermittelt, wie das bei hochfesten Fasern der Fall ist.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung gewährt ein gegen Schnitt widerstandsfähiges, strickbares, gefachtes Garn, bei dem ein Garn oder Faserstrang oder Faseranteil normaler Festigkeit eingesetzt werden, hergestellt aus flüssigkristallinem Polymer "Vectra", um ein gefachtes Garn mit vergleichbar hoher Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt in bezug auf gefachte Garne ähnlicher Konstruktion zu schaffen, bei denen hochfestes synthetisches Garn oder Faser eingesetzt werden. Bei dem Garn oder der Faser, die in der Erfindung eingesetzt werden, handelt es sich um ein hochleistungsfähiges Multifilamentgarn mit jedoch normaler Festigkeit, das von der Hoechst Celanese Corporation, Charlotte, North Carolina, unter der Bezeichnung "Vectran M" vertrieben wird. Darin mit einbezogen ist auch von Vectra hergestelltes normalfestes Spinnfasergarn. Definitionsgemäß sind normalfeste Fasern oder Garne solche mit einer Reißfestigkeit ((auch bezeichnet als "feinheitsbezogene Zugkraft")) von nicht mehr als 10 Gramm(force) pro Denier (gpd) und hochfeste Garne oder Fasern solche mit einer Reißfestigkeit größer als 10 Gramm pro Denier und normalerweise 20 Gramm pro Denier oder darüber (z.B. haben Keviar, Spectra und Vectran HS alle eine Reißfestigkeit von größer als 20 Gramm pro Denier). Hochfeste Garne oder Fasern verfügen auch über einen höheren Zugmodul als normalfeste Fasern mit beispielsweise mindestens 500 Gramm pro Denier.
Vectran M verfügt über eine Reißfestigkeit von etwa 9 Gramm pro Denier und einen Zugmodul von etwa 425 Gramm pro Denier. Es hat eine bessere Abriebfestigkeit als hochfeste Aramidfaser, wie beispielsweise Kevlar, und eine deutlich bessere Wärmebeständigkeit als hochfeste, verstreckte Polyethylenfaser, wie beispielsweise Spectra, so daß damit ein anderer Nachteil von Kevlar bzw. Spectra zur Verwendung in einem gegen Schnitt widerstandsfähigen Garn überwunden wird, das zur Bekleidung und speziell für gegen Schnitt widerstandsfähige Handschuhe eingesetzt wird. Gleichzeitig gewährt dieses normalfeste, synthetische Material überraschenderweise die entscheidenden Vorteile der hochfesten Synthesefasern, wie beispielsweise Kevlar, Spectra und Vectran HS, die sie gegenüber anderen normalfesten Materialien in bezug auf Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt und andere Merkmale in einem gefachten Garn aufweisen. Für Handschuhe und andere Schutzbekleidungen geeignete Wirkware, bei der Vectran M- Faser eingesetzt wird, verfügt nicht nur über vergleichbare Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt, sondern hat auch eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Eigenabrieb als ähnliche, mit Aramidfaser oder einer Kombination von Aramid- und Nylonfaser hergestellte Ware und ist selbst sogar nichtabrasiv und bequem zu tragen. Ferner kann diese Ware bei konventionell für technische Gewebe eingesetzten hohen Temperaturen gewaschen werden, ohne daß die Ware beeinträchtigt wird, wie das bei gegen Schnitt widerstandsfähiger Ware der Fall ist, die aus Garn gefertigt wird, das hochfestes, verstrecktes Polyethylen enthält. Darüber hinaus verfügt Vectran M über eine Zugdehnung, die mit der hochfester Fasern vergleichbar oder geringer ist, was bei Verwendung in Kombination mit einer Kernlitze ((auch bezeichnet als Kernfaserbündel)) bei der Erzeugung eines gefachten Garns von Vorteil ist, da es die Litze schützt, beim Wirken oder einem anderen scharfen Abbiegen des gefachten Garns zu reißen. Vectran M ist wesentlich weniger kostspielig als Vectran HS, und zwar zur Zeit um etwa die Hälfte des Preises.
Die vorliegende Erfindung gewährt gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn, das zum Maschinenstricken geeignet ist. Bevorzugte Konstruktionen weisen einen Kern auf, eine Ummantelung um den Kern und eine weitere, d.h. zweite Ummantelung um die erste in entgegengesetzter Wicklungsrichtung, wobei mindestens der Kern, die erste Ummantelung oder die zweite Ummantelung aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier bestehen. Die vorstehend und in den Ansprüchen verwendeten Bezeichnungen "erste" Ummantelung und "zweite" Ummantelung dienen zur Unterscheidung von mehrfachen Ummantelungen und besagen von sich aus noch nicht, daß diese Ummantelungen notwendigerweise in bezug auf den Kern die erste oder zweite sind. Vorteilhaft ist, daß weder der Kern noch die Ummantelungen eine hochfeste Synthesefaser für das gefachte Garn aufweisen müssen, um eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt zu erhalten. Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt läßt sich durch Einbeziehung eines flexiblen Metallfaserbündels erhöhen, d.h. Litze als Teil des Garns entweder als ein Kernelement oder als eine Ummantelung.
