PT91558B

PT91558B - Mistura de algodao, nylon e fibras resistentes ao calor

Info

Publication number: PT91558B
Application number: PT9155889A
Authority: PT
Inventors: James Ralph Green
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1995-07-18
Also published as: PT91558A; FI893737A; CA1317854C; TR25541A; FI89383C; FI893737A0; FI89383B

Description

Descrição

A presente invenção diz respeito a misturas de fibras de algodão apropriadas para utilização como fios de urdidura em tecidos resistentes ao calor, tendo uma elevada durabilidade e uma boa apresentação estética têxtil. Os tecidos são feitos de misturas de fibras de algodão, nylon e de fibras orgânicas resistentes ao calor .

Enquadramento Geral da Invenção resistência à abr de algodão com fibras termo calor quando esfregados de é apenas ligeiramente melho tamente feitos de fibras de

Macacões cie algodão por soldadores; no entanto, vido aos buracos provocados tam-se devido à abrasão por beiras e punhos. Os tecidos isão de tecidos de misturas -endurecíveis resistentes ao mcontro a superfícies macias ' do que a dos tecidos comple algodão.

são vulgarmente utilizados deterioram-se rapidamente de peloarco eléctrico e desgas superfícies macias nas algide misturas de algodão com /

/

-2elevada resistência ao calor, bom aspecto estético e ele vaca resistência à abrasão por superfícies macias são ne cessários em muitos tipos de vestuário, particularmente calças e casacos de trabalho expostos ao calor e à acção do arco eléctrico. Os tecidos feitos de misturas de alço dão e de nylon têm uma excelente resistência à abrasão por superfícies macias, mas têm aproximadamente a mesma resistência ao calor ou uma menor resistência ao calor que o algodão. A resistência à abrasão por superfícies macias de tecidos feitos de misturas de algodão, pcliéster e fibras resistentes ao calor, por exemplo poli-(o-fenileno-tereftalamida) (PPD-T) é aproximadamente a mes ma que a dos tecidos feitos de misturas de algodão e de PPD-T, mas menor do que a dos tecidos de poliéster/algod a o.

Sumário da Invenção

A presente invenção pronorciona misturas de fibras a granel apropriadas para fios de urdidura de tecinos que têm uma boa resistência ao calor, durabilidade e bom aspecto têxtil estético, compreendendo 15 - 50?/, preferivelmente 15 - 35?/ em peso, de fibras resistentes ao calor tendo um índice de limitação de oxigénio (LOI) menor do que 25; 5 - 20?/ em peso, preferivelmente 10 - 15?/ de fibras de poliamida alifática; e pelo menos 30%, prefe rivelmente pelo menos 50?/ em peso, de algodão. Novos tec

-ο eidos contando esses fios de urdidura consistes era 2 - 5C%. de fibras resistentes ao calor, 3 - 25?? de fibras de nylon e 30 - 227 de algodão. Estas percentagens são expressas era pe s o.

Descrição Pormenorizada da Invenção

As fibras a granel utilizadas no processo de acor do com a presente invenção são fibras têxteis que têm uma densidade linear apropriada para roupas, isto é, menos do que 10 decitex por fibra, preferivelmente menos do que 6 decitex por fibra. São ainda mais preferidas as fibras que têm uma densidade linear compreendida entre cerca de 1 e cerca de 3 decitex por fibra c comprimentos de cerca de

1,2 a 6,3 centímetros (0,75 a 2,5 polegadas). As fibras re ο ρ a ú a s se o o a — r c n 1 a r me n l. e o o a ο ρ a r\a o a s ρ c o ue tico do tecido e a sua prócessabilidade.

C processo para a fabricação do tecido compreende as operações de, em primeiro lugar, se preparar uma mistura que compreende 15 - 50% de fibras a granel resistentes ao calor, 5 - 20% de fibras a granel de poliamida alifática (nylon) e pelo menos 30' de algodão. C fio é fiado a oartir da mistura ε o tecido á fabricado usando estes fios como urdidura. A trama é escolhida de maneira a limitar o nylon presente no tecido a 3 - 25?' do teor dc fibra, as fibras resistentes ao calor a 5 - 50?? e o aigo>9?? do teor de fibras.

