ES2212654T3 - Hilo de acero con superficie de aspecto brillante. - Google Patents

Hilo de acero con superficie de aspecto brillante.

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ES2212654T3 ES99958182T ES99958182T ES2212654T3 ES 2212654 T3 ES2212654 T3 ES 2212654T3 ES 99958182 T ES99958182 T ES 99958182T ES 99958182 T ES99958182 T ES 99958182T ES 2212654 T3 ES2212654 T3 ES 2212654T3
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Abstract

Un hilo de acero revestido (10) que presenta una superficie de aspecto brillante, presentando dicho hilo de acero (10) un núcleo de acero (12), siendo recubierto dicho núcleo de acero (12) con una capa de revestimiento intermedio (14), e inmediatamente después de ello con un poliéster termoplástico (16), siendo dicho poliéster transparente y estando coloreado.

Description

Hilo de acero con superficie de aspecto brillante.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un hilo de acero revestido que presenta una superficie coloreada de aspecto brillante y a un procedimiento para la fabricación de un hilo de acero revestido que presenta una superficie coloreada de aspecto brillante.
Antecedentes de la invención
Se han realizado ya algunos intentos para proporcionar a un hilo de acero una superficie de aspecto brillante y mantener un nivel de brillo aceptable durante la vida útil del hilo. Todos estos intentos, sin embargo, presentan algunos inconvenientes importantes.
Uno de dichos intentos ha consistido en galvanizar un hilo de acero y esmaltar el hilo de acero galvanizado con el fin de obtener un hilo lacado. Dicho hilo lacado tiene la ventaja de presentar una excelente resistencia a la corrosión debido a la doble capa de "zinc + laca" y la ventaja de ofrecer una diversidad de colores. La experiencia, sin embargo, ha mostrado que para aplicaciones en las que el hilo está sometido a altas deformaciones mecánicas, la laca no se adhiere sobre la superficie del hilo debido a su intrínseca falta de tenacidad.
Todavía otro problema consiste en el coeficiente de rozamiento relativamente alto de los revestimientos de laca. Eso reduce considerablemente la velocidad de tratamiento aguas abajo del hilo de acero lacado.
El documento US-A-4.358.887 da a conocer un tubo, sumergido en caliente con zinc y revestido con plástico del tipo de poliéster. Entre el revestimiento de zinc y el revestimiento de poliéster existe un compuesto de cromato.
El documento EP-A-0.791.453 da a conocer una banda galvanizada. Sobre el revestimiento de zinc existe una capa adhesiva y sobre la capa adhesiva existe un revestimiento de polímero tal como un revestimiento de poliéster con un colorante.
Sumario de la invención
Constituye un objeto de la presente invención proporcionar un hilo de acero resistente a la corrosión con una superficie brillante, con preferencia coloreada.
Constituye otro objeto de la presente invención proporcionar un hilo de acero con un color de aspecto metálico típico.
Constituye asimismo un objeto de la presente invención proporcionar un hilo de acero con un revestimiento coloreado transparente que conserva su transparencia.
Constituye todavía otro objeto de la presente invención proporcionar un revestimiento adherente a un hilo de acero brillante sin reducir mucho el grado original de brillo del hilo de acero.
Constituye todavía otro objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento respetuoso con el medio ambiente para proporcionar un color de aspecto metálico brillante a un hilo de acero.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un hilo de acero con una superficie de aspecto brillante y coloreada. El hilo de acero se recubre con una capa de revestimiento intermedia que proporciona el brillo al hilo de acero y se reviste además inmediatamente con un poliéster termoplástico. Dicho poliéster es transparente. El poliéster está coloreado, p.ej. al comprender un agente colorante transparente, que se puede añadir al poliéster en forma de pequeños granos en un vehículo del tipo de un poliéster similar o del mismo poliéster. El agente colorante puede ser orgánico. Una ventaja inmediata consiste en que es posible una diversidad de realizaciones que dependen de la concentración y del tipo de agente colorante. De este modo, se pueden aplicar colores de aspecto semejante a los metálicos y colores fluorescentes al hilo de acero.
En comparación con un revestimiento de laca, dichos poliésteres transparentes son más tenaces y presentan un coeficiente de rozamiento inferior. Un ensayo de fuerza de rozamiento demuestra que un revestimiento de poli(tereftalato de etileno) proporciona una resistencia al rozamiento que es tres veces inferior a la resistencia al rozamiento de un revestimiento de zinc.
