DE69605328T2 - Cut resistant thread and fabric. - Google Patents
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Description
Textile Flächengebilde, die in schnittfesten Bekleidungsstücken eingesetzt werden, können im allgemeinen infolge der wahrgenommenen Forderung nach festen Garnen mit einem hohen Modul ziemlich steif und voluminös sein. Es trifft insbesondere zu, daß schnittfeste Bekleidungsstücke, wie beispielsweise Handschuhe. Schürzen und Schutzärmel, aus steifen Garnen hergestellt wurden, die steife und unbequeme textile Flächengebilde mit einem rauhen Griff liefern; und daß eine Abwandlung der Garne, um textile Flächengebilde mit erhöhter Schnittfestigkeit zu liefern, textile Flächengebilde lieferte, die noch steifer und unbequemer waren. Diese Erfindung betrifft schnittfeste Gewebe und Maschenware, die eine verbesserte Schnittfestigkeit zeigen, während ein äquivalenter oder weicherer Griff beibehalten wird, wie beispielsweise im US-A-4918912 beschrieben wird.Fabrics used in cut resistant garments can generally be quite stiff and bulky due to the perceived need for strong, high modulus yarns. It is particularly true that cut resistant garments such as gloves, aprons and protective sleeves have been made from stiff yarns which provide stiff and uncomfortable fabrics with a rough hand; and that modification of the yarns to provide fabrics with increased cut resistance provided fabrics which were even stiffer and more uncomfortable. This invention relates to cut resistant fabrics and knits which exhibit improved cut resistance while maintaining an equivalent or softer hand, for example as described in US-A-4918912.
Diese Erfindung betrifft Bekleidung mit verbesserter Schnittfestigkeit, die aus Garn mit einer linearen Dichte von 1500 bis 5900 dtex (133 bis 5315 den) und einem Drehungsfaktor von weniger als 26 hergestellt wurde, wobei das Garn Paraaramidstapelfasern mit einer linearen Dichte von 3 bis 6 dtex (2.7 bis 5.4 den) und einer Länge von 2,5 bis 15,2 cm (1 bis 6 in.) umfaßt.This invention relates to garments having improved cut resistance made from yarn having a linear density of 1500 to 5900 dtex (133 to 5315 denier) and a twist factor of less than 26, the yarn comprising para-aramid staple fibers having a linear density of 3 to 6 dtex (2.7 to 5.4 denier) and a length of 2.5 to 15.2 cm (1 to 6 in.).
Die Erfindung betrifft ebenfalls das Garn und ein schnittfestes textiles Flächengebilde mit einer Flächenmasse von 135 bis 1017 g/m² (4 bis 30 oz/yd²). das aus dem Garn hergestellt wird.The invention also relates to the yarn and a cut-resistant textile fabric having a basis weight of 135 to 1017 g/m² (4 to 30 oz/yd²) made from the yarn.
Auf dem Gebiet der Schutzbekleidungsstücke gibt es seit langem ein gespanntes Verhältnis zwischen Bequemlichkeit und Wirkungsgrad; und es wurden beträchtliche Anstrengungen unternommen, um den Wirkungsgrad zu erhöhen, während die Bequemlichkeit beibehalten wird. Die vorliegende Erfindung repräsentiert eben eine derartige Verbesserung auf dem Gebiet der schnittfesten Bekleidung und textilen Flächengebilde. Durch Anwendung dieser Erfindung ist es jetzt möglich, den Wirkungsgrad der Schnittfestigkeit von textilen Flächengebilden und Schutzbekleidungsstücken, wie beispielsweise schnittfesten Handschuhen, zu erhöhen und die Bequemlichkeit beizubehalten.In the field of protective clothing, there has long been a tension between comfort and efficiency, and considerable effort has been made to increase efficiency while maintaining comfort. The present invention represents just such an improvement in the field of cut-resistant clothing and fabrics. By applying this invention, it is now possible to increase the cut-resistant efficiency of fabrics and protective clothing, such as cut-resistant gloves, while maintaining comfort.
