ES2957684T3

ES2957684T3 - Hilos elásticos a base de algodón para fabricar telas elastizadas amigables con el medio ambiente

Info

Publication number: ES2957684T3
Application number: ES19789742T
Authority: ES
Inventors: Paolo Benelli
Original assignee: Candiani SpA
Current assignee: Candiani SpA
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2024-01-24
Anticipated expiration: 2039-09-17
Also published as: MX2021004674A; WO2020084361A1; IL282507A; EP3870743A1; CO2021006462A2; DK3870743T3; SI3870743T1; AU2019368720A1; PL3870743T3; IT201800009802A1; CN113195809B; EP3870743B1; US20210388538A1; KR20210082488A; MA53965A; CN113195809A; ZA202103521B; US11952682B2; JP2022506136A; PT3870743T

Abstract

Se describe un método para fabricar un hilo central elástico (50), en el que un núcleo elástico (30) que comprende una fibra (10) de caucho natural con un número métrico de 200-1000 dtex está cubierto por un hilo de cobertura (40) a base de algodón. comprende una etapa de transportar el núcleo elástico (30) y el hilo de cobertura (40) de tal manera que el hilo de cobertura (40) alcance lateralmente una proximidad del núcleo elástico (30) en un espacio de envoltura (35); una etapa de enrollar helicoidalmente el hilo de cobertura (40) alrededor del núcleo elástico (30) en un espacio de envoltura (35), en donde la velocidad de transporte, y por lo tanto la velocidad de bobinado/desenrollado, se selecciona de manera que el núcleo elástico (30) sea estirado hasta una relación de estiramiento de al menos 2, y de modo que, durante esta etapa de envoltura, el hilo de cobertura (40) se retuerce con una dirección de torsión final opuesta a su dirección de torsión inicial, y forma un número T de bobinas por unidad de longitud. de la fibra elástica (10) establecida entre un valor mínimo predeterminado T0 y un valor máximo predeterminado T1 dependiendo ambos de la densidad de masa lineal Nm del hilo de cobertura (40), estando el espacio de envoltura (35) encerrado por un contenedor (67). Un hilo elastizado obtenido de esta manera y un tejido, en particular un tejido tipo denim, fabricado a partir de este hilo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Hilos elásticos a base de algodón para fabricártelas elastizadas amigables con el medio ambiente

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para fabricar hilos elastizados a base de algodón, y también se refiere a telas elastizadas amigables con el medio ambiente fabricados a partir de ellos.

Antecedentes de la invención - Problemas técnicos

Las telas elastizadas se utilizan en una amplia gama de aplicaciones. En particular, se utilizan telas elastizadas para fabricar prendas que no dificultan los movimientos de las extremidades del usuario, ni se adaptan a estos movimientos, lo que genera una sensación de confort al usuario. Esta característica es particularmente apreciada en ropa interior o en ropa deportiva y de gimnasia, pero también es útil en situaciones de la vida cotidiana como sentarse en un coche, caminar y cuando las articulaciones están dobladas. Las telas elastizadas también se utilizan ventajosamente para fabricar revestimientos ajustados para objetos redondos, por ejemplo, revestimientos de sofás y sillones.

Las características de una tela elastizada dependen de la alta elasticidad de los hilos elastizados utilizados para su fabricación. Por ejemplo, los documentos US 2,992,150, US 3,380,244, EP 2 145 034 y EP 2638 192 describen hilos elastizados hilados en anillos, o similares, en los que un filamento elástico está rodeado por una envoltura fibrosa que comprende una masa de fibras cortadas sintéticas o naturales. En algunos casos se utilizan fibras de algodón. Se describen métodos adicionales para fabricar hilos de núcleo elásticos en los documentos GB 827,561, US 2,263,612 y FR 1600741.

Además, las telas elastizadas tipo mezclilla son conocidos y apreciados desde hace algunos años. Con estas telas, las ventajas antes mencionadas de las telas elastizadas podrían extenderse a las prendas de mezclilla. Por ejemplo, los documentos EP 2145034 y EP 2638192 se relacionan con estas telas.

Sin embargo, los hilos elásticos usados convencionalmente para fabricar hilos elastizados están hechos de materiales sintéticos, en particular la literatura de patentes antes mencionada se refiere a materiales elásticos de poliuretano o poliolefina. Por lo tanto, los artículos que comprenden telas hechos de algodón e hilo elástico no pueden eliminarse fácilmente, en particular no pueden eliminarse mediante compostaje. Además, el hilo elástico sintético puede resultar alergénico para algunas personas sensibles a la piel que usan prendas fabricadas con telas que lo contienen.

Para mitigar los inconvenientes anteriores, una alternativa a los hilos elásticos sintéticos podría ser el uso de hilos elásticos de caucho natural. Sin embargo, los hilos de caucho natural actualmente disponibles tienen una densidad de masa lineal demasiado alta para usarse para fabricar hilos elastizados mediante técnicas de hilatura actualmente preferidas, tales como hilatura de anillos o hilatura de extremo abierto, ya que el equipo disponible comercialmente sólo puede aceptar hilos elásticos muy finos hilo.

Resumen de la invención

Por lo tanto, la presente invención tiene como objetivo proporcionar un método para fabricar un hilo elastizado a partir de una fibra elástica y un hilo a base de algodón en el que puede usarse una fibra de caucho natural como fibra elástica, teniendo dicha fibra de caucho natural un recuento métrico como el disponible comercialmente, superando así las limitaciones antes mencionadas de los métodos de hilatura convencionales.

Además, un objeto de la invención es proporcionar un método para fabricar dicho hilo elastizado, mediante el cual se puedan fabricar telas elastizadas que estén libres de problemas debidos a una mala recuperación elástica del hilo elastizado, por ejemplo, deformidades inelásticas formadas después del estiramiento y luego liberar el tejido, incluso durante la fabricación y uso normal de prendas y otros artículos hechos a partir del mismo.