/ i m o o 2 7 3 ω o c j ·. ι ο ωι l. i? o l o l c*. <_> 0 >_ x* 3 'ibr35 pei'a conseguir os resultacos prsccr.ci. re ipos cie de nylon e de fibras resistente dos. Uma quantidade cemasiadairente pequena de fibr sistente ao calor tem como resultado a rápida ruptura do tecido quando c tceido é exposto à chama e à acção do arco, enquanto nm excesso provoca uma perda do aspec to estético do algodão desejável. 0 nylon oresente no rio da urdidura é necessário para a protecçâo contra a abrasão provocada por superfícies macias; no entanto, uma quantidade demasiadamente grande faz com que o tecido se torne rígido e perca o aspecto de drapejar como uma cortina quando é exposto durante pouco tempo a temperatu ras de cerca de 30C C. C algodão proporciona um toque macio a a absorção de humidade não existente em misturas ao calor e, assim, origi_ na um tecido confortável. C algodão também forma um fio queimado flexível quando exposto ao calot e às chamas por mas as outras, nssim, centrava e a >r o o orei o

	que não	há agarramento	das fibras
Qás’’	tende a	ficar no sítio	em que se
	nar uma	boa protecçâo.

iurprsencente que um .d ue nvion na urdidura melhore substancialmcnte a resistência à abraião por superfícies macias dos novos tecidos, som um.a curai ι m y a ο ι ij ii j—— r — a ο ι v a u a -1 ao i e o a o u ο ό r □ j ar a ρ u s

L· i ç a o a oC m p _ r a ~ o r a o jisc^icr^s ao poneo .. e _ use. o o m o mesuram o o u x o m ρ 1 o s 1 a o a c a i /. o ^êsciíros, em comparaçao com os tecico

S OC c o n* •o A, , ammge-se um aumento substancial da resistência à abrasã sequn-

33αίΠ

Ο <3 3 ο Ώ j ô 3 X 2_ _β

C» Ο _ ,·?. l c Γ Q U Β 313. Ο 3 ‘3 ά 1 à urdidura de tecidos de sariô J x i. domo pio 2, precisa^nte 1C% de nylon na urdidura é suficiente para mais do que duplicar a resistência a alrasão, em com Paração com o tecido de controlo C. Os Exemplos mostram eidos com, um, teor de nylon de até 2C% na on tadoém que os tt urdidura jur.tamí :om, pelo menos 15% de PPD-T são capazes de resistir à chama, mais tempo que o tecido lo C). Cs Exemples mostram te: têm algodão, nylon e carga, errante cuas vezes dão (tecido de cor.tro .d

O o C C x d. O 3 C 3 to

PP-T mantém um bom drapejar mesmo

o.

quando aquecidos a 3CC C. Como se mostra no Quadro 1, o tecido de controlo D, com 3C% de nylon na urdidura e 1CC% de algodão na trama, torna-se muito rígido quando exposto durante um curto intervalo de tempo a 3CC C. isto ilustre a importância de conservar baixo o teor de nvlon na urdiAs fibras podem ser fiadas com. obtenção de fios por um certo número de métodos de fiação diferentes, incluindo mas não se limitando à fiação em anel, à fiação em jacto de ar e à fi-ção por fricção.

nylon ó,ó é a poliamida alifática preferida, m-s podem, também usar-se satisfatoriamente outros, tais como nylon o, com uma resistência ao calor e orooriedades de fadiga semelhantes.

A expressão fibras resistentes ao calor, tal como é usada na presente memória descritiva, significa fi« /

cia ao calor de pelo menos C,O1S segundos/ç/m^ e ii i ' r o 33, t3Í S < C , 6 3c g un dos/ c nç a/j a rd a (

(.

γ..,Un exemplo de uma fibra resistente ao calor pa. ra utilização na presente invenção é a fibra a granel co poli-(ρ-fenileno-terefta1amida) (P?D-v) (LOT 27, tem po de resistência a.o calor 0,04 segundos/ g/'m²) . Esta fibra pode preparar-se como se descreve na patente de invenção norte-americana número 3 767 756 e encontra-se disponível no comércio. Outras fibras que podem ser uti lizadas incluem poli-benzimidasol (LCI 41, tempo de reA 2 sistência ao calor C,C4 segundos/g/m ) e um copolímero de ácido tereftálico com uma mistura de diaminas compre, endendo éter 3,4'-diamino-difenllico e p-fenileno-diami na, tal como se descreve na patente de invenção norte-americana número 4 075 172 (LCI 25, tempo de resistência ao calor 0,024 segundos/g/m²) .

