ITUA20165315A1 - Tessuto bioattivo composto da filati FIR e da filati in materiale conduttivo - Google Patents

Description

Tessuto bioattivo composto da filati FIR e da filati in materiale conduttivo

Campo di applicazione dell'invenzione

La presente invenzione è relativa ad un nuovo tipo di tessuto, da utilizzare nei settori dell'abbigliamento e dell’arredamento, avente proprietà organolettiche migliorate rispetti ai tessuti attualmente presenti sul mercato.

Stato dell’arte

I tessuti in bioceramica sono allo stato attuale largamente utilizzati nel settore tessile, date le loro particolari proprietà. Tra le varie marche commercializzate si cita di seguito il filato “Resistex<®>Bioceramic”, prodotto dall’azienda italiana TECNOFILATI SRL; nello specifico si tratta di una fibra in poliestere legata a cristalli bio-ceramici e in grado di svolgere un’azione altamente benefica per il corpo umano. Da un lato svolge una naturale funzione assorbente nei confronti dei dannosi raggi ultravioletti UV-A e UV-B che impattando la pelle causano irritazioni, scottature e melanomi; dall’altro svolge un’azione riflettente dei raggi infrarossi, costituendo un vero e proprio effetto schermante contro il calore del sole, consentendo di abbassare la temperatura della superficie interna del tessuto assicurando freschezza e comfort durante l'attività sportiva e l’esposizione al sole. Come dimostrato da test clinici tale tessuto svolge un’azione stimolante a livello micro circolatorio, che si traduce anche in un rafforzamento costante del metabolismo. Un’altra importantissima proprietà di tali tessuti consiste nel fatto che, durante l'esposizione allo spettro solare, vengono bloccati i dannosi raggi UV-A e UV-B e il calore del corpo assorbito dal tessuto viene “restituito” all’organismo sotto forma di raggi FIR (Far Infrared Ray, Raggi Infrarossi Lontani, ovvero una tipologia di onde elettromagnetiche di lunghezza d’onda ridotta facenti parte in natura, come i raggi UV-A e UV-B, dello spettro solare); tali raggi hanno un effetto altamente benefico sul corpo umano in quanto risultano determinanti per fattori quali la crescita e lo sviluppo. Il tessuto bioceramico, in sostanza, è in grado di replicare tali raggi, e per queste peculiari proprietà viene utilizzato in settori quali abbigliamento sportivo, intimo, coperte, lenzuola, abbigliamento interno ed esterno, maglieria e materassi. Ripetuti studi sugli effetti benefici dei raggi FIR mostrano che, nteragendo con la pelle ed i tessuti circostanti, si ottiene un sensibile miglioramento della termoregolazione e della microcircolazione, con una migliorata sintesi, da parte dell'organismo, del collagene cutaneo, cosa questa che si riflette in una riduzione della rugosità della pelle ed in una maggiore elasticità cutanea della pelle stessa. Si riscontra inoltre, mediamente, un minore accumulo dell’acido lattico muscolare, cosa che favorisce di fatto una migliore prestazione fisica. Per tali motivi il tessuto bioceramico viene anche detto “filato FIR”.

Un’altra importante categoria di filati di ultima generazione è costituita dai cosiddetti filati in materiale conduttivo, che vengono realizzati unendo le normali fibre tessili con un filamento continuo di un materiale conduttivo, ad esempio carbonio.

Studi approfonditi nel campo della ESD (Electro Static Discharge) hanno evidenziato come il problema del controllo dell’elettricità statica e dei campi elettrici variabili riguardi qualsiasi tipo di ambiente. L’organismo umano risente della presenza di questi fenomeni naturali; le cariche elettriche che si disperdono nel corpo sono infatti responsabili di numerosi effetti negativi, che si traducono spesso in pericolose patologie quali, ad esempio, quelle a carico del sistema visivo, nervoso e circolatorio. I filati in materiale conduttivo impediscono alle cariche elettriche di scaricarsi sul corpo, evitando così contrazioni muscolari, crampi e affaticamento.