Además, un objeto particular de la presente invención es proporcionar un método para fabricar un hilo elastizado en el que el hilo elástico pueda desenrollarse de un carrete que comprende bridas de extremo y pueda entregarse a una unidad de procesamiento con una relación de estiramiento fija sin tener que ajustar periódicamente la fuerza de tracción que actúa sobre el hilo elástico.

Otro objeto particular de la invención es proporcionar dicho hilo elastizado y una tela tipo mezclilla elaborado a partir del mismo.

Estos y otros objetivos se logran mediante un método como se define en la reivindicación 1 adjunta. Las modalidades específicas ilustrativas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes. Los objetivos anteriores también se logran mediante un hilo y una tela como se definen en las reivindicaciones 14 y 15, respectivamente.

De acuerdo con la invención, un método para fabricar un hilo con núcleo elástico comprende las etapas de:

- predisponer una fuente de un núcleo elástico que comprende una fibra elástica hecha de caucho natural, es decir, una fibra de caucho obtenida extrayendo un látex natural que contiene más del 80 % de cis-1,4-poliisopreno, en donde la fibra elástica tiene una densidad de masa lineal establecida entre 200 dtex y 1000 dtex; - predisponer al menos un hilo de recubrimiento que comprende algodón en un porcentaje en peso superior al 50 %,

en donde el hilo de recubrimiento tiene una densidad de masa lineal establecida entre 6 Nm y 100 Nm, el hilo de recubrimiento retorcido con una dirección de torsión inicial seleccionada entre "Z" y "S";

- transportar el núcleo elástico y el hilo de recubrimiento hasta un carrete de recogida, a velocidades de transporte predeterminadas respectivas,

en donde la velocidad de transporte del núcleo elástico varía

- a partir de una velocidad inicial, en el origen del núcleo elástico,

- a una velocidad final de al menos el doble de la velocidad inicial, en el carrete de recogida,

en donde dicha etapa de transporte se lleva a cabo de tal manera que el hilo de recubrimiento alcanza lateralmente una proximidad del núcleo elástico en un espacio de envoltura;

- enrollar helicoidalmente el hilo de recubrimiento alrededor del núcleo elástico en el espacio de envoltura, obteniendo así el hilo de núcleo elástico;

en donde las velocidades de transporte se seleccionan de tal manera que, en la etapa de envolver helicoidalmente: - el hilo de recubrimiento se retuerce con una dirección de torsión final opuesta a la dirección de torsión inicial, es decir, seleccionada entre "S" y "Z", respectivamente;

- un número T de bobinas del hilo de recubrimiento establecido entre un valor mínimo predeterminado T<0>y un valor máximo predeterminado T<1>, los valores mínimo y máximo T<0>, T<1>dependiendo de la densidad de masa lineal Nm, se enrolla alrededor de una unidad de longitud del hilo de núcleo elástico,

en donde el espacio de envoltura es un espacio protegido encerrado por un contenedor.

El hilo elastizado de acuerdo con la invención, en el que la elasticidad la proporciona un hilo de caucho natural que tiene una densidad de masa lineal tan alta como la actualmente disponible en el comercio, es un hilo de núcleo elástico, y no un hilo obtenido mediante técnicas de hilatura como las de hilatura de anillo o hilatura de extremo abierto, como sugiere el estado de la técnica citado. La invención, como se describió anteriormente, resuelve algunos problemas típicos que de cualquier otra manera podrían estar involucrados en la fabricación de hilos centrales elásticos, como se explica a continuación.

El hilo de recubrimiento predispuesto se puede torcer inicialmente en Z, que es la dirección de torsión más disponible en el comercialmente. De acuerdo con la invención, la etapa de enrollado se lleva a cabo de tal manera que, mientras se forman bobinas alrededor del núcleo elástico, el hilo de recubrimiento se contratorsiona, es decir, se retuerce en la dirección opuesta a la dirección de torsión inicial, disminuyendo al principio el número de torsiones en Z a cero, y luego crear un número predeterminado de torsiones en S por unidad de longitud del hilo central elástico. En este caso, la dirección de torsión inicial o primera es "Z" y la dirección de torsión última o segunda es "S". Como alternativa, por supuesto, el hilo de recubrimiento se puede torcer inicialmente en S, y la etapa de envoltura se lleva a cabo de tal manera que, mientras se forman bobinas alrededor del núcleo elástico, el hilo de recubrimiento se retuerce en sentido contrario, disminuyendo al principio el número de giros en S a cero y luego crear un número predeterminado de giros en Z por unidad de longitud del hilo central elástico. En este caso, la dirección inicial, es decir, la primera dirección de torsión, es "S" y la última, es decir, la segunda dirección de torsión, es "Z".

De esta manera, mientras está enrollado alrededor del núcleo elástico, el hilo de recubrimiento pierde primero las torsiones en la dirección de torsión inicial, por ejemplo, torsiones en Z, y luego recibe torsiones en la dirección opuesta, en este ejemplo, torsiones en S. Por el contrario, si la etapa de envoltura se llevara a cabo aumentando el número de torsiones en la dirección de torsión inicial, el hilo de recubrimiento pronto se volvería demasiado "tenso" y sería probable que se rompiera antes de que se envolviera un número adecuado y deseado de bobinas sobre el núcleo elástico.

Por tanto, el método de acuerdo con la invención permite formar un mayor número de espiras por unidad de longitud del hilo de núcleo elástico, sin aproximarse o alcanzar peligrosamente un límite de estabilidad crítico del hilo de recubrimiento, y evitando cualquier riesgo de rotura del hilo de núcleo elástico, debido a un nivel excesivo de torsión.