Eines der bevorzugten, gegen Schnitt widerstandsfähigen und zum Maschinenstricken geeigneten Garne, die entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, weist auf: einen Kern aus Synthesefaser und Mittel zum Bündeln der Kernfaser; eine Ummantelung aus Litze um den gebündelten Kern; zwei Ummantelungen aus Synthesefaser, die jeweils in einer entgegengesetzten Richtung um die Ummantelung der Litze gewickelt sind; wobei die Synthesefaser einer dieser Ummantelungen aus Synthesefaser oder der Kern oder beide ein flüssigkristallines Polymer sind mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Mittel zum Bündeln der Kernfaser zwei synthetische Ummantelungen mit relativ niedriger Denier-Zahl, die jeweils in entgegengesetzter Richtung gewickelt sind.
Eine weitere bevorzugte Konstruktion eines gegen Schnitt widerstandsfähigen und die Erfindung verkörpernden Garns verfügt über einen Kern mit einer Glasfaser sowie Ummantelungen um den Kern, von denen eine oder vorzugsweise zwei der Ummantelungen eine flüssigkristalline Polymerfaser mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier aufweist. Es ist vörteilhaft, wenn dieses Garn sowie andere bevorzugte Garne eine deckende Ummantelungen aus Nylon oder Polyester aufweisen.
Sofern eine hochfeste, gegen Schnitt widerstandsfähige Synthesefaser in dem Garn gemeinsam mit einer normalfesten flüssigkristallinen Polymerfaser angestrebt wird, z.B. um dem normalfesten flüssigkristallinen Polymer ein nicht übliches Merkmal zu verleihen, so kann diese ausgewählt werden aus beispielsweise hochfestem Aramid, z.B. Kevlar 29, hochfestes, verstrecktes Polyethylen, z.B. Spectra, und hochfestes flüssigkristallines Polymer, z.B. Vectran HS.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird anstelle einer Litze oder anstelle von Faserbündeln aus flexiblem Metalldraht entsprechend beispielsweise den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine begrenzte Zahl von Filamenten mit signifikanter Denier-Zahl (beispielsweise 1 ... 50 Filamente mit jeweils einer Denier-Zahl von 10 500) aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit einer Reißfestigkeit von nicht größer als 10 Gramm pro Denier eingesetzt.
Die Erfindung gewährt ferner einen gegen Schnitt widerstandsfähigen, maschinengestrickten Bekleidungsartikel, eines dieser Artikel ist ein flexibler Handschuh, die mindestens zum Teil aus einem Garn mit einer vorstehend ausgeführten Konstruktion gefertigt sind.
Ein Handschuh oder ein anderer Bekleidungsartikel unter Einsatz einer bevorzugten Garnkonstruktion verfügt nicht nur über eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt, sondern auch über gute Trageeigenschaften und Komfort, zieht sich während des Gebrauchs nicht ein, ist nicht abrasiv, vermittelt ein gutes Aussehen und läßt sich reinigen und ist strapazierfähig.
Die vorgenannten und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Garns;
Fig. 2 eine schematische Teilansicht eines zweiten erfindungsgemaßen Garns;
Fig. 3 eine schematische Teilansicht eines dritten erfindungsgemaßen Garns;
Fig. 4 eine schematische Teilansicht eines vierten erfindungsgemäßen Garns;
Fig. 5 eine schematische Teilansicht eines fünften erfindungsgemaßen Garns;
Fig. 6 eine schematische Teilansicht eines sechsten erfindungsgemaßen Garns; sowie
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Bekleidungsartikels, d.h. eines gestrickten Handschuhes, hergestellt aus erfindungsgemäßem Garn, beispielsweise aus einem der in Fig. 1 bis 6 gezeigten Garne.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Der in Fig. 6 dargestellte Handschuh A ist für einen Schutzkleidungsartikel nach der vorliegenden Erfindung beispielhaft und stellt einen Sicherheitshandschuh oder Schutzhandschuh dar, der geeignet ist, um von Arbeitern in der Lebensmittelverarbeitung und anderen Industriezweigen getragen zu werden, wo man beispielsweise mit scharfen Instrumenten oder Gegenständen hantiert, wie beispielsweise Messer oder Material mit scharfen Kanten, z.B. Metallblech, Glas u.dgl., und der hergestellt wird aus einem gefachten Mehrfachgarn B, C, D, E, F oder G (Fig. 1 ... 6) und aufgebaut entsprechend der vorliegenden erfindung. Der Handschuh A verfügt über die üblichen Fingerlinge für Finger und Daumen 4 bzw. 6 und einen Handgelenkabschnitt 8, mit einem elastischen Faden oder Garn und einem Maschensaumumschlag 9. Der Handschuh wird unter Anwendung konventioneller Verfahren und Handschuhstrickmaschinen gefertigt.