Es wurde entdeckt, daß Schutzbekleidungsstücke, die aus ersponnenen Garnen aus Paraaramidfasern hergestellt wurden, weicher sind, wenn sie aus Garnen hergestellt wurden, die einen niedrigen Drehungsgrad aufweisen. Außerdem wurde entdeckt, daß die Schnittfestigkeit des textilen Flächengebildes derartiger Bekleidungsstücke vom Drehungsgrad, der den Garnen im textilen Flächengebilde erteilt wurde, unabhängig ist, und daß die Schnittfestigkeit des textilen Flächengebildes verbessert wird, indem die lineare Dichte der einzelnen Fasern erhöht wird, die in den Garnen eingesetzt werden.It has been discovered that protective garments made from spun yarns of para-aramid fibers are softer when made from yarns having a low degree of twist. It has also been discovered that the cut resistance of the fabric of such garments is independent of the degree of twist imparted to the yarns in the fabric and that the cut resistance of the fabric is improved by increasing the linear density of the individual fibers employed in the yarns.
Mit Paraaramidfasern meint man Fasern, die aus Paraaramidpolymeren hergestellt werden: und Poly(p-phenylenterephthalamid) (PPD-T) ist das bevorzugte Paraaramidpolymer. Mit PPD-T meint man das Homopolymer, das aus der Polymerisation des p-Phenylendiamins und des Terephtaloylchlorids Mol für Mol resultiert und ebenfalls Copolymere, die aus der Einverleibung kleiner Mengen weiterer Diamine beim p-Phenylendiamin und kleiner Mengen weiterer zweifachsauerer Chloride beim Terephtaloylchlorid resultieren. In der Regel können weitere Diamine und weitere zweifachsauere Chloride in Mengen bis zu etwa 10 mol-% des p-Phenylendiamins oder des Terephthaloylchlorides oder vielleicht etwas mehr eingesetzt werden, nur vorausgesetzt, daß die weiteren Diamine und zweifachsaueren Chloride keine reaktionsfähigen Gruppen aufweisen, die die Polymerisationsreaktion stören. PPD-T bedeutet ebenfalls Copolymere, die aus der Einverleibung von weiteren aromatischen Diaminen und weiteren aromatischen zweifachsaueren Chloriden resultieren, wie beispielsweise 2,6-Naphthaloylchlorid oder Chloro- oder Dichloroterephthaloylchlorid; nur vorausgesetzt, daß die weiteren aromatischen Diamine und aromatischen zweifachsaueren Chloride in Mengen vorhanden sind, die die Eigenschaften des Paraaramides nicht nachteilig beeinflussen.By para-aramid fibers we mean fibers made from para-aramid polymers: and poly(p-phenylene terephthalamide) (PPD-T) is the preferred para-aramid polymer. By PPD-T we mean the homopolymer resulting from the polymerization of the p-phenylenediamine and the terephthaloyl chloride mole for mole, and also copolymers resulting from the incorporation of small amounts of other diamines in the case of the p-phenylenediamine and small amounts of other diacidic chlorides in the case of the terephthaloyl chloride. Typically, other diamines and other diacidic chlorides may be used in amounts up to about 10 mole percent of the p-phenylenediamine or the terephthaloyl chloride, or perhaps a little more. may be used, provided that the other diamines and diacidic chlorides do not contain any reactive groups which interfere with the polymerization reaction. PPD-T also means copolymers which result from the incorporation of other aromatic diamines and other aromatic diacidic chlorides, such as 2,6-naphthaloyl chloride or chloro- or dichloroterephthaloyl chloride; provided that the other aromatic diamines and aromatic diacidic chlorides are present in amounts which do not adversely affect the properties of the paraaramide.
Zusatzmittel können mit dem Paraamid in den Fasern eingesetzt werden, und es wurde ermittelt, daß bis zu 10 Gew.-% des weiteren polymeren Materials mit dem Aramid gemischt werden kann, oder daß Copolymere eingesetzt werden können, die bis zu 10% des weiteren Diamins aufweisen, das für das Diamin des Aramides substituiert wurde, oder bis zu 10% des weiteren zweifachsaueren Chlorides, das für das zweifachsauere Chlorid des Aramides substituiert wurde.Additives may be used with the paraamide in the fibers, and it has been found that up to 10% by weight of the other polymeric material may be blended with the aramid, or that copolymers may be used having up to 10% of the other diamine substituted for the diamine of the aramid, or up to 10% of the other diacidic chloride substituted for the diacidic chloride of the aramid.
