ITFI20000177A1 - Manufatto tessile con fibre illuminate, capo di abbigliamento da questo ottenuto e metodo di produzione del manufatto. - Google Patents

Manufatto tessile con fibre illuminate, capo di abbigliamento da questo ottenuto e metodo di produzione del manufatto. Download PDF

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Description

Descrizione dell’Invenzione Industriale dal titolo:
"MANUFATTO TESSILE CON FIBRE ILLUMINATE, CAPO DI ABBIGLIAMENTO DA QUESTO OTTENUTO E METODO DI PRODUZIONE DEL MANUFATTO”
Settore dell'invenzione
La presente invenzione riguarda un tessuto o altro manufatto tessile che incorpora "fibre illuminate" ed un capo di abbigliamento prodotto a partire dal tessuto e provvisto di una sorgente luminosa alimentata da una pila/accumulatore elettrico capace di essere ospitata in una opportuna tasca del capo stesso.
L’invenzione riguarda inoltre un metodo per la produzione industriale del tessuto mediante un telaio di tipo tradizionale ed un metodo di fabbricazione del capo di abbigliamento.
Nel presente testo per “fibre illuminate" si intendono indicare guide di luce a filamento e/o fibre ottiche in materiale plastico quale, a titolo di esempio:
PMMA (PoliMetilMetaAcrilato), PEA (PoliEtilAcrilato), PEMA (PoliEtilMeta-Acrilato), PMMA/PEMA {Polimetil/Polietilmetacrilato), PC (PoliCarbonato), PS (Polistirolo), Ecc .
Stato dell’arte
Al momento attuale sono conosciute descrizioni di tessuti contenenti fibre che emettono luce , per esempio dal brevetto USA US4234907, anche se ad oggi, per impossibilità realizzative, non e’ mai stato prodotto industrialmente un tessuto con tali caratteristiche.
Il tessuto del documento citato utilizza fibre ottiche illuminate ad una estremità da una sorgente luminosa e provviste di una serie di “intagli” della camicia (cladding) fino all’anima centrale (core) che permettono alla luce di fuoriuscire dalla fibra ottica per conferire al tessuto l’effetto di illuminazione voluto.
Sfortunatamente, il tessuto descritto in US4234907 presenta svariati inconvenienti: Un primo problema è che la luce, incontrando i primi intagli nelle fibre ottiche, verrà in gran parte dissipata rendendo praticamente impossibile alla luce stessa di raggiungere gli intagli più lontani a meno di utilizzare sorgenti luminose molto potenti e ad alto consumo energetico e con grandi ingombri.
Un secondo problema, e forse il più invalidante, sta nel fatto che tali "intagli” indeboliscono le fibre stesse rendendo praticamente impossibile la tessitura e successive manipolazioni (lavaggio, sfregamenti, ecc . )
Un terzo problema è che, al fine di raccogliere le fibre illuminanti, è necessario produrre un tessuto da cui fuoriesce una lunghezza sufficiente delle fibre, in modo tale che le medesime possano essere unite in un fascio e collegate ad una sorgente luminosa. Dall’esame del documento citato non c’è tuttavia traccia di come venga ottenuto il risultato di cui sopra in un modo industrialmente applicabile.
E' anche noto che le fibre ottiche “tradizionali" impiegate in US4234907 sono costituite da un nucleo “core" e da un mantello “cladding" con un indice di rifrazione inferiore a quello del nucleo, in modo da ottenere internamente un effetto specchio che determina la propagazione della luce da una estremità all’altra di una la fibra senza dispersione nelle regioni intermedie.
Scopo dell’invenzione
Un primo scopo dell’invenzione è quello di proporre un manufatto tessile che incorpora “fibre illuminanti” ed un capo di abbigliamento ottenuto da questo e capace di essere prodotto in modo agevole ed efficace.
Un secondo scopo è quello di proporre un metodo industrialmente efficace per produrre il tessuto.
Sommario dell’invenzione
Questi scopi sono stati raggiunti mediante un tessuto, un capo di abbigliamento prodotto a partire da questo e un metodo per produrre il tessuto industrialmente come caratterizzati nelle rivendicazioni indipendenti allegate.
Caratteristiche ulteriori sono contenute nelle rivendicazioni secondarie.
In particolare, secondo l'invenzione, l'effetto desiderato di dispersione della luce all’interno del manufatto si ottiene :
A) Illuminando le fibre ottiche all’ estremità e sfruttando le modificazioni superficiali delle fibre stesse provocate dalla tessitura e non (abrasioni, microfessurazioni, stiramenti, piegature della superfice ecc..) al fine di modificarne localmente l'indice di rifrazione e permettere la fuoriuscita parziale della luce trasmessa
B) con l'aggiunta di componenti droganti disciolti nella fibra stessa e capaci di assorbire la luce immessa e di riemetterla con angolo di diffusione a 360° (guide di luce Scintillanti e/o Shiftanti) in modo tale che la luce incida almeno in parte con un angolo diverso dall'angolo limite e possa cosi fuoriuscire.