La stessa azienda citata prima, la TECNOFILATI SRL, commercializza da diversi anni un filato conduttivo, commercialmente conosciuto con il nome di “Resistex<®>Carbon”, in cui il materiale conduttivo è appunto il carbonio. In tale senso il carbonio migliora la performance elettrica del corpo umano favorendo la circolazione sanguigna ed il regolare apporto di ossigeno alle cellule. E’ dimostrato che il tessuto "Resistex<®>Carbon” aumenta il rendimento tecnico dei capi sportivi migliorando la performance muscolare dell’atleta; detto filato è altamente performante, in particolare nelle discipline che richiedono sforzo fisico prolungato nel tempo ed in condizioni ambientali ad alta temperatura. Il rendimento dell’atleta, inteso come percentuale di energia metabolica che il sistema muscolare riesce a trasformare in energia meccanica, si mantiene costante e, addirittura,

tende a crescere durante i trenta minuti di sforzo indossando una maglia a

base di tale tessuto; in particolare si osserva un rendimento del 24,68%al

15° minuto contro uno del 24,93% nella parte finale dei trenta minuti; si

ritarda in sostanza, indossando detto tessuto, il manifestarsi della fatica

durante lo sforzo. Diversi test realizzati in collaborazione con il Dott.

Davide Susta, Direttore Scientifico del Centro Sviluppo Allenamento di

Como, hanno rilevato che una maglia a base di tessuto “Resistex<®>

Carbon”, confrontata ad altre maglie completamente in poliestere,

presenta le seguenti caratteristiche migliorate (le prove sono state

eseguite su un gruppo di atleti agonisti durante un allenamento svolto in

ambiente a temperatura e umidità controllate):

L’aumento della temperatura corporea degli atleti è risultato tre volte

inferiore su coloro che indossavano il tessuto conduttivo “Resistex<®>

Carbon”; I Si sono rilevati parametri respiratori migliori nei soggetti che

indossano "Resistex<®>Carbon”; per questi atleti il fabbisogno di

ossigeno si è abbassato di 3 litri al minuto, migliorando

sensibilmente il quoziente respiratorio;

La frequenza cardiaca degli atleti che vestivano “Resistex<®>Carbon”

è risultato inferiore di 4 battiti al minuto rispetto agli altri; in una

corsa della durata di 4 ore ciò si traduce in circa 1.000 battiti in

I

meno;

E’ stata misurata la concentrazione di acido lattico nel sangue

capillare; circa il 12% in meno per chi ha effettuato lo sforzo con la

maglia “Resistex<®>Carbon”.

Quanto appena scritto si evince dal seguente grafico:

in cui, come si può osservare, il sovra stress presente negli atleti che indossano il tessuto a filamento conduttivo (curva rossa) risulta nettamente inferiore del sovra stress a cui sono sottoposti gli stessi atleti quando indossano un tessuto naturale (curva celeste) o sintetico (curva gialla) Si riportano di seguito le conclusioni degli studi effettuati dal team di ricerca che ha effettuato questi studi.

soggetti reclutati per lo studio sperimentale (n = 12) hanno le caratteristiche riassunti nella seguente Tabella:

Tab.1_ Profilo dei soggetti partecipanti allo studio (media /- deviazione standard

Dopo le preliminari valutazioni necessarie per stabilire la massima potenza aerobica, ai soggetti è stato richiesto di pedalare per 30 minuti utilizzando un cicloergometro a freno elettromagnetico, contro una resistenza meccanica tale da richiedere un impegno cardiocircolatorio pari al 60% della massima potenza aerobica; tale intensità non comportava per nessuno dei soggetti accumulo di acido lattico, ed è stato inoltre richiesto oro di mantenere la frequenza di pedalata intorno alle 75 rivoluzioni per minuto, per tutta la durata dei test. Tutti i soggetti hanno rispettato un giorno di pausa tra l’esecuzione delle due prove previste dal disegno sperimentale. Le sessioni si sono svolte in un ambiente a temperatura controllata (25 °C) e ad un’umidità relativa non superiore al 30%, indossando la maglia 100% poliestere (P) e nell’altra prova la maglia “Resistex<®>Carbon" (R<®>). La scelta della maglia da indossare è stata fatta in maniera casuale: la metà dei soggetti ha eseguito la prima prova con la maglia P, mentre l’altra metà ha eseguito la prova con la maglia R<®>. Prima di iniziare lo sforzo ai soggetti è stata somministrata una soluzione di carboidrati e Sali minerali, in modo tale da prevenire l’affaticamento muscolare; durante lo sforzo è stato impedito l'ingerimento di qualunque sostanza

MISURE EFFETTUATE

Prima di ogni sessione sono stati acquisiti:

Parametri antropometrici: altezza, peso e, attraverso bioimpedenziometria, la distribuzione dei liquidi corporei per accertare lo stato di normale idratazione dei soggetti;

Temperatura corporea (sublinguale);

Metabolismo basale, lattacidemia basale e frequenza cardiaca. Durante la prova sotto sforzo:

Frequenza cardiaca;

Ventilazione, consumo d’ossigeno, produzione d’anidride carbonica, concentrazione ematica di acido lattico (ai minuti 7:30, 15:00 22:30, e 30:00), percezione dello sforzo (sempre ai minuti 7:30, 15:00, 22:30, e 30:00).