Con un número de bobinas por unidad de longitud superior a dicho valor mínimo, se obtiene una estructura de bobina que está empaquetada lo suficientemente apretada como para forzar a las bobinas a realizar una recuperación elástica sustancialmente regular. Por lo tanto, un gran número de bobinas por unidad de longitud, y la estructura altamente empaquetada resultante, que se puede alcanzar con seguridad mediante el método de acuerdo con la invención, hace que las bobinas vuelvan sustancialmente a su configuración original sin estirar, una vez que el hilo se ha estirado y luego liberado. Esto evita que el hilo de núcleo elástico penetre entre bobinas adyacentes del hilo de recubrimiento mientras se estira, y que permanezca en un estado sobresaliendo del hilo de núcleo elástico, después de ser liberado, lo que deterioraría notablemente el aspecto de cualquier tela fabricado a partir del hilo de núcleo elástico, así como también sus propiedades elásticas.

Además, con el método de acuerdo con la invención, el hilo de recubrimiento, después de perder las torsiones en la dirección de torsión inicial y antes de recibir cualquier torsión en la dirección de torsión final, atraviesa una condición de torsión cero, en la que las fibras de algodón discontinuas, y posibles fibras de un material diferente tienen poca o incluso ninguna cohesión. Como es bien sabido, la cohesión entre las fibras y, por tanto, la resistencia de los artículos hechos de fibras discontinuas, se asegura principalmente por la torsión de dichas fibras entre sí para obtener un hilo. En la condición de torsión cero proporcionada por este método, podría ser un problema una posible desagregación del hilo de recubrimiento, mientras está enrollado alrededor del núcleo elástico.

Sin embargo, la protección del espacio de envoltura proporcionada por el contenedor limita o suprime sustancialmente la fricción del hilo de recubrimiento con el aire, evitando así el riesgo de desagregación del hilo de recubrimiento cuando cruza la condición de torsión cero antes mencionada.

Por lo tanto, mediante el método de acuerdo con la invención, resulta posible usar un hilo elástico de caucho natural que tenga una densidad de masa lineal como la disponible actualmente en el mercado, es decir, normalmente superior a 200-500 dtex. Gracias a este método, se pueden obtener hilos de núcleo elásticos adecuados para fabricar telas elastizadas que contienen ventajosamente caucho natural en lugar de hilos elásticos sintéticos además del algodón: por lo tanto, estas telas elastizadas sólo contienen materiales respetuosos con el medio ambiente, en particular materiales compostables. En consecuencia, se pueden obtener artículos que se pueden convertir en abono al final de su vida útil, o en todo caso se pueden degradar de forma natural.

Además, tales telas elastizadas son particularmente más adecuados para personas sensibles a la piel, en comparación con las fibras poliméricas sintéticas, a partir de las cuales se fabrican habitualmente telas elastizadas del tipo mezclilla.

Como es bien sabido, la cuenta métrica Nm es una medida indirecta de la densidad lineal textil (de su recíproco), y se define como el número de kilómetros correspondientes a 1 Kg de un hilo o filamento. En otras palabras, el recuento métrico se expresa en Km/Kg. Una unidad de densidad lineal alternativa textil es el tex, que es, a la inversa, la masa expresada en gramos correspondiente a 1 Km de un hilo o filamento, o un submúltiplo del mismo, como por ejemplo dtex (0,1 tex).

El número de torsiones por metro significa el número de torsiones que se pueden contar directamente como el número de torsiones inversas que se requieren para retirar completamente las torsiones en una longitud predeterminada de un hilo retorcido que se ha dispuesto entre dos puntos fijos en un punto inicial predeterminado estiramiento de tracción. En particular, la longitud predeterminada y el estiramiento de tracción inicial se seleccionan de acuerdo con la norma ISO 2061.

En particular, el valor mínimo predeterminado T<0>, para cada valor de densidad de masa lineal Nm indicado en una línea respectiva de la tabla 1, es un valor escrito en la misma línea y en la columna titulada "T<0>" de esta tabla. Para valores de dicha densidad de masa lineal Nm que sean intermedios entre los valores indicados en respectivas líneas contiguas de la tabla, el valor mínimo T<0>se obtiene interpolando linealmente los T<0>valores escritos en las mismas líneas adyacentes de la tabla 1 y en la columna titulada "T<0>".

- Tabla 1 -

En particular, el valor máximo predeterminado Ti, para cada valor de densidad de masa lineal Nm indicado en una línea respectiva de la tabla 1, es un valor escrito en la misma línea y en la columna titulada "T<1>" de la tabla. Para valores de dicha densidad de masa lineal Nm que sean intermedios entre los valores indicados en respectivas líneas contiguas de la tabla, el valor máximo T<1>se obtiene interpolando linealmente los valores T<1>escrito en las mismas líneas adyacentes de la tabla 1 y en la columna titulada "T<1>". Con tal número de bobinas por unidad de longitud, se obtiene una estructura de bobina que no está demasiado apretada como para deteriorar las propiedades elásticas del hilo de núcleo elástico y, por tanto, de cualquier tela fabricado a partir del mismo.

El número T de bobinas por unidad de longitud, para cada valor de densidad de masa lineal Nm, puede obtenerse mediante la ecuación:

donde K es un número establecido entre 75 y 290, que corresponden sustancialmente a dichos valores mínimo y máximo T<0>y T<1>de dicho número de bobinas envueltas, respectivamente.

Preferentemente, K se establece entre 90 y 250, con mayor preferencia entre 120 y 220.

Preferentemente, el número T de bobinas por unidad de longitud, se fija entre un valor de referencia central T<2>menos 10 % y el mismo valor de referencia central T<2>más 10 %, en donde el valor de referencia central T<2>se da en la tabla 2 para algunos valores de recuento métrico Nm, y se obtiene interpolando linealmente los valores contiguos T<2>para recuentos de métricas intermedias.