In questo caso vantaggiosamente la luce può anche essere fornita alla guida di luce da posizioni diverse dalle estremità;
C) Modificando opportunamente l'indice di rifrazione del '‘mantello" (cladding) rispetto a quello del “nucleo" centrale (core) delle fibre ottiche, in maniera tale da disperdere la luce sulla lunghezza della fibra che si intende illuminare, e questo al fine di variare la quantità’ di luce che viene riflessa dal “mantello” all’interno del “nucleo".
Tale indice di rifrazione sarà vantaggiosamente scelto in funzione del manufatto che si vuole produrre, della lunghezza di fibra che si intende illuminare e delle caratteristiche della sorgente luminosa.
In questo modo si ottiene una “fibra illuminata" che si comporta in maniera sostanzialmente diversa da quella delle fibre ottiche tradizionali.
Lista dei disegni
Questi ed ulteriori vantaggi della presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione che segue e dagli annessi disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:
- la fig.1 mostra un esempio dell’annatura di un tessuto secondo il trovato;
- la fig.2 illustra schematicamente una porzione di un capo di abbigliamento prodotto a partire dal tessuto;
- la fig.3 illustra schematicamente i mezzi di connessione della alimentazione elettrica con le fibre illuminanti del capo di abbigliamento dell'Ìnvenzione;
- le fig.4a- 4c mostrano fasi successive della produzione di un capo di abbigliamento secondo l’invenzione.
Descrizione dettagliata
Con riferimento ai disegni, in un forma preferita di realizzazione il manufatto dell’invenzione è costituito da un tessuto 1 in cui una pluralità di fili di ordito sono costituiti da fibre illuminate 2 distribuite lungo la larghezza della trama 3.
Come illustrato dallo schema di armatura di fig.1 , tra i fili di ordito, solo le fibre 2 non sono tessute da un numero opportuno m1 di fili di trama 3.
A seconda del numero predeterminato m1 di trame “perse" una lunghezza predeterminata delle fibre 2 viene lasciata libera.
Vantaggiosamente, in questo modo è possibile determinare la lunghezza delle fibre illuminate che devono essere raccolte in fasci e chiuse ad una estremità al fine di essere illuminate da una sorgente luminosa, come sarà meglio descritto più avanti.
Un ulteriore vantaggio è che i restanti fili di ordito sono normalmente tessuti dalla trama, così che la parte di tessuto 6 interessata dalle fibre libere 2 non risulta sfrangiato ma trattenuto dalla porzione sottostante di tessuto e può pertanto essere utilizzato come orlo per essere ripiegato e cucito intorno al fascio delle fibre illuminate come illustrato nelle figure 4a-4c.
Il pezzo di tessuto risultante è quindi composto da una porzione 5 nella quale le fibre illuminate 2 sono normalmente tessute e almeno una seconda porzione 6 dalla quale è possibile realizzare un orlo 8 all'interno del quale il fascio di fibre illuminate 2 può essere ospitato.
Con riferimento alla figura 2, un capo di abbigliamento secondo l'invenzione viene prodotto a partire da una pezza di tessuto ottenuta come descritto in precedenza. L’estremità del fascio 7 che fuoriesce dall’orlo 8 viene chiusa da una ferrula metallica 9, dopo di che le fibre vengono tagliate (circa a 90° rispetto al loro asse) al fine di migliorare l’accoppiamento ottico.
Dalla estremità libera della ferrula 9 viene inserito e fissato con sicurezza un diodo (ed 10 in modo tale che sia accoppiato otticamente con le estremità delle fibre 2. Un cavo elettrico 11 viene collegato ai terminali del diodo 10 (preferibilmente per saldatura) e sporge da questo.
Preferibilmente la giunzione elettrica 13 è protetta da una capsula resinata 12 da eventuali tensioni durante l’uso del capo di abbigliamento da parte di un utilizzatore.
Nelle figure 4a-4c sono schematicamente illustrate le prime fasi di produzione del capo di abbigliamento, con la riunione in fasci delle fibre libere 2 (figura 4a) la disposizione del fascio lungo il bordo della parte tessuta del manufatto (figura 4b) e la realizzazione dell'olio per la chiusura del fascio di fibre (figura 4c).
In una forma preferita di realizzazione le fibre illuminate secondo l’invenzione consistono di fibre ottiche polimeriche drogate chimicamente, dette anche fibre "scintillanti".