Stapel fasern für eine Verwendung beim Spinnen von Garnen weisen im allgemeinen eine spezielle Länge und eine spezielle lineare Dichte auf. Für eine Verwendung bei dieser Erfindung können die Fasern eine Länge aufweisen, die für die Herstellung von ersponnenen Garnen angemessen ist. Stapellängen von 2,5 bis 15.2 cm (1 bis 6 in.) können eingesetzt werden, und Längen von 3,8 bis 11,4 cm (1,5 bis 4, 5 in.) werden bevorzugt. Es wurde ermittelt, daß Garne aus Fasern mit Stapellängen von weniger als 2.5 cm übermäßig hohe Drehungsniveaus erfordern, um eine Festigkeit für die Verarbeitung aufrechtzuerhalten: und Garne aus Fasern mit Stapellängen von mehr als 15.2 cm sind infolge der Neigung langer Stapelfasern, sich zu verfitzen und zu reißen, was zu kurzen Fasern führt, schwieriger herzustellen. Die Stapelfasern dieser Erfindung werden im allgemeinen durch Schneiden von Elementarfäden auf bestimmte vorgegebene Längen hergestellt; aber Stapel können mittels anderer Hilfsmittel hergestellt werden, wie beispielsweise durch Reißen infolge Streckens: und Garne können aus derartigen Fasern ebensogut wie aus einer Vielzahl oder Verteilung unterschiedlicher Stapelfaserlängen hergestellt werden.Staple fibers for use in spinning yarns generally have a specific length and a specific linear density. For use in this invention, the fibers may have a length appropriate for producing spun yarns. Staple lengths of 2.5 to 15.2 cm (1 to 6 inches) may be used, and lengths of 3.8 to 11.4 cm (1.5 to 4.5 inches) are preferred. It has been found that yarns made from fibers with staple lengths less than 2.5 cm require excessively high twist levels to maintain strength for processing: and yarns made from fibers with staple lengths greater than 15.2 cm are more difficult to produce due to the tendency of long staple fibers to entangle and break, resulting in short fibers. The staple fibers of this invention are generally made by cutting filaments to certain predetermined lengths; but staples may be made by other means such as by breaking due to stretching: and yarns may be made from such fibers as well as from a plurality or distribution of different staple fiber lengths.
Ersponnene Garne werden mittels einer Drehung zusammengehalten, die in das Garn während des Spinnens eingebracht wird. Gekräuselte Stapelfasern werden auf einer Spinnmaschine versponnen, um ein Garn mit einer bestimmten Drehung zu liefern. Die Drehung hilft dabei, die Fasern miteinander zu verfitzen, um das Garn zu bilden. In der Vergangenheit war es die übliche Praxis, Garne mit einem hohen Drehungsgrad für schnittfeste textile Flächengebilde in Schutzbekleidungsstücken einzusetzen. Man war im allgemeinen der Ansicht, daß die hohe Drehung für das Bereitstellen eines Garnes mit hoher Festigkeit erforderlich war; und daß die hohe Festigkeit für eine gute Schnittfestigkeit erforderlich war. Jener hohe Drehungsgrad verursacht, daß die Fasern in der Garnform ziemlich dicht gebündelt sind, und er bewirkt ein ziemlich hartes Garn.Spun yarns are held together by means of a twist that is introduced into the yarn during spinning. Crimped staple fibers are spun on a spinning machine to provide a yarn with a specific twist. The twist helps to entangle the fibers together to form the yarn. In the past, it was common practice to use yarns with a high degree of twist for cut-resistant fabrics in protective garments. It was generally believed that the high twist was necessary to provide a yarn with high strength; and that the high strength was necessary for good cut resistance. That high degree of twist causes the fibers to be fairly tightly bundled in the yarn form and it produces a fairly tough yarn.
Es wurde jetzt entdeckt, daß Garne mit hoher Drehung nicht für einen wirksamen Schutz erforderlich sind; und tatsächlich erfuhr man, daß die Schnittfestigkeit im wesentlichen vom Drehungsgrad in den Garnen unabhängig ist, die für die Herstellung von textilen Flächengebilden für Schutzzwecke eingesetzt werden. Der Drehungsgrad ist jedoch als ein Faktor bei der Weichheit oder Bequemlichkeit derartiger textiler Flächengebilde sehr wichtig. Es wurde entdeckt, daß textile Flächengebilde, die bei Verwendung von Garnen mit niedriger Drehung hergestellt wurden, viel weicher sind und einen feineren "Griff" aufweisen als textile Flächengebilde, die bei Verwendung von stark gedrehten Garnen hergestellt wurden. Außerdem glaubt man, daß eine verringerte Drehung zu einer erhöhten Weichheit des textilen Flächengebildes führt, ohne daß man sich auf die Art des Garnes oder das Material bezieht, aus dem es hergestellt wird.It has now been discovered that high twist yarns are not required for effective protection; and in fact it has been learned that cut resistance is essentially independent of the degree of twist in the yarns used in the manufacture of protective fabrics. However, the degree of twist is very important as a factor in the softness or comfort of such fabrics. It has been discovered that fabrics made using low twist yarns are much softer and have a finer "hand" than fabrics made using highly twisted yarns. In addition, it is believed that reduced twist results in increased softness of the fabric without reference to the type of yarn or the material from which it is made.