- Tabla 2 -

El hilo de recubrimiento puede ser un hilo de una sola hoja, un hilo de dos hojas y un hilo que tiene más de dos hojas.

Ventajosamente, la etapa de transportar el núcleo elástico y el hilo de recubrimiento hasta el carrete de recogida comprende:

- etapas de hacer que el núcleo elástico y el hilo de recubrimiento se desplacen a través de una cavidad pasante longitudinal y a lo largo de una superficie lateral, respectivamente, de un cuerpo cilíndrico hueco giratorio que gira a una velocidad de rotación predeterminada, teniendo la cavidad pasante longitudinal una abertura en el extremo de entrada y una abertura en el extremo de salida para el núcleo elástico;

- una etapa de hacer que el núcleo elástico y dicho hilo de recubrimiento pasen a través de un orificio orientado hacia la abertura del extremo de salida de la cavidad pasante longitudinal del cuerpo cilíndrico hueco a una distancia predeterminada del mismo, y

en donde el espacio de envoltura está dispuesto entre la abertura en el extremo de salida y el orificio, de manera que el recipiente tiene un paso de salida en el orificio, y el núcleo elástico y el hilo de recubrimiento pasan a través del orificio como dicho hilo de núcleo elástico.

Más detalladamente, la etapa de predisponer la fuente del núcleo elástico comprende las etapas de predisponer un primer carrete de la fibra elástica, mientras que la etapa de predisponer un hilo de recubrimiento proporciona una etapa de montar un segundo carrete de hilo de recubrimiento coaxialmente al hueco del cuerpo cilíndrico. La etapa de transporte comprende una etapa de estirar y desenrollar la fibra elástica del primer carrete, a una velocidad de desenrollado predeterminada igual a dicha velocidad de transporte. La etapa de transporte comprende además una etapa de estirar el núcleo elástico fuera del orificio, con el hilo de recubrimiento enrollado alrededor del núcleo elástico, y una etapa de recoger el hilo de núcleo elástico en un tercer carrete de recogida, a una velocidad de estiramiento/recogida seleccionada de tal manera que se obtenga una relación de estiramiento predeterminada de la fibra elástica. En particular, esta relación de estiramiento se establece entre 2 y 6.

En particular, el método puede aplicarse en una máquina de torsión de huso hueco, por ejemplo, una máquina de tipo Hamel que permite una configuración de globo protegido, es decir, una en la que el núcleo elástico y el hilo de recubrimiento están encerrados dentro de un recipiente cuando se unen para formar el hilo de núcleo elástico.

En particular, la fuente del núcleo elástico puede ser un carrete que comprende un cubo central que tiene un radio de rozamiento y bridas de extremo que tienen un radio de brida, estando dispuesto el carrete de forma giratoria alrededor de un primer eje propio, y la etapa de transportar el núcleo elástico comprende una etapa de desenrollar el núcleo elástico del carrete. En este caso, un cilindro de equilibrio intermedio tiene un diámetro predeterminado más largo que el radio de la brida acortado por el radio del cubo y un segundo eje propio fijo, paralelo al primer eje, está dispuesto entre el carrete y un árbol de distribución de movimiento paralelo al primero y al segundo eje, en contacto tanto con el carrete como con el eje de distribución de movimiento. De esta manera, durante la etapa de desenrollado, el núcleo elástico se mantiene en contacto con el cilindro equilibrador intermedio.

Ventajosamente, la fibra elástica comprende además los siguientes componentes:

- un agente de vulcanización, en donde el agente de vulcanización es azufre en una concentración en peso en el caucho natural establecida entre 0,5 % y 3,0 %;

- un acelerador de vulcanización y un activador de vulcanización;

- un agente antiadhesivo;

- un agente antioxidante;

- un agente de estabilización,

y la fibra elástica se obtiene a partir de un hilo plano de caucho natural cortado longitudinalmente, para obtener la fibra elástica en forma de un filamento elástico que tiene dicha densidad de masa lineal.

En una modalidad ilustrativa, el núcleo elástico comprende un hilo complementario dispuesto a lo largo de la fibra elástica. De esta manera, se reduce notablemente la fricción entre las espiras del hilo de recubrimiento y la fibra elástica. Esto evita que se formen deformidades flojas y sustancialmente inelásticas en la tela, debido a una mala recuperación elástica, después de estirar y luego soltar una porción de tejido, lo que a menudo ocurre en prendas debido a los movimientos o posturas de algunos usuarios, o incluso cuando se fabrican artículos tales como prendas de vestir de tejido elastizado.

En este caso, la etapa de predisponer una fuente de un núcleo elástico comprende una etapa de predisponer un cuarto carrete del hilo complementario, y la etapa de transportar el núcleo elástico implica al hilo complementario junto con la fibra elástica, desde el primer y cuarto carrete respectivamente, en donde se proporciona una rueda de fricción en la que convergen la fibra elástica y el hilo complementario, antes de ser transportados juntos al espacio de envoltura.

En particular, el hilo complementario está fabricado de un material biodegradable que puede seleccionarse, por ejemplo, del grupo que consiste en: lana, seda, algodón, lino, cáñamo, yute, sisal, rafia y ramio.

El hilo complementario puede ser un hilo discontinuo o un hilo continuo. En el último caso, puede estar dispuesto paralelo a la fibra elástica o interconectado con ella, es decir, entre el hilo complementario y la fibra elástica pueden estar previstos puntos de conexión a una distancia predeterminada entre sí. Como alternativa, el hilo complementario puede enrollarse alrededor de la fibra elástica, por ejemplo, formando un recubrimiento a su alrededor. El hilo continuo complementario puede ser un hilo continuo monofilamento o un hilo continuo multifilamento, en cuyo caso los filamentos pueden ser planos o texturizados. Preferentemente, el hilo complementario tiene un número métrico establecido entre 22 dtex y 150 dtex.