A titolo di esempio i componenti droganti sono costituiti da molecole organiche aromatiche policicliche con o senza gruppi chinoici, amninici, cianinici, azoici, presenti ad esempio nei composti :
PQLIFENIUCI METIL-para TERPENILE (DMT)
paraTERPENILE (PTP)
tetra METIL-para QUATERFENILE (TMQ)
di-METIL-para QUATERFENILE (BMQ)
ecc .
QXAZOLICI BIFENIL-BUTILFENIL-OXADIAZOLO (BUTYL-PBD)
BIFENIL-FENIL-OXADIAZOLO (PBD)
DIFENILOXAZOLO (PPO)
ecc .
CUMARINICI
IDROSSIMETILCUMARINA
DIMETILAMMINO-TRIFLUORMETIL-CUMARINA
BENZOTI AZOLI L-DI ETILAM M I NO-CU MARI N A
ecc .
RODAMINICI DIETILAMMINO-DIETILIMINO-BENZOICACID
ETILAMMINO-ETILIMINO-DIMETIL-3H-XANTEN-ETILESTERE BENZOICO Vantaggiosamente le fibre scintillanti sono capaci di ricevere luce sia dalla sorgente luminosa all’estremità che dalla luce diffusa nell’ambiente dalle porzioni intermedie tessute delle fibre.
A seconda del drogaggio utilizzato le fibre emettono luce con una lunghezza d’onda preferibilmente tra i 400 ed i 700 nm e oltre.
La luce viene emessa sia alla estremità opposta rispetto alla sorgente di luce che lungo e ortogonalmente al loro asse.
Vantaggiosamente, quando le fibre vengono “strofinate o abrase” si ottiene, come precedentemente descritto, una modificazione superficiale delle fibre che permette un aumento della luce emessa localmente ed è così possibile "disegnare" figure sul tessuto agendo con un bastoncino, una pietra o altri mezzi.
La figura 3 illustra schematicamente una pluralità di diodi 10 disposti in parallelo e connessi mediante cavi elettrici 11 ad un convertitore DC 14 alimentato da una batteria elettrica 15 che può essere sia del tipo sostituibile che ricaricabile.
Preferibilmente il convertitore e la batteria sono impacchettati insieme nello stesso contenitore al fine di ridurre l’ingombro complessivo.
A seconda del capo di abbigliamento e del voluto effetto estetico uno o più pezzi di tessuto illuminato saranno impiegati per la produzione del capo di abbigliamento.
In ogni caso, è possibile produrre pezzi di tessuto con una lunghezza libera delle fibre illuminate abbastanza estesa da poter collegare tutti i fasci alla stessa sorgente luminosa.
Preferibilmente il contenitore della batteria e del convertitore DC è ospitato in una opportuna tasca del capo, per esempio in corrispondenza della cintura dei pantaloni.
Alternativamente è possibile che solo i cavi 11 fuori escano dal capo di abbigliamento, pronto per essere collegati ad un gruppo alimentazione esterno. Secondo l’invenzione, viene ora descritto un metodo per produrre il tessuto come sopra riportato.
Con riferimento alia figura 1, su un telaio di tipo tradizionale (non illustrato nelle figure) vengono predisposti un numero V di fili di ordito (linee nere in figura) che vengono tessuto dai passaggi del filo di trama 3 linea bianca in figura 1) per la produzione di un tessuto continuo della voluta larghezza.
Una pluralità di fili di ordito consistono di fibre f (nella figura viene illustrata una sola fibra per maggiore chiarezza) con un rapporto di armatura preferibilmente compreso tra uno su quattro e uno su dodici, anche se sono possibili altri rapporti che vanno da uno su uno ad uno su un numero qualunque.
In corrispondenza della posizione “f " delle fibre 2 viene comandato al telaio, preferibilmente del tipo a controllo elettronico, di mantenere sollevati i “licci” corrispondenti alle fibre 2 in modo che le sole fibre 2 “perdano" m1 passaggi del filo dì trama e restino libere dal corpo del tessuto 1 che però mantiene la sua continuità.
Dopo m1 passaggi, al telaio viene ordinato di ripristinare la condizione normale e le fibre 2 vengono nuovamente tessute dal filo di trama per un numero m2 di passaggi corrispondente alla lunghezza voluta del pezzo di tessuto in fabbricazione.
Vantaggiosamente, variando il numero m1 è facilmente possibile variare la lunghezza della porzione libera delle fibre 2 è questo permette al produttore di ottenere fasci di fibre illuminate della lunghezza necessaria per realizzare il capo di abbigliamento.
Per esempio, se è necessaria una lunghezza libera delle fibre di 50 cm al fine di produrre il capo di abbigliamento, durante la tessitura sarà lasciata una lunghezza di trama “persa” di 1 m in modo da ottenere due parti di tessuto utili tagliando a metà dell'altezza della trama persa.