Die Drehung in Garnen wird meistens durch einen Faktor verkörpert, der als "Drehungsfaktor" bezeichnet wird, der ebenfalls als Zwirnfaktor bezeichnet werden kann. Ein höherer Drehungsfaktor verweist auf einen höheren Drehungsgrad. Schnittfeste textile Flächengebilde in Schutzbekleidungsstücken wurden bis jetzt aus Garnen hergestellt, die einen bevorzugten Drehungsfaktor von mehr als etwa 28 (tex)1/2 (Drehungen/cm) aufweisen, und indem Stapelfasern mit einer linearen Dichte von weniger als oder gleich 2,5 dtex eingesetzt wurden. Der Drehungsfaktor (TF) eines Garnes ist eine Zahl, die die Drehung der Fasern in einem Garn kennzeichnet, wobei die lineare Dichte des Garnes berücksichtigt wird, und er kann definiert werden, indem irgendwelche von mehreren Maßsystemen zur Anwendung kommen:Twist in yarns is most often represented by a factor called the "twist factor", which may also be referred to as the twist factor. A higher twist factor indicates a higher degree of twist. Cut resistant fabrics in protective garments have heretofore been made from yarns having a preferred twist factor of greater than about 28 (tex)1/2 (twist/cm) and by using staple fibers with a linear density of less than or equal to 2.5 dtex. The twist factor (TF) of a yarn is a number that characterizes the twist of the fibers in a yarn, taking into account the linear density of the yarn, and can be defined using any of several measurement systems:
Tex-System -Tex System -
TF = (Drehungen/cm) (tex)1/2TF = (turns/cm) (tex)1/2
Baumwollsystem -Cotton system -
TF = (Drehungen/in)/(Baumwollfeinheit des Garnes)1/2TF = (twists/in)/(cotton count of yarn)1/2
Metrisches FeinheitssystemMetric fineness system
TF = (Drehungen/m)/(metrische Nummer des Garnes)1/2TF = (twists/m)/(metric number of yarn)1/2
Die "Baumwollfeinheit" eines Garnes ist die Anzahl der Stränge des Garnes von 768 m (840 yd) Länge, die eine Masse von 454 g (1 lb) aufweisen.The "cotton count" of a yarn is the number of strands of yarn of 768 m (840 yd) length that have a mass of 454 g (1 lb).
Die "Metrische Nummer" eines Garnes ist die Anzahl der Kilometer an Garn, die eine Masse von 1 kg aufweisen.The "metric number" of a yarn is the number of kilometers of yarn that have a mass of 1 kg.
Für die Zwecke hierin wird der Drehungsfaktor des Tex-Systems benutzt, der SI-Einheiten von tex 1/12 Drehungen/cm anwendet.For purposes herein, the twist factor of the tex system is used, which applies SI units of tex 1/12 twists/cm.
Es wurde ermittelt, daß in textilen Flächengebilden dieser Erfindung Garne mit einem Drehungsfaktor von weniger als etwa 26 ein weiches textiles Flächengebilde liefern, das zu bequemen und dennoch schnittfesten Handschuhen gestaltet werden kann. Während es erforderlich ist, einen gewissen Drehungsgrad in den Garnen zu haben, damit die Garne zusammenbleiben, zeigen Versuche, daß die Schnittfestigkeit nicht durch Veränderungen der Garndrehung beeinflußt wird. Das heißt, die zusätzliche Festigkeit, die dem Garn durch Anwendung einer verstärkten Drehung zur Verfügung gestellt wird, wandelt sich nicht in eine verbesserte Schnittfestigkeit um. Es wurde die Schlußfolgerung gezogen, daß die Garne dieser Erfindung in der Praxis einen Drehungsfaktor von mindestens etwa 10 aufweisen müssen. Für ein einzelnes ersponnenes Garn mit einer Baumwollfeinheit von 10 (entspricht 590 dtex) wandelt sich ein Drehungsfaktor von etwa 10 in eine Drehung von etwa 1,3 Drehungen/cm um. Man bevorzugt, daß Garne dieser Erfindung einen Drehungsfaktor von 15 bis 22 aufweisen.It has been determined that in fabrics of this invention, yarns having a twist factor of less than about 26 provide a soft fabric that can be made into comfortable yet cut resistant gloves. While it is necessary to have some degree of twist in the yarns in order for the yarns to stay together, tests show that cut resistance is not affected by changes in yarn twist. That is, the additional strength provided to the yarn by using increased twist does not translate into improved cut resistance. It has been concluded that in practice the yarns of this invention must have a twist factor of at least about 10. For a single spun yarn of 10 cotton count (equivalent to 590 dtex), a twist factor of about 10 translates into a twist of about 1.3 turns/cm. It is preferred that yarns of this invention have a twist factor of 15 to 22.