También entra dentro del alcance de la invención un hilo elastizado obtenido de acuerdo con el método descrito anteriormente, así como también una tela elastizada que contiene al menos una parte del hilo elastizado descrito anteriormente, obtenido mediante el método descrito anteriormente.

Breve descripción de las figuras

La invención se mostrará ahora con la siguiente descripción de sus modalidades ilustrativas, a modo de ejemplo, pero no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- La Figura 1 muestra esquemáticamente una etapa de enrollar helicoidalmente el hilo de recubrimiento alrededor del núcleo elástico que comprende una fibra elástica para obtener un hilo elastizado en forma de un hilo de núcleo elástico;

- La Figura 2 muestra esquemáticamente un dispositivo para llevar a cabo la etapa de enrollar helicoidalmente el hilo de recubrimiento alrededor del núcleo elástico, en una modalidad ilustrativa;

- Las Figuras 3 y 4 son vistas laterales esquemáticas de una unidad de desenrollado para desenrollar la fibra elástica de un elemento de torsión, comprendiendo la unidad de desenrollado un cilindro equilibrador intermedio; - La Figura 5 muestra la unidad de desenrollado de las Figuras 3 y 4 en tres instantes diferentes de la etapa de desenrollado, es decir, al principio (a), al final (c) y en un instante intermedio (b) de la etapa de desenrollado; - La Figura 6 es un diagrama que muestra cómo el número mínimo, máximo y de referencia de bobinas dependen del recuento métrico del hilo de recubrimiento;

- La Figura 7 muestra esquemáticamente una etapa de enrollar helicoidalmente el hilo de recubrimiento alrededor de un núcleo elástico que comprende un hilo complementario además de la fibra elástica;

- La Figura 8 muestra esquemáticamente un dispositivo para llevar a cabo la etapa de enrollar helicoidalmente el hilo de recubrimiento alrededor del núcleo elástico de la Figura 7.

Descripción de las modalidades ilustrativas preferidas

Con referencia a la Figura 1, se describe un método para fabricar un hilo de núcleo elástico 50, en donde un núcleo elástico 30 está recubierto por un hilo de recubrimiento 40 dispuesto helicoidalmente alrededor del núcleo elástico 30. El método proporciona una etapa de disposición previa del núcleo elástico 30, que comprende una fibra elástica 10 hecha de caucho natural y que típicamente tiene una densidad de masa lineal establecida entre 200 dtex y 1000 dtex. El método comprende además una etapa de predisposición de un hilo de recubrimiento a base de algodón 40 que tiene un título métrico Nm y está retorcido con una dirección de torsión inicial predeterminada, que puede ser "Z" o "S", y típicamente "Z", como normalmente disponible en el comercio.

El hilo de núcleo elástico 50 se obtiene mediante una etapa de recubrimiento envolviendo helicoidalmente el hilo de recubrimiento 40 alrededor del núcleo elástico 30. Para realizar la envoltura, se proporcionan etapas para transportar el núcleo elástico 30 y el hilo de recubrimiento 40 a velocidades respectivas v<1>y v<2>, a un espacio de envoltura 35, donde el hilo de recubrimiento 40 alcanza lateralmente, es decir, tangencialmente, el núcleo elástico 30, cubriendo el hilo 40 en un ángulo a predeterminado con respecto al núcleo elástico 30 cuando alcanza este último, para formar un recubrimiento sustancialmente helicoidal alrededor del núcleo elástico 30.

El espacio de envoltura 35 es un espacio normalmente cerrado, como se muestra en la Figura 2, de modo que el hilo de recubrimiento 40 se gira desde una disposición sustancialmente lineal, al entrar en el espacio de envoltura 35, a una disposición enrollada helicoidalmente, en un entorno de turbulencia reducida, para limitar la fricción del núcleo elástico 30, del hilo de recubrimiento 40 y del hilo 50 con aire, durante la etapa de envoltura.

Como también se muestra en la Figura 2, las etapas de transportar el núcleo elástico 30 y el hilo de recubrimiento 40 se controlan mediante una velocidad v<3>en el que el hilo central elástico 50 se recoge en un carrete de recogida 70. Como consecuencia, el hilo de recubrimiento 40 y la fibra elástica 10 se retiran de fuentes respectivas, que pueden ser dispositivos de almacenamiento tales como carretes 41, 51.

Como también se muestra en la Figura 2, en una modalidad ilustrativa, la etapa de transportar el núcleo elástico 30 hacia el espacio de envoltura 35 se lleva a cabo a través de una cavidad pasante longitudinal central 63 de un primer cuerpo cilíndrico 61 dispuesto para girar rápidamente, a una velocidad de rotación predeterminada alrededor de su propio eje 63', por lo tanto, el núcleo elástico 30 se transporta a lo largo de una trayectoria sustancialmente lineal. En lugar de ello, la etapa de transportar el hilo de recubrimiento 40 se lleva a cabo a lo largo de una superficie exterior 62 del primer cilindro 61, preferentemente a lo largo de un elemento guía dispuesto sobre el mismo, no mostrado. Preferentemente, el primer cuerpo cilíndrico 61 está alojado integral y coaxialmente dentro de un segundo cilindro hueco 64, formando una unidad transportadora 60. El carrete 41 de hilo de recubrimiento 40 está dispuesto integralmente dentro del segundo cuerpo cilíndrico 64, de manera que la etapa de transportar el hilo de recubrimiento 40 tiene lugar en un espacio 65 entre el carrete 41 y la superficie exterior del primer cuerpo cilíndrico 61.