Sämtliche Garne waren aufgebaut aus einem Kern und Ummantelungen und wurden unter Anwendung bekannter Aufwickelmethoden gefertigt. Der Kern ist/sind ein Mittelstrang/Stränge, der/die sich in Längsrichtung zum Garn erstreckt/erstrecken. Die Ummantelungen oder Umspinnungen sind Faserbündel, die um den Kern in aufeinanderfolgenden Windungen gewickelt sind und die mit der jeweils nächsten in Kontakt sein können oder nicht. In Allen Garnen wird ein Faserbündel aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit einer Reißfestigkeit von nicht größer als 10 Gramm pro Denier verwendet. Die bevorzugten Konstruktionen der erfindungsgemäßen Garne enthalten keine hochfesten Synthesefasern, wie beispielsweise hochfestes Aramid, hochfestes verstrecktes oder kettenverlängertes Polyethylen oder hochfestes flüssigkristallines Polymer, das lediglich eine vergleichbare Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt gewährt und in vielen Fällen Nachteile hat.
Metallitze, speziell aus voll ausgehärtetem Stahl, wird in einigen der bevorzugten Ausführungsformen entweder als Kernelement oder als eine Ummantelungen eingesetzt und läßt sich als beides verwenden, um zu einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt beizutragen. Rostfreier Stahl 304, voll ausgehärtet, der eine Zugfestigkeit von etwa 110.000 ... 140 000 pound/inch² ((1 pound/inch² = 6.894 Pa)) soll über eine optimale Flexibilität und Lebensdauer verfügen. Bei anderen Ausführungsformen wird Glasfaser oder es werden einige Filamente aus flüssigkristalliner Polymerfaser hoher Denier-Zahl mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier verwendet, gelegentlich anstelle von Metallitze und dessen Funktion.
Die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingesetzte, flüssigkristalline Polymerfaser mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier verfügt über eine Zugfestigkeit, die größer ist als die von rostfreiem Stahldraht, und hat eine geringere Dehnung als die des Drahts. Vectran M hat einen Anfangs-Zugmodul von etwa 400 ... 500 Gramm pro Denier und typischerweise 425 Gramm pro Denier. Es verfügt über eine Reißfestigkeit (Zugspannung im Augenblick des Reißens) von 8 ... 10 Gramm pro Denier, typischerweise 9, und seine relative Reißdehnung etwa 2,0 %.
Der Gesamtdurchmesser der erfindungsgemäßen Garne sollte nicht größer sein als 0,05 inch ((1 inch = 25,4 mm)) und vorzugsweise nicht größer als 0,03 inch, um das Maschinenstricken zu erleichtern. In der Praxis liefert ein Bereich von 0,005 ... 0,035 inch ein gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn mit angestrebten Eigenschaften.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt. Ein zum Maschinenstricken zur Erzeugung des Handschuhs A geeignetes Garn B weist auf. Einen Kernteil 10 und drei Umwickelungen 12, 14, 16 aus Synthesefaser, die um den Kern in entgegengesetzten Richtungen gewickelt ist, und zwar die jeweils folgende über der vorangegangenen. Die Tatsache, daß sich jede der folgenden Ummantelungen 14, 16 in einer zu der vorangegangenen unterschiedlichen Richtung befindet, kompensiert die auf die Ummantelungen angreifenden Kräfte, so daß das Garn keine ungewöhnliche Verdrillung hat oder eine Neigung zum Verwinden und das In-Positionhalten der Ummantelungen auf dem Kern 10 unterstützt. Der Kern 10 hat ein Faserbündel 18 aus einer multifilen, flüssigkristallinen Polymerfaser mit 900 oder 1.500 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, wie beispielsweise Vectran M, sowie einen voll ausgehärteten rostfreien Stahldraht 20 mit einem Durchmesser von 0,003 inch. Die Ummantelungen 12 ist ein Faserbündel aus multifiler, flüssigkristalliner Polymerfaser mit 440 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier und wird mit einer Rate von 8 ... 