Garne werden aus Stapelfasern hergestellt. Es wurde ermittelt, daß die Garne, die in der Praxis dieser Erfindung eingesetzt werden, eine lineare Dichte des Garnes von 150 bis 5900 dtex und vorzugsweise von 550 bis 4700 dtex aufweisen müssen. Die Garne können aus einzelnen Elementarfadenbündeln hergestellt oder bei Verwendung mehrerer Elementarfadenbündel gefacht werden, und sie können miteinander verdreht werden oder nicht.Yarns are made from staple fibers. It has been determined that the yarns used in the practice of this invention must have a linear density of the yarn of from 150 to 5900 dtex and preferably from 550 to 4700 dtex. The yarns can be made from single filament bundles or, if multiple filament bundles are used, Bundles of elementary threads can be plied, and they can be twisted together or not.
Was die lineare Dichte der einzelnen Stapelfasern betrifft, so wurde entdeckt, daß eine erhöhte lineare Dichte im Stapel zu einer erhöhten Schnittfestigkeit für das Garn führt. In der Vergangenheit nutzten schnittfeste Schutzbekleidungsstücke Garne mit einzelnen Stapelfasern von etwa 2,5 dtex oder weniger. Während jene Garne für viele Verwendungszwecke angemessen waren, ist es jetzt bekannt, daß die Schnittfestigkeit eines textilen Flächengebildes verbessert werden kann, indem die lineare Dichte der Stapelfasern, die in den Garnen eingesetzt werden, erhöht wird. Außerdem ist es bekannt, daß die Bequemlichkeit eines derartigen textilen Flächengebildes beibehalten werden kann, indem die Drehung in den Garnen verringert wird. Daher kann durch Anwendung dieser Erfindung ein textiles Flächengebilde mit verbesserter Schnittfestigkeit und einer Bequemlichkeit hergestellt werden, die der von bekannten Erzeugnissen äquivalent ist.As to the linear density of the individual staple fibers, it has been discovered that increased linear density in the staple results in increased cut resistance for the yarn. In the past, cut resistant protective garments have utilized yarns having individual staple fibers of about 2.5 dtex or less. While those yarns were adequate for many uses, it is now known that the cut resistance of a fabric can be improved by increasing the linear density of the staple fibers employed in the yarns. In addition, it is known that the comfort of such a fabric can be maintained by reducing the twist in the yarns. Therefore, by using this invention, a fabric can be made with improved cut resistance and comfort equivalent to that of known products.
Beispielsweise können textile Flächengebilde mit verbesserter Schnittfestigkeit hergestellt werden, indem ein Garn mit einem Drehungsfaktor von weniger als 26 eingesetzt wird, das Paraaramidstapelfasern mit einer linearen Dichte von 3 bis 6 dtex umfaßt.For example, textile fabrics with improved cut resistance can be manufactured by using a yarn with a twist factor of less than 26 comprising para-aramid staple fibers with a linear density of 3 to 6 dtex.
Derartige Flächengebilde werden aus der erhöhten linearen Dichte der Fasern eine verbesserte Schnittfestigkeit erreichen und die Bequemlichkeit infolge der verringerten Garndrehung beibehalten.Such fabrics will achieve improved cut resistance from the increased linear density of the fibers and maintain comfort due to reduced yarn twist.