Alla fine della sezione:

Temperatura corporea (sublinguale);

Peso.

RISULTATI

La perdita di peso corporeo durante l’esercizio risulta essere uguale nelle due differenti condizioni sperimentali, come risulta dalla seguente Tabella (Tabella 2):

Tab.2 -Differenza di peso e di temperatura corporea prima e dopo la prova effettuata nelle due diverse condizioni sperimentali (valori espressi come media /- deviazione stand.

La temperatura corporea misurata prima (36,94 /- 0,34) °C e dopo (37,45 /- 0,32) °C l’esercizio, mostra un incremento quasi triplo (0,50 °C) nei soggetti che indossavano la maglia P, mentre la temperatura degli stessi soggetti quando indossavano la maglia R<®>risulta aumentata di 0,17°C (T iniziale = 37,13 °C; Tdopo sforzo = 37,30 °C); la differenza di incremento di temperatura risulta quindi essere altamente significativa all’analisi statistica (p < 0,01).

I parametri relativi alla funzione respiratoria risultano essere favorevolmente modificati nelle sedute in cui i soggetti indossano la maglia (Tab.3 a seguire):

Tab.3_ differenze, nei parametri ventilatori indicati, al 30° minuto di esercizio nelle due diverse condizioni sperimentali. I valori sono espressi come media /- deviazione standard Notevoli miglioramenti si riscontrano anche nel confronto tra i parametri relativi alla frequenza cardiaca (in battiti al minuto), la percezione allo sforzo e il lattato ematico, come riportato nella seguente Tab.4:

Tab.4_ Differenze nei parametri indicati tra le due diverse condizioni sperimentali, misurati al 30°

minuto di esercizio (valori espressi come media /- deviazione standard)

Il rendimento non risulta essere statisticamente differente nelle due condizioni sperimentali, così come risultano uguali i valori relativi alla scala di percezione dello sforzo. Detto rendimento risulta comunque più elevato (dello 0,25%) nella condizione R<®>, e potrebbe non essere trascurabile se “tradotto" in termini di prestazione di durata prolungata.

La frequenza cardiaca risulta essere invece più alta di circa 4 battiti al minuto quando i soggetti indossavano la maglia P e la concentrazione di acido nel sangue capillare è di circa 0,13 mmol/l ( milli-moli su litro) inferiore quando i soggetti indossavano la maglia R<®>.

Entrambi questi valori raggiungono la significatività statistica suggerendo che la maglia R<®>contribuisce al miglioramento della prestazione.

I due filati sin qui descritti (filato in bioceramica, o FIR, e filato in materiale conduttivo) presentano delle caratteristiche estremamente peculiari e, in definitiva, contribuiscono al benessere fisico della persona che viene a contatto con tali filati e/o tessuti. Dette proprietà sono però legate al singolo filato utilizzato; si è quindi pensato, ed è questo lo scopo principale della presente invenzione, di realizzare un tessuto che possieda le proprietà di entrambi i filati, in modo tale da garantire all’utilizzatore gli stessi benefici che avrebbe entrando in contatto con i due filati separatamente. Nello specifico i filati utilizzati sono il “Resistex<®>Bioceramic” (filato “FIR”), ed il “Resistex<®>Carbon” (filato conduttivo), ma il procedimento che si andrà a descrivere è relativo, più in generale, all’accoppiamento di qualunque coppia di filati scelti tra i filati di tipo FIR ed i filati di tipo conduttivo.