10 Windungen pro inch um den Kern gewickelt, während die Ummantelungen 14, 16 jeweils ein Nylon mit 420 Denier sind, umwickelt mit einer Rate von 8 ... 12 Windungen pro inch, die jedoch alternativ Polyester mit der gleichen Denier-Zahl sein können. Die Verwendung eines Faserbündels aus einer multifilen, normalfesten, flüssigkristallinen Polymerfaser, wie beispielsweise ein Faserbündel aus Vectran M, in dem Kern ist vorteilhaft. Ein multifiles Faserbündel ist ausgesprochen linear und gleitet und/oder fließt relativ zu jedem anderen Bestandteil des Kerns während der Fertigung und der nachfolgenden Verwendung eines damit erzeugten Bekleidungsartikels gut. Das normalfeste, multifile Kernfaserbündel ist relativ nichtverstreckbar und übernimmt einen großen Anteil wenn nicht den Hauptanteil der Zuglast, der das Garn während des Strickens ausgesetzt ist. Es scheint außerdem die Flexibilität des Kernteils des Garns gegenüber einem Kern aus Gesamtmetall zu erhöhen und macht das Garn wiederum leichter verstrickbar, d.h. es vermittelt dem Garn eine bessere Strickfähigkeit. Außerdem verbessert es die Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt. Die Verwendung von multifiler, normalfester, flüssigkristalliner Polymerfaser, wie beispielsweise Vectran M-Faser, als eine Ummantelung liefert einen bedeutenden Beitrag für die Widerstandsfähigkeit des Garns gegen Schnitt. Die erste Ummantelung 12 liefert eine angestrebte steife Stützoberfläche für die äußeren Ummantelungen 14, 16, die jeweils versuchen, die Täler der unmittelbar darunterliegenden Ummantelung auszufüllen. Die multifilen Ummantelungen 12, 14, 16 wickeln sich glatt um den Kern, erzeugen ein Garn mit einer glatten Oberfläche, die den Strickprozeß unterstützt und ein gutes Aussehen hat, sowie mit einer nichtabrasiven Oberfläche, was zu Wärmebeständigkeit und maximalen Komfort führt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in Fig. 2 gezeigt. Ein Garn C weist einen Kernteil 30 auf und mehrfache Ummantelungen 32, 34, 36, 38 und 40, die nacheinander aufgebracht werden mit Ausnahme der Ummantelung 36, wobei jede schraubenförmig in einer entgegengesetzten Richtung zur vorangegangenen gewickelt wird, wodurch die auf die Ummantelungen einwirkenden Kräfte kompensiert werden, so daß das Garn keine ungewöhnliche Verdrillung oder Neigung zum Verwinden hat und das In-Positionhalten der Ummantelungen auf dem Kern unterstützt wird. Der Kernteil 30 ist ein multifiles Faserbündel aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit 750 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, wie beispielsweise Vectran M. Die ersten zwei Ummantelungen sind identisch, werden jedoch in entgegengesetzten Richtung um den Kern 30 gewickelt und bestehen jeweils aus einer multifilen Nylonfaser mit 70 Denier und werden mit einer Rate von sechs Windungen pro inch um den Kern gewickelt. Diese zwei Ummantelüngen bündeln die Filamente des Kerns, so daß sie eher eine einheitliche Masse darstellen als eine ausgebreitete und dünnere Lage von Fasern gegenüber einem scharfen Gegenstand, dem der Kern bei Verwendung des Garns ausgesetzt sein kann, wobei angenommen wird, daß das Durchtrennen einer solchen Anordnung von gebündelten mehrfachen Filamenten schwieriger ist. Die gebündelten Kernfilamente bieten auch eine im wesentlichen zylindrische und wünschenswerte gleichförmige Form, um die nachfolgende Ummantelungen gewickelt werden. Die dritte Ummantelung 36 besteht aus zwei (oder wahlweise können bevorzugte Ausführungsformen eine bis drei verwenden) voll ausgehärteten rostfreien Stahldrähten mit einem Durchmesser von jeweils 0,0016 inch, die gemeinsam als eine Litze in der einen Richtung um den Kern 30 und die ersten zwei Ummantelungen 32, 34 mit einer Rate von drei Windungen pro inch gleichförmig beabstandet gewickelt werden. Die Länge dieses Drahts ist näherungsweise um 35 % größer als die Länge der Kernlitze und damit um den gleichen Betrag größer als die Länge, die ein gerader Kerndraht haben würde, sofern ein solcher verwendet werden würde, wodurch eine erhöhte Menge Stahl in dem Garn über einem geraden Kerndraht des gleichen Durchmessers bereitgestellt wird. Durch die Schraubenform des Drahtes wird eine sich dem Garn in einem anderen Winkel als dem der Schraubenform nähernde Messerklinge oder ein anderer scharfer Gegenstand den Draht jeder gefachten