Secondo l’invenzione se durante la tessitura le fibre illuminate 2 presentano un differente comportamento rispetto agli altri fili di ordito (per esempio a causa di una diversa flessibilità o caratteristiche meccaniche) possono essere previsti mezzi per il controllo della tensione meccanica delle fibre alimentate, in modo tale da evitare il blocco del telaio durante la produzione del tessuto.
A titolo di esempio tali mezzi di controllo della tensione meccanica possono essere costituiti da “subbi”, sia tradizionali che supplementari, per la alimentazione delle fibre illuminate che ruotano sotto il controllo di un motore indipendente con controllo elettronico e/o meccanico della tensione meccanica.
La presente invenzione è stata descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione si intende che modifiche equivalenti potranno essere apportate senza comunque uscire dall’ambito della tutela accordata alla presente privativa industriale.

Claims (16)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Manufatto tessile comprendente fibre a guida di luce costituite da un'anima centrale capace di propagare la luce e da un mantello esterno, caratterizzato dal fatto che almeno una porzione in lunghezza di detto mantello esterno presenta, rispetto all’anima centrale, un indice di rifrazione tale da consentire la fuoriuscita parziale della luce trasmessa.
  2. 2. Manufatto secondo la rivendicazione 1 , in cui dette fibre sono fibre ottiche e detta porzione di mantello è costituita da zone con modificazioni superficiali delle fibre stesse ottenute per effetto della tessitura o tramite abrasioni, microfessurazioni, stiramenti, piegature della superfice ed altro al fine di modificare localmente l’indice di rifrazione e permettere la fuoriuscita parziale della luce.
  3. 3. Manufatto secondo la rivendicazione 1 , in cui dette fibre sono fibre ottiche e detta porzione di mantello è ottenuta realizzando un mantello con un opportuno indice di rifrazione per l’intera lunghezza della fibra .
  4. 4. Manufatto secondo la rivendicazione 1 , in cui dette fibre sono fibre ottiche polimeriche drogate chimicamente.
  5. 5. Manufatto secondo la rivendicazione 4, in cui dette fibre sono fibre polimeriche realizzate in un materiale selezionato tra: PMMA (PoliMetilMetaAcrilato), PEA (Poti Etil Acri lato) , PEMA (PoliEtilMeta-Acrilato), PMMA/PEMA (Polimetil/Polietilmetacrilato), PC (PoliCarbonato), PS (Polistirolo), ecc... drogato chimicamente con molecole organiche aromatiche policicliche con o senza gruppi chinoici, amninici, cianinici, azoici.
  6. 6. Manufatto secondo una o più delle rivendicazioni 1-5, costituito da un tessuto in trama e ordito in cui dette fibre a guida di luce presentano almeno un tratto libero non tessuto.
  7. 7. Manufatto secondo la rivendicazione 6, in cui dette fibre sono disposte per ordito con un rapporto di armatura preferibilmente compreso tra uno su quattro e uno su dodici.
  8. 8. Metodo per la realizzazione mediante un telaio tessile di un manufatto secondo la rivendicazione 7 , comprendente le seguenti fasi: a) selezione di una pluralità di fibre (f) a guida di luce b) predisposizione per ordito delle fibre (f); c) esecuzione di un primo tratto (5) di tessuto; d) esecuzione di almeno un tratto (6) in cui le sole fibre (2) non sono tessute dai fili di trama.
  9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, comprendente un’ulteriore fase di taglio del manufatto lungo detto tratto (6), preferibilmente in posizione intermedia, in modo tale che le fibre (2) tagliate siano libere dal tessuto sottostante.
  10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9 in cui l’alimentazione delle fibre (2) è controllata mediante mezzi di controllo della tensione.
  11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui detto controllo viene ottenuto motorizzando autonomamente i «subbi», sia tradizionali che supplementari, di alimentazione delle fibre (2).
  12. 12. Capo di abbigliamento realizzato a partire da manufatti secondo una o più delle rivendicazioni 1-7, comprendente almeno una sorgente di illuminazione accoppiata ad una estremità libera di dette fibre (2).
  13. 13. Capo secondo la rivendicazione 12, in cui detta sorgente luminosa è costituita da almeno un diodo LED connesso stabilmente ad una estremità di un fascio di dette fibre (2) mediante una ferrula e collegato mediante cavi (11) ad un gruppo di alimentazione costituito da una batteria e da un convertitore DC/DC
  14. 14. Capo secondo la rivendicazione 13, in cui la giunzione tra diodo e fibre è protetta da una capsula resinata.
  15. 15. Capo secondo la rivendicazione 13, in cui detto gruppo di alimentazione è ospitato da una tasca del capo di abbigliamento.
  16. 16. Capo secondo la rivendicazione 13 realizzato a partire da manufatti secondo una o più delle rivendicazioni 6-7, in cui detto fascio di fibre (2) è contenuto all’interno di un orlo (8) realizzato con il tessuto sottostante alla porzione libera delle fibre (2).
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