Vom Gesichtspunkt der Bequemlichkeit aus ermittelte man, daß Garne dieser Erfindung mit niedriger Drehung hergestellt werden müssen, indem Stapelfasern mit einer linearen Dichte von 3 bis 6 dtex und vorzugsweise von 4 bis 5 dtex eingesetzt werden. Fasern von weniger als etwa 3 dtex können nicht die verbesserte Schnittfestigkeit dieser Erfindung liefern. Fasern von mehr als etwa 6 dtex zeigen eine sehr gute Schnittfestigkeit; aber sie sind ästhetisch nicht akzeptabel und können nicht textile Flächengebilde mit angemessener Bequemlichkeit liefern.From a comfort standpoint, it has been determined that yarns of this invention must be made with low twist using staple fibers having a linear density of 3 to 6 dtex, and preferably 4 to 5 dtex. Fibers of less than about 3 dtex cannot provide the improved cut resistance of this invention. Fibers of more than about 6 dtex exhibit very good cut resistance; but they are not aesthetically acceptable and cannot provide fabrics with adequate comfort.
Die Garne dieser Erfindung können mittels eines jeden geeigneten Spinnverfahrens hergestellt werden, von denen das Baumwoll/Kammgarn/Streichgarn-Ringspinnen und das Offenendspinnen erwähnt werden können.The yarns of this invention can be produced by any suitable spinning process, of which cotton/worsted/carded ring spinning and open end spinning can be mentioned.
Das ersponnene Garn dieser Erfindung mit einer niedrigen Drehung und hohen linearen Dichte kann zu sehr schnittfesten textilen Flächengebilden verarbeitet werden, die gewirkt oder gewebt oder sogar in einseitig gerichtete Konstellationen gelegt werden können. Das ersponnene Garn kann ebenfalls direkt zu Handschuhen und anderer Bekleidung mittels Wirkmaschinen verarbeitet werden. Die Schnittfestigkeit ist eine Funktion der linearen Dichte der Elementarfäden im Garn und nicht der Art und Weise, in der das Garn in einem textilen Flächengebilde vorgelegt wird.The spun yarn of this invention, having a low twist and high linear density, can be made into very cut-resistant fabrics that can be knitted or woven or even laid in unidirectional configurations. The spun yarn can also be made directly into gloves and other apparel using knitting machines. Cut resistance is a function of the linear density of the filaments in the yarn and not of the manner in which the yarn is presented in a fabric.
Schnittfestigkeit. Das angewandte Verfahren war das "Standardprüfverfahren für das Messen der Schnittfestigkeit von textilen Flächengebilden, die in Schutzbekleidung eingesetzt werden", das als ein ASTM-Standard (ASTM Subcommittee F23.20) vorgeschlagen wurde. Bei der Durchführung der Prüfung wird eine Schneidkante unter einer vorgeschriebenen Kraft einmal über eine Probe gezogen, die auf einem Dorn angeordnet ist. Bei mehreren unterschiedlichen Kräften wird die Strecke, die vom Anfangskontakt bis zum Durchschneiden gezogen wird, festgehalten, und es wird eine grafische Darstellung der Kraft als eine Funktion der Strecke bis zum Durchschneiden aufgezeichnet. Aus der grafischen Darstellung wird die Kraft für das Durchschneiden bei einer Strecke von 25 mm bestimmt und normiert, um die Übereinstimmung der Zuführung des Messers zu bestätigen. Die normierte Kraft wird als die Schnittwiderstandskraft festgehalten.Cut resistance. The method used was the "Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Fabrics Used in Protective Apparel" proposed as an ASTM standard (ASTM Subcommittee F23.20). The test is performed by drawing a cutting edge once across a specimen placed on a mandrel under a prescribed force. At several different forces, the distance drawn from initial contact to cut through is recorded and a graphical representation of the Force is recorded as a function of distance to cut. From the graph, the force to cut at a distance of 25 mm is determined and normalized to confirm the accuracy of the knife feed. The normalized force is recorded as the cutting resistance force.
Die Schneidkante ist ein Messer aus nichtrostendem Stahl mit einer scharfen Schneide von 70 mm Länge. Die Zuführung des Messers wird geeicht, indem eine Last von 400 g auf ein Eichmaterial aus Neopren zu Beginn und am Ende der Prüfung angewandt wird. Eine neue Schneidkante wird für jede Schnittprüfung benutzt.The cutting edge is a stainless steel knife with a sharp cutting edge of 70 mm in length. The knife feed is calibrated by applying a load of 400 g to a neoprene calibration material at the beginning and end of the test. A new cutting edge is used for each cutting test.
Die Probe ist ein rechteckiges Stück des textilen Flächengebildes, das auf 50 · 100 mm diagonal unter 45 Grad von der Kett- und Schußrichtung geschnitten wird.The sample is a rectangular piece of the textile fabric cut to 50 x 100 mm diagonally at 45 degrees from the warp and weft direction.