Garnfaser an mehr als einer Stelle durchtrennen müssen, wodurch ein erhöhter Widerstand erzielt wird gegenüber einem Kerndraht, der, würde er gerade sein, den Schnittweg lediglich einmal unterbricht. Bei der vierten Ummantelung 38 handelt es sich um ein Faserbündel aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit 400 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, wie beispielsweise Vectran M, das in der zu dem Draht und der Ummantelung 34 entgegengesetzten Richtung gewickelt wird, wobei jede Windung direkt an der nächsten angrenzt, um eine im wesentliche vollständige Bedeckung der dritten Ummantelung zu schaffen. Die fünfte Ummantelung 40 ist ein Faserbündel aus Nylonfaser mit 840 Denier oder wahlweise Polyesterfaser, die zu der vierten Ummantelung in entgegengesetzter Richtung gewickelt wird und wobei jede Windung direkt an der nächsten angrenzt, um eine im wesentlichen vollständige Bedeckung der vierten Ummantelung zu schaffen. Obgleich aus Material mit relativ geringer Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt vermittelt die fünfte Ummantelung dem Garn zusätzlichen Körper und gewehrt einem aus dem Garn gefertigten Bekleidungsstück guten Komfort und Griff, da das Material weich, flexibel und nichtabrasiv ist. Der endgültige Durchmesser des Garns liegt zwischen 0,020 und 0,030 inch und ist vorzugsweise nicht größer als 0,025 inch, um das Maschinenstricken auf konventionellen Strickmaschinen zu erleichtern.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in Fig. 3 gezeigt. Ein Garn D hat ein Kernfaserbündel 44 aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit 1.500 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, z.B. Vectran M, eine erste und zweite Ummantelung 46, 48, jeweils aus voll ausgehärtetem rostfreien Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,003 inch und jeweils in einer entgegengesetzten Richtung zueinander um den Kern mit acht Windungen pro inch gewickelt. Alternativ kann eine der Drahtummantelungen für mehr Flexibilität weggelassen werden, wo weniger Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt benötigt wird. Eine dritte Ummantelung 50 aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit 400 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, z.B. Vectran M, wird um den Kern und den Draht mit Windungen, die direkt an der jeweils nächsten angrenzen, gewickelt, um den Kern und den Draht weitgehend abzudecken. Eine vierte Ummantelung 52 aus Nylon oder alternativ Polyester mit 630 Denier wird um die dritte Ummantelung, direkt an der jeweils nächsten angrenzenden Windung und in entgegengesetzter Richtung von den Windungen der dritten Ummantelung gewickelt. Alternativ können die dritte und vierte Ummantelung 50, 52 beide aus flussigkristalliner Polymerfaser mit 400 Denier und einem Zugmodul von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier sein, die um den Kern und Draht jeweils in einer entgegengesetzten Richtung zueinander gewickelt werden und jede mit direkt angrenzenden Windungen, um eine weitgehend vollständige Bedeckung zu schaffen und eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt zu gewähren, jedoch ohne die Weichheit und Flexibilität des Garns, das eine vierte Ummantelung aus Nylon oder Polyester aufweist.
In Fig. 4 wird ein weiteres bevorzugtes erfindungsgemäßes Garn E gezeigt. Ein Kern 56 aus Glasfaser mit 600 Denier, E-Glas oder alternativ S-Glas, vorzugsweise Filament, wird mit einer ersten und einer zweiten Ummantelung 58, 59 jeweils aus einer flüssigkristallinen Polymerfaser mit 750 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, wie beispielsweise Vectran M, in einer entgegengesetzten Richtung zueinander umwickelt und jeweils mit direkt angrenzenden Windungen, so daß die erste weitgehend den Kern bedeckt und die zweite weitgehend die erste bedeckt, sowie eine dritte Ummantelung 60 aus Nylonfaser mit 400 Denier oder alternativ Polyesterfaser mit direkt aneinanderliegenden Windungen.