Con preferencia, el revestimiento consiste en un poliéster termoplástico tal como poli(tereftalato de etileno) ("PET"), poli(tereftalato de butileno) ("PBT") y poli(naftenato de etileno) ("PEN").
La realización más preferida entre éstas consiste en poli(tereftalato de etileno), ya que combina las mejores propiedades tales como una alta tenacidad y una baja absorción de humedad con un coste relativamente bajo.
En el contexto de la presente invención, la expresión "poli(tereftalato de etileno)" o el término "PET" designan, no solamente homopolímeros de tereftalato de etileno, sino también copolímeros de tereftalato de etileno que no contienen más del 20% de otras unidades copolimerizadas, p.ej. derivadas de otros ácidos distintos del ácido tereftálico, tales como ácido isoftálico o de otros glicoles distintos de etilen-glicol. El polímero puede contener asimismo mezclas de polímeros con el fin de modificare ciertas propiedades del mismo.
El revestimiento de poli(tereftalato de etileno) es amorfo en una proporción superior al 50%, y con preferencia amorfo en una proporción superior al 70%. Esto se puede conseguir mediante un enfriamiento rápido después del procedimiento de extrusión. En comparación con una estructura cristalina del revestimiento, un revestimiento de poli(tereftalato de etileno) amorfo, por ejemplo, presenta un lustre más pronunciado y es más flexible. Sin embargo, puede tener lugar una recristalización con el transcurso del tiempo. En comparación con un revestimiento de PBT, la recristalización tiene lugar mucho más lentamente con un revestimiento de poli(tereftalato de etileno). Esto constituye una ventaja para un revestimiento de poli(tereftalato de etileno) con respecto a un revestimiento de PBT.
En comparación con revestimientos de poliamidas, tales como nilón-6 (PA6), un revestimiento de poli(tereftalato de etileno) presenta una mejor adherencia y conservación de la adherencia, presenta una superior resistencia a la corrosión, presenta una mejor resistencia contra la luz ultravioleta (= mejor resistencia a la intemperie) y presenta una inferior absorción de agua o de humedad y, como consecuencia de ello, mantiene mucho mejor su grado original de transparencia y lustre. Más particularmente, un revestimiento de poli(tereftalato de etileno) absorbe únicamente un décima parte de la cantidad de humedad absorbida por un revestimiento de nilón-6 en las mismas circunstancias. Además, la aplicación de un revestimiento de poli(tereftalato de etileno) se puede realizar de una manera respetuosa con el medio ambiente, es decir, con un pretratamiento mucho más sencillo sin la utilización de ácidos crómicos que reducirían de otro modo el grado de brillo, y sin la utilización de imprimaciones que podrían poner en peligro asimismo el grado original de brillo.
Una manera de proporcionar el brillo original al hilo de acero consiste en aplicar un revestimiento metálico intermedio tal como un revestimiento de cobre, un revestimiento de aleación de cobre tal como bronce o latón, un revestimiento de zinc, un revestimiento de aleación de zinc tal como una aleación del 95% de zinc y el 5% de aluminio, un revestimiento de níquel, un revestimiento de aleación de níquel, un revestimiento de estaño o un revestimiento de aleación de estaño.
Otra manera de proporcionar el brillo original al hilo de acero consiste en aplicar un revestimiento intermedio tal como un revestimiento de sulfato de
cobre-estaño o un revestimiento de sulfato de cobre.
El grado de brillo del hilo de acero se puede cuantificar sobre el revestimiento intermedio brillante del hilo de acero, ya sea antes del revestimiento con el polímero transparente, o después de la eliminación del polímero transparente. Dicha cuantificación presenta la ventaja de ser independiente del color del polímero y del espesor del polímero. El grado de brillo del hilo de acero se pueden cuantificar asimismo sobre el hilo de acero final, es decir, revestido con el polímero transparente, pero puede presentar el inconveniente de depender del color del polímero, si lo tiene, y del espesor del polímero.
La cuantificación se puede realizar, ya sea determinando la rugosidad periférica del hilo de acero o determinando el denominado índice L del hilo de acero.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de un hilo de acero que presenta una superficie de aspecto brillante coloreada. El procedimiento comprende las siguientes etapas:
(a) proporcionar un hilo de acero;
(b) revestir el hilo de acero con una capa de revestimiento intermedio;
(c) proporcionar un grado de brillo al revestimiento intermedio;