Der Dorn ist ein abgerundeter elektrisch leitender Stab mit einem Radius von 38 mm, und die Probe wird darauf angeordnet, indem ein zweiseitiges Band benutzt wird. Die Schneidkante wird über das textile Flächengebilde auf dem Dorn unter einem rechten Winkel zur Längsachse des Dorns gezogen. Das Durchschneiden wird festgehalten, wenn die Schneidkante einen elektrischen Kontakt mit dem Dorn herstellt.The mandrel is a rounded electrically conductive rod with a radius of 38 mm and the sample is placed on it using a double-sided tape. The cutting edge is drawn across the fabric on the mandrel at a right angle to the long axis of the mandrel. Cutting is recorded when the cutting edge makes electrical contact with the mandrel.
Zu prüfende gewirkte Handschuhe und texile FlächengebildeKnitted gloves and textile fabrics to be tested
Paraaramidelementarfadengarne mit vier unterschiedlichen linearen Dichten wurden gekräuselt und geschnitten, um Stapel für das Spinnen von Prüfgarnen für diese Beispiele herzustellen. Die Elementarfadengarne waren Poly(p-phenylenterephthalamid)-Garne, die von E. I.du Pont de Nemours and Company unter dem Markennamen KevlarR 29 verkauft wurden, und die aus Elementarfäden mit linearen Dichten von 1,67, 2,50, 4.67 und 6,67 dtex hergestellt wurden. Die Stapellänge betrug 11,4 cm.Para-aramid filament yarns of four different linear densities were crimped and cut to produce staples for spinning test yarns for these examples. The filament yarns were poly(p-phenylene terephthalamide) yarns sold by E. I. du Pont de Nemours and Company under the brand name KevlarR 29, and were made from filaments of linear densities of 1.67, 2.50, 4.67, and 6.67 dtex. The staple length was 11.4 cm.
Anteile einer jeden Stapelfaser wurden nach dem Kammgarnverfahren zu Garnen mit einer Vielzahl von Drehungen versponnen. Zweifachgarne wurden mit einer linearen Dichte von 590 dtex (Baumwollfeinheit 20/2) und Drehungsfaktoren ersponnen, wie in den Tabellen lund 2 gezeigt wird.Portions of each staple fiber were worsted spun into yarns with a variety of twists. Two-ply yarns were spun with a linear density of 590 dtex (cotton count 20/2) and twist factors as shown in Tables 1 and 2.
Handschuhprüflinge und textile Flächengebildeproben wurden auf einer Shima Seiki Handschuhwirkmaschine gewirkt, indem diese Garne und 4- und 6-Faden-Einstellungen zur Anwendung kommen. Die 4-Faden-Einstellung führte zu einer Maschenware und zu einem gewirkten Handschuh mit einer durchschnittlichen Flächenmasse von 478 g/m² (14,1 oz/yd²): und die 6-Faden-Einstellung führte zu einer Maschenware und zu einem Handschuh mit einer durchschnittlichen Flächenmasse von 783 g/m² (23,1 oz/yd²).Glove specimens and fabric samples were knitted on a Shima Seiki glove knitting machine using these yarns and 4 and 6 thread settings. The 4 thread setting resulted in a knit and a knit glove with an average basis weight of 478 g/m² (14.1 oz/yd²): and the 6 thread setting resulted in a knit and a glove with an average basis weight of 783 g/m² (23.1 oz/yd²).
Die vorangehend hergestellten Handschuhe wurden Schnittfestigkeitsprüfungen unterworfen, um eine Information betreffs der Beziehung zwischen Schnittfestigkeit und den Parametern des textilen Flächengebildes in Form der linearen Dichte des Stapels und des Garndrehungsfaktors zu liefern. Die Ergebnisse jener Prüfungen werden in den Tabellen 1 und 2 nachfolgend für die textilen Flächengebilde bei Anwendung der 6-Faden- und bzw. 4-Faden-Einstellungen dargelegt. TABELLE 1 (Textiles Flächengebilde, 6-Faden-Einstellung) TABELLE 2 (Textiles Flächengebilde, 4-Faden-Einstellung) The gloves manufactured above were subjected to cut resistance tests to provide information on the relationship between cut resistance and the fabric parameters in terms of linear density of staple and yarn twist factor. The results of those tests are presented in Tables 1 and 2 below for the fabrics using the 6-thread and 4-thread settings respectively. TABLE 1 (Textile fabric, 6-thread setting) TABLE 2 (Textile fabric, 4-thread setting)
Die Schnittfestigkeitsdaten von diesem Beispiel zeigen, daß die Schnittfestigkeit eine eindeutige Funktion der linearen Dichte des Stapels ist, und daß sie von der Drehung relativ unabhängig ist. Die Schnittfestigkeit verbessert sich auffallend mit Zunahme der linearen Dichte des Stapels und die Steigerung ist bei linearen Dichten des Stapels von mehr als 2.5 dtex am auffallendsten.The cut resistance data from this example show that cut resistance is a unique function of staple linear density and is relatively independent of rotation. Cut resistance improves markedly with increasing staple linear density and the increase is most noticeable at staple linear densities greater than 2.5 dtex.