Fig. 5 zeigt ein weiteres bevorzugtes erfindungsgemäßes Garn F und umfaßt einen Kernteil 70 und drei Windungen 72, 74, 76 aus Synthesefaser, die darauf in entgegengesetzten Richtungen jeweils aufeinanderfolgend eine über der vorangegangenen anderen gewickelt sind. Die Tatsache, daß jede der folgenden Ummantelungen 74, 76 eine andere Richtung zu der vorangegangenen hat, kompensiert die auf den Ummantelungen wirkenden Kräfte, so daß das Garn keine ungewöhnliche Verdrillung oder Neigung zum Verwinden hat und das In- Positionhalten der Ummantelungen auf dem Kern 70 erleichtert. Der Kern 70 verfügt über vier Filamente 78 aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit 200 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, wie beispielsweise Vectran M. In anderen bevorzugten Ausführungsformen ähnlicher Konstruktion kann der Kern aus einem bis 50 Filamenten oder Enden mit einer Gesamtzahl von 200 ... 1.500 Denier bestehen, wobei jedes eine Denier-Zahl von etwa 4 bis etwa 500 hat. Die Verwendung von relativ wenigen Filamenten mit relativ hoher Denier-Zahl, vorzugsweise mit jeweils mindestens 20 Denier, führt zu einem Kernfaserbündel, das sich ähnlich verhält wie ein monofiler Kern, und ermöglicht, daß sich das flüssigkristalline Polymer ähnlich verhält, wie ein Kernelement aus Stahldraht und dadurch die Eliminierung von Draht ermöglicht, z.B. der in der Ausführungsform von Fig. 1 verwendete Draht, ohne daß ein weiteres Faserbündel aus normalfester oder hochfester Synthesefaser geringer Dehnung und hoher Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt zusammen mit diesem benötigt wird, wie das bei einem Kerndraht zu dessen Schutz gegen Reißen erforderlich ist. Die Ummantelung 72 ist ein Faserbündel aus flüssigkristalliner Polymerfaser mit 440 Denier und einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, wie beispielsweise Vectran M, das mit einer Rate von 8 ... 10 Windungen pro inch um den Kern gewickelt wird, wobei die Ummantelungen 74, 76 jeweils Nylon mit 440 Denier sind, das mit einer Rate von 8 ... 12 Windungen pro inch umwickelt wird, jedoch alternativ Polyester mit gleicher Denier-Zahl sein kann.
Fig. 6 zeigt ein weiteres bevorzugtes erfindungsgemäßes Garn G, das einen Kernteil 80 aus multifiler Polyesterfaser mit 440 oder 220 Denier aufweist, zwei identische Ummantelungen 82, 84, die in entgegengesetzten Richtungen zum Kern 80 gewickelt sind und jede aus multifiler Nylonfaser mit 70 Denier und umwickelt mit einer Rate von 6 Windungen pro inch, um die Filamente des Kerns zu bündeln. Eine dritte Ummantelung 86 ist ein einzelner Faserstrang mit einem Durchmesser von 0,0016 inch aus voll ausgehärtetem rostfreiem Stahldraht und in einer Rate von 8 Windungen pro inch in gleichförmigem Abstand umwickelt. Eine vierte Ummantelung 88 ist eine flüssigkristalline Polymerfaser mit 400 Denier mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Gramm pro Denier, wie beispielsweise Vectran M, die in entgegengesetzter Richtung zu dem Draht gewickelt wird und wobei jede Windung direkt an der nächsten liegt, um eine weitgehend vollständige Bedeckung der dritten Ummantelung zu schaffen. Eine fünfte Ummantelung 90 ist ein Faserbündel aus Polyester mit 1.300 Mikrodenier, das in der entgegengesetzten Richtung zu der vierten Ummantelung gewickelt wird und wobei jede Windung direkt an der nächsten anliegt, um eine weitgehend vollständige Bedeckung der vierten Ummantelung zu schaffen. Der abschließende Durchmesser des Garns liegt zwischen 0,020 und 0,030 inch und vorzugsweise nicht mehr als 0,025 inch, um das Maschinenstricken auf konventionellen Strickmaschinen zu erleichtern. Die äußere Ummantelung aus Mikrodenier-Polyester schafft einen weichen und komfortablen Griff, ist leicht zu reinigen, ist attraktiv und hat gute Trageeigenschaften.
Obgleich spezifische Denier-Zahlen und andere Merkmale der bevorzugten Ausführungsformen aufgezeigt wurden, können andere Werte innerhalb akzeptabler Bereiche gewählt werden, um brauchbare, gegen Schnitt widerstandsfähige Garne zu schaffen. Selbstverständlich werden die ausgewählten speziellen Werte eine Variation hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt, der Flexibilität, der Masse und der Dicke des Garns und des daraus gewirkten textilen Flächengebildes sowie der Kosten bewirken. Es wird davon ausgegangen, daß die normalfeste, flüssigkristalline Polymerfaser, wie beispielsweise Vectran M, bei Verwendung in dem Kern oder als Ummantelung eines erfindungsgemäßen Garnes eine Denier-Zahl von 200 ... 3.000 und typischer von 200 ... 1.500 hat. Die als eine äußere Ummantelung eines erfindungsgemäßen Garns verwendete Nylon- oder Polyesterfaser hat eine Denier-Zahl von 200 ... 2.000 und typischer von 200 ... 