(d) colorear un polímero, p.ej. añadiendo un agente colorante al polímero, en el que el polímero es un poliéster termoplástico;
(e) revestir adicionalmente el hilo de acero brillante con el polímero (16).
El revestimiento del hilo de acero con la capa de revestimiento intermedio se puede realizar por medio de una operación de inmersión en caliente, o por medio de un procedimiento de revestimiento electrolítico.
Se puede proporcionar un grado requerido de brillo a la capa de revestimiento intermedio mediante un estirado en húmedo del hilo de acero con revestimiento intermedio en un lubricante adecuado.
Sin embargo, el estirado en húmedo no es necesario para obtener el grado requerido de brillo. Dicho grado requerido de brillo se puede obtener asimismo sobre un hilo de acero con su diámetro final enfriando adecuadamente el alambre inmediatamente después de que salga del baño en una operación de galvanización por inmersión en caliente, o mediante electrochapado del hilo de acero.
El revestimiento adicional con un polímero transparente se puede realizar por medio de un procedimiento de extrusión.
La invención se puede aplicar particularmente a hilos de acero que están sometidos a altas deformaciones mecánicas.
Para un hilo de acero de bajo contenido de carbono, que es un hilo de acero con un contenido de carbono inferior al 0,20%, los siguientes tipos de alambres están sometidos a altas deformaciones mecánicas: alambre para encuadernación de libros, alambre para engrapado de cajas de cartón, alambre para tejeduría, alambre para colchones, alambre para sujetapapeles, alambre para perchas, alambre para cangilones, alambre para ligaduras, alambre para pantallas de lámparas, alambre para decoración, alambre para trenzar, alambre para máquinas de coser de encuadernación, etc.
Un intervalo de diámetros típico de alambre para encuadernación de libros es de 0,60 mm a 1,80 mm.
Para hilo de acero de alto contenido de carbono, que es hilo de acero con un contenido de carbono superior al 0,25%, un alambre para rayos de rueda puede estar sometido a una alta deformación mecánica. Un alambre para rayos de rueda de acuerdo con la invención y que presenta un color fluorescente puede ser particularmente ventajoso con respecto a la seguridad.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá a continuación con más detalle con referencia al dibujo adjunto, que es la
- Figura 1, que muestra una sección transversal de un hilo de acero de acuerdo con la invención.
Descripción de una realización preferida de la invención
La Figura 1 representa una sección transversal de un hilo de acero 10 de acuerdo con la invención. El hilo de acero 10 comprende un núcleo de acero 12, un revestimiento delgado 14 de zinc estirado en húmedo de tal manera que se obtiene un aspecto brillante y un revestimiento exterior 16 de poli(tereftalato de etileno) transparente. El revestimiento 16 de poli(tereftalato de etileno) transparente comprende un agente colorante orgánico transparente que proporciona al hilo de acero 10 un aspecto brillante y semejante al metálico.
Dicho hilo de acero de acuerdo con la invención se puede fabricar como sigue.
El material de partida es una varilla redonda de bajo contenido de carbono con un diámetro de aproximadamente 5,5 mm. Dicha varilla redonda se estira en seco hasta un diámetro intermedio de 3,0 mm. El hilo de acero así estirado se somete a un tratamiento térmico y se galvaniza por inmersión en caliente con dicho diámetro intermedio de 3,0 mm. El hilo de acero galvanizado se estira a continuación en una solución de jabón hasta un diámetro final de 1,2 mm. Dicho estirado en húmedo proporciona al hilo de acero galvanizado su aspecto brillante. El hilo de acero estirado se desengrasa con el fin de eliminar todos los lubricantes de estirado remanentes a partir de la superficie del hilo de acero. Finalmente, se aplica al hilo de acero un revestimiento de poli(tereftalato de etileno) transparente con agentes colorantes orgánicos transparentes. El espesor del revestimiento de poli(tereftalato de etileno) es de aproximadamente 35 micrómetros (35 \mum). Convenientemente, dichos espesores varían de 10 \mum a 200 \mum, con preferencia de 25 \mum a 50 \mum. Los valores típicos son de 35 \mum para alambre para encuadernación de libros y de 50 \mum para alambre para rayos de rueda.
El hilo de acero de la invención así obtenido es adecuado para su utilización como alambre para encuadernación de libros. El revestimiento de poli(tereftalato de etileno) se adhiere bien al hilo de acero y puede soportar las deformaciones mecánicas a las que un alambre tal como un alambre para encuadernación de libros está normalmente sometido.