En esta modalidad ilustrativa, el espacio de envoltura 35 se define entre un extremo de salida 69 del primer cuerpo cilíndrico 61, en el que se suministra el núcleo elástico 30, y un orificio 66 que está dispuesto preferentemente a lo largo del eje 63', desde el cual se libera el hilo de núcleo elástico 50 en estado estirado, para ser transportado a su vez al carrete de recogida 70. La cobertura del espacio de envoltura 35 se realiza mediante una pared preferentemente axisimétrica 67' que converge desde una superficie interna del segundo cuerpo cilíndrico hueco 64 al orificio 66, creando así un recipiente 67, cuyo orificio 66 es un pasaje de salida para el hilo de núcleo elástico 50 formado dentro del espacio envolvente 35.

Velocidades de transporte v<1>y v<2>(Figura 1) del núcleo elástico 30 y el hilo de recubrimiento 40, respectivamente, así como también la velocidad de rotación de la unidad transportadora 60, se seleccionan de tal manera que, en la etapa de envolver helicoidalmente el hilo de recubrimiento 40 alrededor del núcleo elástico 30, el hilo de recubrimiento 40 cambia su propia dirección de giro, por ejemplo, de "Z" a "S". En otras palabras, el hilo de recubrimiento 40 se retuerce con una dirección de torsión final opuesta a una dirección de torsión inicial, pasando de un hilo de recubrimiento torcido en Z 40Z a un hilo de recubrimiento torcido en S 40S. Además, las velocidades v<1>y v<2>se seleccionan de tal manera que un número T de bobinas se establece entre un valor mínimo predeterminado T<0>y un valor máximo predeterminado T<1>se enrolla alrededor de cada unidad de longitud de hilo de núcleo elástico recién fabricado 50, valores máximo y mínimo Tü,T<1>en dependencia del número métrico Nm del hilo de recubrimiento 40.

La fuente 51 de núcleo elástico 30 puede ser un carrete 51 de fibra elástica 10 dispuesto de forma giratoria alrededor de su propio eje 52. Como se muestra en la Figura 4, el carrete 51 puede comprender un cubo central 53 y bridas de extremo 54 de radio R, en las porciones extremas del cubo central 53 de radio r,. El carrete 51 se mueve mediante un eje de distribución de movimiento 58, es decir, un cilindro 58 que está dispuesto de forma giratoria alrededor de un propio eje de rotación 59 a lo largo de una serie de unidades de torsión alineadas de una máquina de torsión. Para este propósito, el eje de rotación 59 del eje de distribución de movimiento 58 es paralelo al eje de rotación (común) 52 de (cada) carrete 51. El eje de distribución de movimiento 58 está dispuesto en contacto con la superficie libre de la fibra elástica desenrollada 10, como también se muestra en la Figura 2, para hacer que el carrete 51 gire a una velocidad de rotación prefijada.

En una modalidad preferida de la invención, como se muestra en las Figuras 3 a 5, un cilindro de equilibrio intermedio 56 está dispuesto entre el eje de distribución de movimiento 58 y los carretes 51 de fibra elástica 10 de las unidades de torsión, con su propio eje 57 paralelo al eje 52 de carretes 51 y el eje 59 del eje de distribución de movimiento 58. Más detalladamente, el cilindro de equilibrio intermedio 56 está dispuesto de forma giratoria libremente en contacto con la superficie del eje de distribución de movimiento 58, en un lado, y en contacto con la superficie del carrete 51, en el otro lado opuesto, es decir, está dispuesto en contacto con la superficie libre de desenrollado de la fibra elástica 10. El radio del cilindro P del cilindro de equilibrio intermedio 56 es más largo que el radio de brida R acortado por el radio del cubo r, es decir, la relación

P > R - r

es verificada.

El eje 52 del carrete 51 está dispuesto de manera deslizante a lo largo de una guía 55 integral a la máquina de hilar. De esta manera, a medida que avanza la etapa de desenrollado, disminuye la cantidad de fibra elástica 10 en el carrete 51. Por lo tanto, el eje 52 y el carrete 51 se acercan progresivamente al cilindro de equilibrio intermedio 56 y se acercan al eje de distribución de movimiento 58, como se muestra en la Figura 5. En una disposición vertical de la unidad de desenrollado, en la que el carrete 51 está dispuesto sobre el eje de distribución de movimiento 58 como en las Figuras 3 y 4, el movimiento de aproximación relativo del carrete 51 y el cilindro de equilibrio intermedio 56 es posible debido a la gravedad que actúa sobre el carrete 51. En otros casos, pero preferentemente también en este caso, se puede proporcionar ventajosamente un medio de resorte, no mostrado, para recuperar progresivamente el carrete 51 al eje de distribución de movimiento 58 a medida que avanza la etapa de desenrollar la fibra elástica 10. Por lo tanto, como se muestra en la Figura 5, mientras se desenrolla, el filamento elástico 10 siempre se retira del carrete 51 a la misma distancia L = S 2P, independientemente del estado de desenrollado de la bobina 51, donde S (Figura 3) es el radio del eje de distribución de movimiento 58. De esta manera, no se requieren ajustes periódicos de la fuerza de tracción que actúa sobre la fibra elástica 10 para mantener la relación de estiramiento de la fibra elástica 10 en un valor fijo, preferentemente entre 2 y 6, y para mantener el número de bobinas realmente enrolladas alrededor del núcleo en un valor fijo, siempre que la velocidad de embobinado v<3>se mantenga constante, gradualmente a medida que avanza la etapa de desenrollado de la fibra elástica 10.

El material del hilo de recubrimiento es un material a base de algodón, en particular contiene al menos un 50 % de algodón. Por ejemplo, este material puede ser un material utilizado normalmente para fabricar una tela de mezclilla. El hilo de recubrimiento a base de algodón puede ser un hilo de una sola hoja, un hilo de dos hojas o incluso un hilo que tiene más de dos hojas.

La Figura 6 es un diagrama que muestra el valor mínimo predeterminado T<0>del número T de bobinas a enrollar alrededor de una unidad de longitud de hilo de núcleo elástico 50 que se está fabricando, para cada valor de densidad de masa lineal Nm del hilo de recubrimiento 40, en forma de una curva 81. La curva 81 se obtiene interpolando los valores de la columna central de la tabla 1.