1.500. Bei Verwendung einer Synthesefaser, wie beispielsweise Nylon- oder Polyesterfaser, als eine innere Ummantelung zum Bündeln der Kernfasern, hat diese eine Denier- Zahl von 50 ... 400 und typischer von 50 ... 120. Die Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt des Garns, das einen Metalldraht enthält, ist zum Teil eine Funktion der Menge des Metalldrahts in dem Garn und die Flexibilität zum Teil eine Funktion des Durchmessers des Metalldrahts. Mehrfache Metallfaserbündel sind für die Flexibilität gegenüber von nur einem größeren Faserbündel vorteilhaft, sofern eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt angestrebt wird. Sofern für Spezialzwecke angestrebt, können andere Arten von Metallfaserbündeln verwendet werden, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Bronze oder Stahl. Als Kern oder eine Ummantelung verwendeter rostfreier Stahldraht hat einen Durchmesser von 0,001 ... 0,010 inch und typischer 0,001 ... 0,006 inch. Die verschiedenen Ummantelungen um den Kern weisen 2 ... 20 Windungen pro inch auf. Vorzugsweise weisen Ummantelungen aus rostfreiem Stahl 2 ... 12 Windungen pro inch und mehr bevorzugt 4 ... 12 auf, wobei die den Kern bündelnden Ummantelungen 2 ... 20 Windungen pro inch und mehr bevorzugt 4 ... 20 Windungen pro inch haben und die Ummantelungen aus normalfester flüssigkristalliner Polymerfaser 8 ... 12 Windungen pro inch, wobei die bedeckenden Ummantelungen unabhängig von der Zahl der erforderlichen Windungen eine ausreichende Bedeckung mit jeder an der nächsten Windung liegenden Windung mit typischerweise 8 ... 12 haben müssen.
Der dargestellte Handschuh A ist ein aus einem der Garne B ... G hergestellter Schutzhandschuh, besonders vorteilhaft zur Verwendung in der nahrungsmittelverarbeitenden Industrie und besonders widerstandsfähig gegen Schnitt, abriebfest, leicht zu reinigen bei hohen Temperaturen, angenehm zu tragen, hat gutes Aussehen, ist flexibel und relativ nichtsaugend, was in der nahrungsmittelverarbeitenden Industrie insgesamt von Bedeutung ist. Der Handschuh hat eine hohe chemische Beständigkeit und ist ermüdungsbeständig und beständig gegenüber Durchgang von Wärme oder Kälte, ist anpaßbar, nimmt während des Gebrauchs keine bleibende Verformung an, ist nicht schrumpfbar, hat ein geringes Gewicht und gewährt einen sicheren Griff. Gleichzeitig gewähren Handschuhe, die aus dem vorstehend beschriebenen Garn unter Verwendung normalfester, flüssigkristalliner Polymerfasern, wie beispielsweise Vectra M- Faser, anstelle von vergleichbaren Mengen hochfester Synthesefasern gestrickt wurden, eine im wesentlichen gleiche oder in einigen bessere Widerstandsfähigkeit gegen Schnitt gegenüber Handschuhen, die mit Garnen gestrickt wurden, bei denen vergleichbare Mengen hochfester Faser eingesetzt werden.
Obgleich das erfindungsgemäße Garn beschrieben und dargestellt wurde unter Verwendung in einem gestrickten Schutzhandschuh, wird davon ausgegangen, daß das erfindungsgemäße Garn zur Herstellung anderer textiler Gebilde und Bekleidungsgegenstände für Schutz und andere Verwendung eingesetzt werden kann, wie beispielsweise Handgelenkschutz, Schutzmanschetten, Gamaschen, Sicherheitsschürzen, usw., zur Verwendung in der fleischverarbeitenden Industrie und in anderen Industriezweigen.
Aus dem Vorgenannten ist offensichtlich, daß Variationen bei einigen der Materialien und Größen der Faserbündel vorgenommen werden können, die in den hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt werden, es wurden die Vorteile der Erfindung vorstehend aufgezählt, und es wurden weitere ausgeführt, und es wird ein verbessertes strickbares Garn sowie daraus hergestellte Schutzbekleidungsartikel mit überlegenen Eigenschaften hergestellt. Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben wurden, können zahlreiche Modifikationen oder Abänderungen daran vorgenommen werden, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen ausgeführten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn, geeignet zum Maschinenstricken, umfassend einen Kern, eine Ummantelung um den Kern und eine weitere Ummantelung um die mindestens eine des Kerns und zwei Ummantelungen, die flüssigkristalline Polymerfaser aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Faser eine Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Grammforce pro Denier hat.

2. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 1, bei welchem der Kern die flüssigkristalline Polymerfaser aufweist.

3. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem eine oder beide Ummantelungen die flüssigkristalline Polymerfaser aufweist oder aufweisen.

4. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach einem der vorgenannten Ansprüche, einschließend ein flexibles Metallfaserbündel mit einem Durchmesser von 0,0254 ... 0,254 mm (0,001 inch ... 0,010 inch).

5. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 4, bei welchem das Metallfaserbündel ein Kernelement ist.

6. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 4, bei welchem das Metallfaserbündel eine Ummantelung ist.

7. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 1, bei welchem ein flexibles Metallfaserbündel und ein Faserbündel den Kern ausmachen.

8. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach einem der vorgenannten Ansprüche, einschließend eine oder mehrere zusätzliche Ummantelungen aus synthetischer Faser, von denen keine eine höhere Reißfestigkeit von mehr als 10 Grammforce pro Denier hat.

9. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 8, bei welchem das Metallfaserbündel wärmebehandelter Stahl mit einem Durchmesser von 0,025... 0,15 mm (0,001 inch ... 0,006 inch) ist, die flüssigkristalline Polymerfaser 200 ...3.000 Denier hat und jede der einen oder mehreren Ummantelungen der synthetischen Fasern 200 ... 1.500 Denier haben.

10. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 1, bei welchem der Kern synthetische Faser, Mittel zum Bündeln der Kernfaser, eine Ummantelung aus Draht um den gebündelten Kern umfaßt und bei welchem Garn die zwei Ummantelungen aus synthetischer Faser bestehen, die jede in einer entgegengesetzten Richtung über die Ummantelung aus Draht gewickelt sind.

11. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 10, bei welchem der Kern ein flüssigkristallines Polymer mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Grammforce pro Denier und einem Titer von 200 ... 3.000 Denier ist, wobei das Mittel zum Bündeln der Kernfaser zwei Ummantelungen aus Faser mit 70 120 Denier umfaßt, wobei die Ummantelung aus Draht ein oder mehrere Faserbündel aus rostfreiem Stahl aufweist, von denen jedes einen Durchmesser von 0,025 ... 0,15mm (0,001 inch ... 0,006 inch) hat und eine der zwei Ummantelungen aus synthetischer Faser ein flüssigkristallines Polymer mit einer Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Grammforce pro Denier und einem Titer von 200 ... 1.500 Denier ist.

12. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 10, bei welchem die Faser von einer oder den beiden Ummantelungen ein flüssigkristallines Polymer, ein Aramid, ein hochfestes verstrecktes Polyethylen, ein Polyester oder ein Nylon ist.

13. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 1, bei welchem der Kern teilweise oder ganz aus Glasfaser besteht und eine oder die beiden Ummantelungen um den Kern eine flüssigkristalline Polymerfaser einschließen, die eine Reißfestigkeit von nicht mehr als 10 Grammforce pro Denier hat.

14. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 13, bei welchem die Glasfaser 400 ... 1.500 Denier hat und eine weitere Ummantelung Polyester oder Nylon ist, wobei die Ummantelungen jede 200 ... 1.500 Denier haben.

15. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 1, bei welchem der Kern 200 ... 2.000 Denier hat und synthetische Fasern aufweist, die Kernfaser in einem Bündel gehalten wird, eine der Ummantelungen einen maximalen Durchmesser von 0,010 inch hat und entweder Draht oder Glasfaser ist, mit zwei bis zwölf Windungen um den Kern gewickelt ist, eine weitere Ummantelung eine flüssigkristalline Polymerfaser mit 200 ... 3.000 Denier und einer Reißfestikgeit von nicht mehr als 10 Grammforce pro Denier und direkt aneinander angrenzenden Windungen ist; wobei eine weitere Ummantelung aus synthetischer Faser mit 200... 2.000 Denier mit direkt aneinander angrenzenden Windungen vorgesehen wird.

16. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 15, bei welchem die Kernfasern in einem Bündel von zwei Ummantelungen aus synthetischer Faser gehalten werden, die jede mindestens 50 Denier haben und direkt um die Kernfasern gewickelt mit mindestens zwei Windungen pro 25,4 mm (1 inch) gewickelt sind.

17. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 2, bei welchem die Kernfasern aus 1 ... 50 Filamenten gebildet wird.

18. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach Anspruch 17, bei welchem der Kern fret von Draht ist und jedes Filament 10 ... 500 Denier hat.

19. Gegen Schnitt widerstandsfähiges Garn nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welchem eine äußere Ummantelung aus einem mikrotitrigen Nylon ist.

20. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gewirkt, um einen Schutzkleidungs artikel zu erzeugen.

21. Garn nach Anspruch 20, bei welchem der Artikel ein Gegen Schnitt widerstandsfähiger Schutzhandschuh ist.