Claims (12)

1. Un hilo de acero revestido (10) que presenta una superficie de aspecto brillante, presentando dicho hilo de acero (10) un núcleo de acero (12), siendo recubierto dicho núcleo de acero (12) con una capa de revestimiento intermedio (14), e inmediatamente después de ello con un poliéster termoplástico (16), siendo dicho poliéster transparente y estando coloreado.
2. Un hilo de acero según la reivindicación 1, en el que dicha capa de revestimiento intermedio (14) ha sido estirada en húmedo con el fin de proporcionar dicha superficie de aspecto brillante.
3. Un hilo de acero según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho poliéster termoplástico se selecciona entre el grupo que consiste en poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno) y poli(naftenato de etileno).
4. Un hilo de acero según la reivindicación 3, en el que dicho poliéster termoplástico es poli(tereftalato de etileno).
5. Un hilo de acero según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho poliéster termoplástico comprende un agente colorante transparente.
6. Un hilo de acero según la reivindicación 5, en el que dicho agente colorante es orgánico.
7. Un hilo de acero según una cualquiera de la reivindicaciones precedentes, en el que dicho revestimiento intermedio es un revestimiento metálico tal como un revestimiento de cobre, un revestimiento de aleación de cobre, un revestimiento de zinc, un revestimiento de aleación de zinc, un revestimiento de níquel, un revestimiento de aleación de níquel, un revestimiento de estaño o un revestimiento de aleación de estaño.
8. Un hilo de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho revestimiento intermedio es un revestimiento tal como un revestimiento de sulfato de cobre-estaño o un revestimiento de sulfato de cobre.
9. Un procedimiento para la fabricación de un hilo de acero revestido (10) que presenta una superficie de aspecto brillante, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:
(a) proporcionar un núcleo de acero (12);
(b) revestir dicho núcleo de acero (12) con una capa de revestimiento intermedio (14);
(c) proporcionar un grado de brillo al revestimiento intermedio (14);
(d) utilizar un poliéster termoplástico transparente y coloreado (16);
(e) revestir adicionalmente dicho hilo de acero brillante con dicho poliéster (16) inmediatamente sobre dicha capa de revestimiento intermedio (14).
10. Un procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicho revestimiento con dicha capa de revestimiento intermedio se realiza por medio de una operación de inmersión en caliente.
11. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, en el que dicho método de proporcionar un grado de brillo a dicho revestimiento intermedio se realiza mediante estirado en húmedo del hilo de acero revestido.
12. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que dicho revestimiento adicional con un polímero se realiza mediante un procedimiento de extrusión.
ES99958182T 1998-12-15 1999-12-09 Hilo de acero con superficie de aspecto brillante. Expired - Lifetime ES2212654T3 (es)

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