A livello brevettale esistono diversi documenti che riguardano la combinazione di FIR con tessuti/filati/fibre di carbonio; tra questi si cita il brevetto per invenzione JP2011149126 (A), depositato il 22/01/2010 a nome di OKI KOGEI KK (JP); in tale documento si descrive un capo di abbigliamento in grado di irradiare raggi FIR, costituito da un tessuto -non tessuto in fibra di carbonio, avente appunto la particolarità di irradiare raggi FIR, sovrapposto ad un tessuto contenente fibra naturale, fibra sintetica (ad alta densità polimerica), fibra semi-sintetica o fibra rigenerata. All’interno della descrizione si afferma che lo strato in fibra di carbonio svolge anche la funzione di irradiare raggi FIR, cosa questa che non può essere confermata sperimentalmente, essendo necessaria, per l'emissione di detti raggi, la presenza di almeno un tessuto bioceramico, così come descritto nello stato deH'arte. Nel brevetto JP2009057644 (A), depositato il 30/08/2007 a nome di TOKYO ALUMINIUM EKCO PROD KK (JP), si descrive invece un tessuto - non tessuto impregnato con una speciale polvere olivina alcalina a base di carbonio, allo scopo di generare raggi FIR verso l’interno (del corpo); anche in questo caso l’effettiva produzione di raggi FIR è quanto meno da dimostrare, ed inoltre il procedimento utilizzato per realizzare tale tessuto è complicato e, di conseguenza, costoso.

Sommario dell’invenzione

L’invenzione in oggetto consente di superare gli inconvenienti relativi ai dispositivi citati nello Stato dell’Arte, presentando un tessuto che incorpora in un unico prodotto le proprietà dei filati FIR e dei filati in materiale conduttivo, è semplice da realizzare e può essere utilizzato in qualunque settore, daH’abbigliamento aH’arredamento di interni.

Il prodotto così realizzato interagisce con il corpo umano; in particolare la prima fibra, in FIR, migliora il metabolismo corporeo attraverso l’aumento della microcircolazione sanguigna e veicolando tutti gli elementi (ossigeno, sostanze nutritive, ormoni ed eventuali farmaci) indispensabili all’organismo per funzionare al meglio, mentre la seconda fibra, composta da un filato in materiale conduttivo (con bassa resistività elettrica, quindi con alta conducibilità elettrica), svolge la funzione di dissipare le cariche elettrostatiche esistenti sulla superficie corporea e che interferiscono con il normale funzionamento delle cellule e sulla bioelettricità; oltre a questa peculiarità la seconda fibra supporta il normale funzionamento corporeo, avendo un effetto batteriostatico ed un effetto schermante su quello che viene definito “Inquinamento elettromagnetico” o ‘'elettrosmog”. Nel dettaglio il primo filato è costituito da bioceramica, mentre il materiale conduttivo può essere scelto tra i materiali riportati nella seguente tabella: Tab.5_ Materiali conduttivi utilizzati perii filato conduttivo antistatico

Oltre alle sopracitate due fibre (FIR e materiale conduttivo) possono

essere presenti altre fibre atte a garantire particolari caratteristiche

strutturali (elasticità ecc..) al prodotto.

Caratteristiche principali:

L'emissione di onde FIR, che hanno la caratteristica di penetrare gli strati

sottocutanei stimolando il sistema circolatorio e micro circolatorio con tutti i

benefici che ne conseguono, aumentano il metabolismo grazie

aH’ottimizzazione del trasporto di sostanze nutritive ed ossigeno verso le

cellule, lo smaltimento dei cataboliti, tossine ed anidride carbonica. Nel

complesso l'utilizzo del tessuto a fibra FIR fibra in materiale conduttivo

produce i seguenti benefici:

1) Schermatura dai raggi UV-Ae UV-B:

2) Elevata coibenza termica, quindi resistenza alle basse temperature;

I

3) Barriera attiva contro il calore solare: la fibra garantisce freschezza Ϊ e lunga durata durante l’esposizione (al sole) e nell’attività sportiva;

4) Traspirante e termoreaolante: accelera il processo di evaporazione

del sudore, rallenta la formazioni di umidità sulla pelle e mantiene

costante la temperatura;

5) Schermante; protegge il corpo daH'assorbimento d’energia statica e dall’elettrosmog;

6) Antistatico; le speciali fibre conduttive assorbono e disperdono le cariche elettriche accumulate dall’ambiente esterno o durante l’attività fisica;

7) Batteriostatico; rispetta la pelle proteggendola da batteri e polveri inquinanti, eliminando il rischio di fastidiose allergie;

8) Performante; durante l’attività fisica diminuisce la concentrazione di acido lattico, migliorando la circolazione sanguigna e l’ossigenazione cellulare.