>ão também η ον o 16 i e s mito;

apa o ce

Durante a mrepar=>ção do tecido de acordo com a presente invenção, pode aplic?.r-se resina de orens^eem durável ?.o tecido, iodem também realicar-se muitos outros tratamentos convencionais do tecido na parte exterior deste. Para algumas aplicações, pode ser desejável aplicar um agente de retardamento das chamas ao algodão

Determinações e Ensaios ocos os ensaios e as •rminações das prcprie csóes dos tecidos foram orecedidos de submissão dos teci_ dos antes de serem ensaiados a um ciclo de lav=gem/sec?gem. 0 ciclo de lavagem/secagem consiste em se lavar o tecido numa máquina de lavar doméstica convencional numa solução aquosa de pH 11,5 de hidróxido de sódio a 57 C (135 F), com catorze minutos de agitação, a gue se segue o enxaguamento dos tecidos a 37°C (100° F) e a secagem num secador de tambor convencional até uma secagem máxima a uma temperatura final máxima de 71°C (160° F). Geralmente, é necessário um tem po de sacagem de cerca de trinta minutos.

esistênoia à Abrasão .A resistência à abras Método ΑΞΤΜ D3884-SO, com uma de c-rga numa máquina de abra Teledyne Taber, 455 Pryant St

Estados Unidos da América. A ber á expressa como os ciclos ão foi cbtcrminada usando o roda 08-10, .1CCO gramas são de Taber, disponível de ., North Tonowanda, NY 14120, resistência à abrasão de Tgaté à ruptura divididos pelo neso base do tecido expresso em g/m.

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Τ' <31

Resistência ao Calor

A resistência ao calor foi determinada usando un dispositivo descrito na natente de invenção norte-americana número 4 198 494, Para medir a abertura da ruptura do tecido. Enquanto se utilizaram as mesmas con dições de aquecimento, este método difere no facto de o suporte da amostra ter sido modificado para expor uma área com 2,5 x 5,3 centímetros da amostra ensaiada ao fluxo de calor.

A amostra foi transformada numa cinta com 2,5x25 cm e colocada sob uma carga de traeção de 1,8 quilogramas, mantendo uma extremidade fixa e ligando a outra a um peso de 1,8 quilogramas, suspenso com um cordão cor intermédio de um tambor. As medições fazem-se com o teci do carregado apenas no sentido da urdidura e com a face inferior do tecido em frente das chamas. Também, o tempo registado é o tempo necessário para a amostra se romper, de preferência ao tempo necessário para provocar a forma ção de um furo no tecido. O tempo expresso em segundos antes de a amostra se romper dividido pelo peso de base do tecido em g/m é indicado como o tempo de resistência ao calor. Este tipo de dispositivo de aquecimento é disponível como o modelo CS-205 de Custom Scientific Instruments, Inc., 13 Wing Drive, Cedar Knolls, CJ 07927, Estados Unidos ca América.

r' v

t

Para a determinação co tempo de resistência so calor de fibras resistentes ao calor, podem usar-se te. cicos feitos completanente quer de fibras ou de filamentos. Devem usar-se tecidos de teares -planos com números essencialmente iguais de extremidades e de oontas da urdidura dos mesmos fios. 0 peso de base do tecido 2 deve estar compreendido entre 17C e 340 g/m (5 - 10 on Ças/jarca quadrada).

Rigidez de Drapejamento apés Açuecimento

Colocaram-se amostras de tecido com 2,5 centíme. tros de largura s 15 centímetros de comprimento entre duas chapas ce alumínio com a espessura de 0,13 centímetros e mantiveram-se em estufa durante dez minutos a 300°

C. As amostras foram retiradas c deixaram-se arrefecer antes de se remove rem as ρ 1 ac as . Foram então lavadas e se Cas uma vez usando o método acima descrito para a prepara. Ção da amostra, com a diferença de se ter usado água da rede de distribuição em vez da solução de p’I 11,5.

bediu-se a rigide do o método A3T?' D1333-75 com o lado da urdidura do gidez de drapejamento é também to de dobragem em D1333-75).

de drapojamento a quente usanPara a rigidez de drapejamento tecido voltado para cima (a risignada como o comp ime n ζ

χ •1C-_Z

Este Índice foi determinado usando o ilétouc . d ί C e Ê L ΐ ΪΠ1 χ 3 Ç ο Ο <.·. θ Oxigénio

D2253-77

EXEMPbCS

Exemplo 1

Preparou-se um tecido muito durável de acordo com 3 presente invenção a partir de fios fiados em anel de misturas íntimas de fibras a granel de PPD-T, fibras a granel de nylon e algodão.