El diagrama de la Figura 6 también muestra una curva 82 que indica, para cada valor de densidad de masa lineal Nm del hilo de recubrimiento 40, un número máximo T<1>de bobinas que se pueden envolver sin perder las propiedades elásticas del hilo de núcleo elástico 50, como ha demostrado la experiencia. La curva 82 se obtiene interpolando los valores de la columna derecha de la tabla 1.

Ventajosamente, el número T de bobinas por unidad de longitud del hilo de núcleo elástico 50, para cada valor Nm de cuenta métrica del hilo de recubrimiento 40, viene proporcionado por la ecuación:

T=K Nm0'425;

donde K es un número establecido entre 75 y 290, correspondiendo estos valores sustancialmente a las curvas 83 y 84 del diagrama de la Figura 6. Más en particular, K puede fijarse entre 90 y 250, más en particular, entre 120 y 220. El diagrama de la Figura 6 también muestra una banda 85 correspondiente a los valores preferidos T de número de bobinas por unidad de longitud, fijados entre ±10 % de un valor de referencia central T<2>que se obtiene interpolando los valores de la tabla 2, correspondiente a la curva 86.

Con referencia a las Figuras 7 y 8, el núcleo elástico 30 también puede comprender un hilo complementario 20 dispuesto a lo largo de la fibra elástica 10. En este caso, la etapa de predisposición del núcleo elástico 30 proporciona etapas de predisposición de un cuarto carrete, no mostrado, de hilo complementario 20, y la etapa de transportar el núcleo elástico implica, además de la fibra elástica 10, también el hilo complementario 20. También se puede proporcionar una rueda de fricción 15 en la que convergen la fibra elástica 10 y el hilo complementario 20, antes de ser transportados juntos a la cavidad pasante longitudinal central 63, a través de una abertura de entrada 68 de la misma, del primer objeto hueco cilíndrico 61.

Preferentemente, el hilo complementario 20 está hecho de un material biodegradable o compostable que puede ser, por ejemplo, lana, seda, algodón, lino, cáñamo, yute, sisal, rafia, ramio.

El hilo complementario 20 puede ser un filamento discontinuo o continuo, en este último caso puede ser un hilo continuo monofilamento o un hilo continuo multifilamento. El filamento o sus filamentos pueden ser filamentos planos o texturizados.

Aún en el caso de un hilo complementario continuo 20, la Figura 7 sólo muestra una disposición sustancialmente paralela, en la que el hilo complementario 20 y la fibra elástica 10 son paralelos entre sí. Sin embargo, la invención no está limitada por esta modalidad ilustrativa, ya que son posibles diferentes disposiciones entre el hilo complementario 20 y la fibra elástica 10, tal como una disposición envuelta, en la que el hilo complementario 20 forma un recubrimiento alrededor de la fibra elástica 10, así como también una disposición interconectada, en la que se proporcionan puntos de conexión entre el hilo complementario 20 y la fibra elástica 10, a una distancia predeterminada entre sí.

Está dentro del alcance de la presente solicitud de patente un hilo de núcleo elástico fabricado mediante el método descrito anteriormente, así como también una tela elastizada que contiene dicho hilo de núcleo elástico.

La descripción anterior de modalidades ilustrativas de la invención revelará completamente la invención de acuerdo con el punto de vista conceptual, de modo que otros, aplicando el conocimiento actual, podrán modificar y/o adaptar para diversas aplicaciones las modalidades sin investigación adicional y sin partir de la invención y, en consecuencia, debe entenderse que dichas adaptaciones y modificaciones deberán considerarse equivalentes a las modalidades específicas. Los medios y los materiales para realizar las diferentes funciones descritas en la presente descripción podrían tener una naturaleza diferente sin por ello salirse del campo de la invención. Además, se debe entender que la fraseología o terminología empleada en la presente descripción es para el propósito de la descripción y no debe considerarse como limitante.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para fabricar un hilo de núcleo elástico (50) que comprende las etapas de: -predisponer una fuente (51) de un núcleo elástico (30) que comprende una fibra elástica (10) hecha de un caucho natural que contiene más del 80 % de cis-1,4-poliisopreno, en donde dicha fibra elástica (10) tiene una densidad de masa lineal establecida entre 200 dtex y 1000 dtex; -predisponer al menos un hilo de recubrimiento (40) que comprende algodón en un porcentaje en peso superior al 50 %, en donde dicho hilo de recubrimiento tiene una densidad de masa lineal establecida entre 6 Nm y 100 Nm, dicho hilo de recubrimiento (40) retorcido con una dirección de torsión inicial seleccionada entre "Z" y "S"; - transportar dicho núcleo elástico (30) y dicho hilo de recubrimiento (40) hasta un carrete de recogida (70), a velocidades de transporte predeterminadas respectivas, en donde dicha velocidad de transporte de dicho núcleo elástico (30) varía - a partir de una velocidad inicial, en dicha fuente (51) de dicho núcleo elástico (30), - a una velocidad final de al menos el doble de dicha velocidad inicial, en dicho carrete de recogida (70), en donde dicha etapa de transporte se lleva a cabo de tal manera que dicho hilo de recubrimiento (40) alcance lateralmente una proximidad de dicho núcleo elástico (30) en un espacio de envoltura (35); - envolver helicoidalmente dicho hilo de recubrimiento (40) alrededor de dicho núcleo elástico (30) en dicho espacio de envoltura (35), obteniendo así dicho hilo de núcleo elástico (50); en donde dichas velocidades de transporte se seleccionan de tal manera que, en dicha etapa de envoltura helicoidal: - dicho hilo de recubrimiento (40) se retuerce con una dirección de torsión final opuesta a dicha dirección de torsión inicial, es decir, seleccionada entre "S" y "Z", respectivamente; - un número T de bobinas de dicho hilo de recubrimiento (40) establecido entre un valor mínimo predeterminado T<0>y un valor máximo predeterminado T<1>, dichos valores mínimo y máximo T<0>,T dependiendo de dicha densidad de masa lineal Nm, se enrolla alrededor de una unidad de longitud de dicho hilo de núcleo elástico (50), en donde dicho espacio de envoltura (35) es un espacio protegido encerrado por un contenedor (67).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, - para cada valor de densidad de masa lineal Nm indicado en una línea respectiva de la siguiente tabla (tabla 1):