Tutto quanto appena descritto può essere applicato su tutti gli organismi viventi, non solo ad organismi umani.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni allegati, che rappresentano, a titolo indicativo e non limitativo, le forme preferite di esecuzione dell’invenzione stessa.

Descrizione dei disegni

Figura 1 mostra una combinazione ordito - trama delle due tipologie di filati;

Figura 2 mostra una combinazione a maglia delle due tipologie di filati;

Descrizione dettagliata dell’invenzione

In Fig.1 si descrive una combinazione “ordito-trama" dei due filati; il numero (1) indica il filato a base di materiale conduttivo; è possibile, allo scopo di aumentare la protezione, combinarlo con un altro tipo di materiale (qualunque altra fibra tessile); detto filato (1) può essere presente sul materiale tessile sia nel senso della lunghezza che nel senso della larghezza o, come dall’esempio riportato, in entrambi i sensi (ordito e trama). Il resto dei filati di fondo (2) sono in FIR, con la possibilità che anche questi siano combinati con altri materiali (qualunque altra fibra tessile). Nell’esempio riportato in Fig.1 il filato (1) in materiale conduttivo è alternato con tre filati (2) in FIR; la combinazione può comunque essere variabile, posizionando ad esempio il filato conduttivo (1) solo in senso ordito oppure solo in senso trama.

In Fig.2 si descrive invece una combinazione “a maglia" dei due filati; ogni singolo filato conduttivo (1) viene specificatamente alternato a due filati (2) a base FIR, solo nel senso della larghezza, su un’armatura a maglia, variante del cosiddetto “jersey". Anche in questo caso la combinazione può essere variabile, ad esempio posizionando il filato conduttivo (1) solo nel senso della lunghezza o in entrambi i sensi.

I filati FIR (2) utilizzati per entrambe le tipologie di combinazione (ordito -trama, come da Fig.1 , o a maglia, come da Fig.2) possono essere di varia composizione: a base di poliestere, di poliammide o altro, con l'aggiunta di bioceramiche (essenziali per lo svolgimento delle funzioni precedentemente descritte) e metalli, con una percentuale complessiva di filati FIR non inferiore al 30% del totale dei filati presenti nel tessuto composito. I filati (1) a base di materiale conduttivo (ad esempio rame, carbonio, acciaio, ecc.) sono invece presenti in una percentuale non inferiore al 2% del totale dei filati presenti nel tessuto composito.

Claims (4)

1. Tessuto bioattivo composto da filati FIR e da filati in materiale conduttivo 1) Tessuto composito, per utilizzo nei settori deH’abbigliamento, dell'arredamento per interni e simili, caratterizzato dal fatto di essere composto da almeno le seguenti due tipologìe di filati: Un filato (2) FIR (Far Infrared Rey), a base di poliestere, poliammide o altro, contenente bioceramiche e metalli; Un filato (1) a base di materiale conduttivo.
2. 2) Tessuto composito, come da Rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il filato (2) FIR è presente in una percentuale non inferiore al 30% della composizione del totale dei filati presenti nel tessuto composito.
3. 3) Tessuto composito, come da Rivendicazione 1, caratterizzato dal 1 fatto che il filato (1) a base di materiale conduttivo è presente in una percentuale non inferiore al 2% della composizione del totale dei filati .
4. 4) Tessuto composito, come da Rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il materiale conduttivo è il carbonio. fatto che in luogo del carbonio possono essere utilizzati i seguenti metalli: Argento, Rame, Oro, Alluminio, Tungsteno, Platino, Ferro, Acciaio, Piombo, Mercurio, Costantana (Lega 80% Rame, 40% Nichel). 6) Tessuto composito, come da Rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i filati (1) e (2) possono essere combinati con la tecnica dell’ “ordito - trama”, intrecciando cioè detti filati (1) e (2) nel senso della lunghezza o nel senso della larghezza o in entrambi i sensi, rispettando le percentuali di cui alle Rivendicazioni 2 e 3. 7) Tessuto composito, come da Rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che i filati (1) e (2) possono essere combinati con la tecnica a “maglia”, intrecciando cioè detti filati (1) e (2) su un’armatura a maglia nel senso della lunghezza o nel senso della larghezza o in entrambi i sensi, rispettando le percentuali di cui alle Rivendicazioni 2 e 3.