Um pavio de mistura constituído 'por 25% de fibras de PPD-T tingidas de anui, tendo uma densidade linear de 1,65 deoitex (1,5 dpf) com um comprimento de cor.

de 3,o c c η ι. .10 io s (χ, 5 polegadas, , 20em o e s o oe ri bras de poli-nexametileno-adipamida (nylon ó,6), tendo uma densidade linear de 2,77 dtex (2,5 dpf) e um comprimento de corte de 3,3 centímetros (1,5 polegadas) (disponível como fibra de nylon T-42C da firma 2. I, du onf de Uemcurs d Co,, Inc.) e 55% em peso do, tendo um comprimento dc fibras de c / r o polcgaoâu/ e pxOxt^oSOu — se pelo s i oe argoc^o oentea3 centímetros <i orna convencional de algodão, de modo a obter-se um fio fiado com 3,6 voltas por centímetro (tpc) de torção z“ (9,2 tpi), usan do uma estrutura de fiação em anel. C fio assim obtido cinha 972

ΠΟΠΙ G Θ a 1 O G â ΰ e ,

-if d £ HÍ2 Γ ) 06 L ΐ OO uni O O 0 χία· lamento assino formado foi utilizado como urdidura num tear cie lançadeira com uma construção cie sarja 3 x 1 cia mão direita com um fio de trama fiado num anel único fei_ to a partir de 30% em peso das mesmas fibras de nylon 6,6 usadas no fio d.a urdidura e 70% em peso de algodão Penteado, tendo o fio da trama a mesma torção e a mesma densidade linear que o fio urdidura. 0 tecido de sarja tinha uma construção de vinte e cinco extremidades por centímetro x dezanove pontas de urdidura por centímetro <sessenta e três extremidades por polegada x quarenta e oito pontas por polegada), um peso de base igual a 493 g/m² (onças/jarda quadrada), uma abrasão segundo Taber igual a 9 ciclos/g/m , um tempo de resistência ao calor igual a C,C2õ seçundos/g/m^z e uma rigidez de drapojacento

5. 0 tecido tinha um teior de fibra do ? 5 . 0 LIO UG1C

3ãl aO; C 1

14% de fibra a granel de n^,rlon e 6 2% c , 24% de .e 5 ii granel peso o e c i 1 r a .j e e a 1 c o c< - > o .

bxemplo 2 lcp£ biu “*^'6 a '.ía n.a j. ΐ. a c pr ccc. r que o — ge s c re ve u no o x e mp1o e , com e x c e p ç a o e. e se ter o m u s a d o 2o,, em o e s o de fibras de ??D-T não tingidas e apenas 1C% de nylon, sendo a parte restante constituída por algodão na urdidu ra. A trama era constituída por 100% de algodão. C tecido tinha uma abrasão segundo Taber igual a 6,0 ciclos/g/m e

-12-/

- Z. C í j ·

Çb um í<.po ac re 513 n. noi a ε , /2 . - _ -. - . / g, m ε uma rigic.cc, uc cu

4,5. C recibo tinha um te

14/, em peso de fibra a cr a x.' _l_ a a £ a · , — i u. e .. j i o n c.

dão.

calor mundos/ £ J C · '·--· · - u- O â < ui tp 1 1 ο. θ J- ~ X r;

or de fidrss constituído ?stl de ^rL-T, o,·· era peso t~e O / u o. fl peSO ',-u — x i c ο Ο. θ α i <>

n x e mp1o 3

Repetiu-se o Exemplo 1, com a diferença de o pavio da mistura ser feito por 15% em peso de fibras de ??D-T tingidas ce azul, 2C% em peso de fibras de nylon 6,6 e 65% em peso de algodão penteado, sendo o fio assim to um a a o de nil;

.0 torcido únic to e

,.:6333 oe ns i d aue 1 i ne a j om s me s*^;.»ci u. o.

o o io co ύx6mo« Lo 1.

Xcmplo l_t o cio oe a i 1 ame nc — o a c. u a 11 ζ. a o o ~ o.^!, ·υ c. a j_ o u a a num o e a r ce r a.* ± a oe a r a ..uma emeo :onstrução :·: 1 c om fio •ama ί i a c o am-e 1 de cils,..6mo unico conscivuíco por sC,, e.i peso oe fibra ce nylon 6,6 e 7C?Í em peso de algodão penteado, ten. do o fic da tr,= ma a mesma torção e a mesma densidade line_ ar aue o fio de urdidura. C tecido einbe um teor de fibra de 9b em pe?e d* fibras hrut-.? de ~?P-T, 24?' -m nsee ce _ i^:. r a s a ç r a no 1 c u ny i o n a a y e η p c s e - e a a s^; r a s ^r z. a leo ^_d~o. C tecido tinha um = construção de 24,4 sxeremid^des por centímetro :< 17,5 pontas por centímetro de urdidura