dichos valores mínimo y máximo T<0>, T<1>son los valores escritos en dicha línea respectiva y en las columnas encabezadas por T<0>y T<1>, respectivamente, de dicha tabla, - para valores de dicha densidad de masa lineal Nm intermedios entre los valores indicados en respectivas líneas contiguas de dicha tabla, dichos valores mínimo y máximo T<0>,T se obtienen interpolando linealmente los valores escritos en dichas respectivas líneas contiguas y en las columnas encabezadas por T0 y T1 de dicha tabla, respectivamente.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde dicho número T de bobinas por unidad de longitud, para cada valor de dicha densidad de masa lineal Nm, tiene un valor proporcionado por la ecuación: T=K Nm0'425; donde K es un número establecido entre 75 y 290.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde K se establece entre 90 y 250, en particular, K se establece entre 120 y 220.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho hilo de recubrimiento (40) se selecciona entre un hilo de una sola hoja, un hilo de dos hojas y un hilo que tiene más de dos hojas.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha etapa de transportar dicho núcleo elástico (30) y dicho hilo de recubrimiento (40) hasta dicho carrete de recogida (70) comprende: - etapas para hacer que dicho núcleo elástico (30) y dicho hilo de recubrimiento (40) se desplacen a través de una cavidad pasante longitudinal (63) y a lo largo de una superficie lateral (62), respectivamente, de un cuerpo cilíndrico hueco giratorio (61) que gira a una velocidad de rotación predeterminada, teniendo dicha cavidad pasante longitudinal (63) una abertura del extremo de entrada (68) y una abertura del extremo de salida (69) para dicho núcleo elástico (30); - una etapa de hacer que dicho núcleo elástico (30) y dicho hilo de recubrimiento (40) pasen a través de un orificio (66) frente a dicha abertura del extremo de salida (69) de dicha cavidad pasante longitudinal (63) de dicho cuerpo cilíndrico hueco (61) a una distancia predeterminada del mismo, y en donde dicho espacio de envoltura (35) está dispuesto entre dicha abertura del extremo de salida (69) y dicho orificio (66), de manera que dicho recipiente (67) tiene un paso de salida en dicho orificio (66) y dicho núcleo elástico (30) y dicho hilo de recubrimiento (40) pasa a través de dicho orificio (66) como dicho hilo de núcleo elástico (50).
7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en done dicha fuente de dicho núcleo elástico (30) es un carrete (51) que comprende un cubo central (53) que tiene un radio de cubo (r) y bridas de extremo (54) que tienen un radio de brida (R), dicho carrete (51) está dispuesto de forma giratoria alrededor de un primer eje propio (52), y dicha etapa de transportar dicho núcleo elástico (30) comprende una etapa de desenrollar dicho núcleo elástico (30) de dicho carrete (51), en donde un cilindro de equilibrio intermedio (56) que tiene un radio predeterminado (P) más largo que dicho radio de brida (R) acortado por dicho radio de cubo (r) tiene un segundo eje propio fijo (57) paralelo a dicho primer eje (52), y está dispuesto en contacto entre dicho carrete (51) y un eje de distribución de movimiento (58) paralelo a dichos primer y segundo ejes (52, 59), de manera que, durante dicha etapa de desenrollado, dicho núcleo elástico (30) se mantiene en contacto con dicho cilindro de equilibrio intermedio (56).
8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha fibra elástica (1) comprende además los siguientes componentes: - un agente de vulcanización, en donde dicho agente de vulcanización es azufre en una concentración en peso en dicho caucho natural establecida entre 0,5 % y 3,0 %; - un acelerador de vulcanización y un activador de vulcanización; - un agente antiadherente; - un agente antioxidante; - un agente de estabilización, y dicha fibra elástica (1) se obtiene a partir de un hilo plano cortado longitudinalmente de dicho caucho natural, para obtener dicha fibra elástica (1) en forma de un filamento elástico que tiene dicha densidad de masa lineal.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho núcleo elástico (30) comprende un hilo complementario (20) dispuesto a lo largo de dicha fibra elástica (10).
10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicho hilo complementario (20) está hecho de un material biodegradable.
11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicho material biodegradable se selecciona del grupo que consiste en: lana, seda, algodón, lino, cáñamo, yute, sisal, rafia, ramio.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicho hilo complementario (20) es un hilo continuo que tiene una disposición a lo largo de dicha fibra elástica (10) seleccionada del grupo que consiste en: - una disposición paralela, en donde dicho hilo complementario (20) está dispuesto paralelo a dicha fibra elástica (10); - una disposición interconectada, en donde dicho hilo complementario (20) tiene puntos de conexión con dicha fibra elástica (10), dichos puntos de conexión están dispuestos a una distancia predeterminada entre sí; - una disposición envuelta, en donde dicho hilo complementario (20) forma un recubrimiento alrededor de dicha fibra elástica (10),
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dicho hilo complementario (20) se selecciona entre un hilo continuo de un solo filamento y un hilo continuo de múltiples filamentos que comprende filamentos planos o texturizados.
14. Un hilo de núcleo elástico fabricado mediante el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
15. Una tela de mezclilla elastizada que contiene el hilo de núcleo elástico de acuerdo con la reivindicación 14.