Die vorangehend hergestellten textilen Flächengebilde bei Anwendung der 6-Faden-Einstellung wurden einer Bequemlichkeitsprüfung unterworfen, bei der die 31 Proben des textilen Flächengebildes durch Befühlen bewertet wurden, um den "Griff" einer jeden Probe zu bestimmen. Zehn Personen wurden gebeten, eine jede Probe zu befühlen und die Weichheit auf einer Skala von 1-5 zu bewerten, wobei 1 am rauhesten und 5 am weichesten ist. Alle Bewertungen der zehn Personen wurden gemittelt und in der Tabelle 3 nachfolgend festgehalten. TABELLE 3 The previously produced fabrics using the 6-thread setting were subjected to a comfort test in which the 31 fabric samples were evaluated by touch to determine the "hand" of each sample. Ten people were asked to feel each sample and rate the softness on a scale of 1-5, with 1 being the roughest and 5 being the softest. All ratings from the ten people were averaged and recorded in Table 3 below. TABLE 3
Die Bequemlichkeitsdaten von diesem Beispiel zeigen, daß die Bequemlichkeit eine direkte Funktion des Garndrehungsgrades ist. Die Bequemlichkeit verbessert sich auffallend, da die Drehung verringert wird. Wie vorangehend dargelegt wird, wurden textile Flächengebilde, die im allgemeinen in kommerziell angebotenen Handschuhen eingesetzt werden, aus Garnen mit einer linearen Dichte des Stapels von weniger als etwa 2,5 dtex und einem bevorzugten Drehungsfaktor von mehr als 28 hergestellt. Aus Tabelle 3 wird deutlich, daß derartige textile Flächengebilde bei diesen Prüfungen hinsichtlich der Bequemlichkeit mit 2 bis 3 bewertet wurden; und daß textile Flächengebilde dieser Erfindung, die aus Garnen mit einer linearen Dichte des Stapels von 4,67 dtex und Drehungsfaktoren von weniger als 26 hergestellt wurden, mindestens so gut bewertet wurden. Die Bequemlichkeit nimmt deutlich mit Abnahme der linearen Dichte des Stapels und Abnahme der Drehung zu.The comfort data from this example show that comfort is a direct function of the degree of yarn twist. Comfort improves markedly as twist is reduced. As previously stated, fabrics generally used in commercially offered gloves have been made from yarns having a linear staple density of less than about 2.5 dtex and a preferred twist factor of greater than 28. It is clear from Table 3 that such fabrics were rated 2 to 3 in these comfort tests; and that fabrics of this invention made from yarns having a linear staple density of 4.67 dtex and twist factors of less than 26 were rated at least as high. Comfort increases markedly as linear staple density and twist are decreased.
Die Beispiele 1 und 2 zeigen, daß textile Flächengebilde, die aus Garnen mit linearen Dichten des Stapels von mehr als 2,5 dtex hergestellt wurden, eine verbesserte Schnittfestigkeit zeigen, und daß textile Flächengebilde, die aus Garnen mit weniger als 6,67 dtex und Drehungsfaktoren von weniger als 26 hergestellt wurden, eine verbesserte Bequemlichkeit zeigen. Eine Kombination jener Ergebnisse zeigt, daß Garne mit linearen Dichten des Stapels von 3 bis 6 dtex und Drehungsfaktoren von weniger als 26 zu textilen Flächengebilden führen werden, die sowohl eine verbesserte Schnittfestigkeit als auch eine beibehaltene Bequemlichkeit aufweisen.Examples 1 and 2 demonstrate that fabrics made from yarns with linear staple densities greater than 2.5 dtex exhibit improved cut resistance and that fabrics made from yarns less than 6.67 dtex and twist factors less than 26 exhibit improved comfort. A combination of those results demonstrates that yarns with linear staple densities of 3 to 6 dtex and twist factors less than 26 will result in fabrics having both improved cut resistance and retained comfort.
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