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-13-/ (62 sxvrc.Tiidsdúj por poro çad a -·· e-c ·:··.·»Γθοιΐΰ5θ·2ϊ oe 'άΐ'υΐ- τ - > . .. _ .- ... 1 _ r¹ ,— ~ s'' „ é

Cl u. C 3 Z j_ _P C J_ <- CJ ~ cii t O x/ *- o — '“ 3 -- u- ·_ ‘Z O <_ □ y _z .. i . y rj _? / a 2,3 g/m/, um tempo de resistência ac calor igual a C,C22 seçuncoB/g/n^z e uma rigidez de drapejemento .=> ruente igual a 4,5.

Cs Exemplos Comparativos iao de acordo com

a o	re se	nte i rc'C	nção e des
O O 3	c e	CCi 3 TC ο ϊ Γ c	se me lb ante
de	o al	Cj O Ct 3 O t- C	jC o 1 CIO CIS
m₃s	não	com oc	doic.

ritos no Quadro 1 foram cf-octua ao Exemplo 1, com a diferença „rado on com EEE-T on com ηηΊοη,

Cs Exe-mplos Comparativos ? e C são também semelhsn tes ao Exemplo 1 e mostram a o1 as de algodão, o são foi i e u a 1 a metade da das ire .uras eo dr v priedades de misturas tri_ Λ resistência ã abra‘iolas d- nvlon corro ar á

QUADRO 1

Tecido de Controlo não de Acordo com a Presente Invenção

Exemplo Abrasão de Taber Tempo de resistência Rigidez

	ao calor	de cortina aquecida
	ciclos/g/m²	2 Seg/g/m	cm
A. Urdidura 50/50% PPD-T/Algodão Trama 100% Algodão	5,0	0,032	4,5
B. Urdidura 35/65% PPD-T/Algodão Trama 100% Algodão	4,6	0,030	3,5
C. Urdidura e Trama 100% Algodão	3,0	0,012	3
D. Urdidura 30/70 Nylon/Algodão, Trama 100% Algodão	9,0	0,012	7
E. Urdidura 45/55 Nylon/Algodão, Trama 100% Algodão	9,6	0,012	7
F. Urdidura 25/20/55 PPD-T/Poliéster/Algodão Trama 30/70% Poliéster/ Algodão	4,4	0,026	5,5
G. Urdidura 15/20/65	4,0	0,024	5

PPD-T/Poliéster/Algodão Trama 30/70% Poliéster/ Algodão

Claims

REIVINDICAÇOES

1.- Mistura Intima de fibras a granel, caracterizado pelo facto de compreender 5 - 20 % de fibras de nylon a granel, 15 a 50 % de fibras resistentes ao calor tendo um Tempo de Resistência ao Calor igual a pelo menos 0,018 seg/g/m2 e um Índice Limite de Oxigénio pelo menos igual a 25 e, pelo menos, 30 % de fibras de algodão.
2, - Mistura Intima de fibras de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de as fibras resistentes ao calor serem fibras a granel de poli-(p-fenileno-tereftalamida).
3, - Mistura de fibras a granel de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo facto de as fibras serem encrespa-
4.ções 1, 2 dante das

Mistura de fibras a granel de acordo com as reivindicaou 3, caracterizada pelo facto de o algodão ser retarchamas.
5.- Fio, caracterizado pelo facto de ser constituído por uma mistura de fibras de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 ou 4.
6.- Tecido urdido durável, resistente ao calor, caracterizado pelo facto de compreender 3 a 25 % de fibras de nylon, 30 a 89 % de algodão e 8 a 50 % de fibras resistentes ao calor que têm um Tempo de Resistência ao Calor igual a pelo menos 0,018, seg/g/m2 e um índice Limite de Oxigénio igual a pelo menos 25 e sendo o fio da urdidura do referido tecido constituído pelo fio de acordo com a reivindicação 5.
7. - Tecido de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de as fibras a granel terem uma densidade linear compreendida entre cerca de 1 e cerca de 3 decitex por fibra.
8. - Tecido de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizado pelo facto de o fio na direcção do enchimento ser constituído por algodão.
9. - Tecido de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizado pelo facto de o enchimento ser uma mistura de algodão e

J * t

-17nylon,

G-.

Lisboa, 25 de Agosto de 1989 O Agente Ofiú.c.' dn Γ/cr'.rdnds Industrial