HILO RESISTENTE AL CORTE Y PRODUCTOS QUE CONTIENEN EL HILO.

Hilo resistente al corte que contiene filamentos y/o fibras cortas,

conteniendo los filamentos y/o las fibras cortas un componente duro destinado a mejorar la resistencia del hilo, en el que el componente duro es un componente que es por lo menos más duro que los filamentos en las fibras cortas, propiamente dichas, sin el componente duro, caracterizado porque el componente duro es una pluralidad de fibras duras que tienen un diámetro medio de a lo sumo 25 micrómetros

El invento se refiere a un hilo resistente al corte, que contiene filamentos y/o fibras cortas, conteniendo los filamentos y/o las fibras cortas un componente duro, a un procedimiento para producir el hilo y a productos que comprenden el hilo.

Se conocen hilos resistentes al corte y prendas de vestir que contienen el hilo. Los hilos resistentes al corte se usan por ejemplo en productos tales como prendas de vestir destinadas a proteger a las personas de sufrir cortes, trabajando las personas en la industria cárnica, en la industria metálica y en la industria maderera. Ejemplos de dichas prendas de vestir incluyen guantes, delantales, pantalones, puños, mangas, etc.

Ejemplos de hilos apropiados para esta finalidad incluyen unos hilos que contienen filamentos de aramida, de un polietileno de ultraalto peso molecular (UHMwPE) o de un poli(benzoxazol).

Con el fin de aumentar aun más la resistencia al corte de los hilos, se propusieron unos hilos de materiales compuestos, conteniendo dichos hilos unos hilos individuales de los filamentos y de las fibras cortas que antes se han mencionado, así como uno o más alambres metálicos. Uno de tales hilos es conocido por ejemplo a partir del documento de solicitud de patente europea EP-A-445872. Una prenda de vestir que contiene el hilo muestra una mejorada resistencia al corte, pero con respecto a la comodidad de la persona que lleva la prenda hay todavía espacio para mejoras adicionales. Es muy importante que la prenda de vestir muestre una buena comodidad para ser llevada, puesto que las personas que trabajan en una industria implicada han de llevar las prendas de vestir durante períodos de tiempo considerablemente largos, al mismo tiempo que han de mantener una alta productividad. Si la comodidad es inadecuada, las personas tienden a resultar fatigadas, o incluso rechazarán llevar la prenda de vestir protectora. Esto aumenta el riego de que se produzcan accidentes y de que aparezcan lesiones.

En el documento de patente de los EE.UU. US 5.976.998 se describe un hilo, conteniendo el hilo unos filamentos poliméricos, y conteniendo los filamentos un relleno de partículas duras. Se afirma que los guantes producidos a partir del hilo son más flexibles, más cómodos de llevar y más fáciles de limpiar. El relleno está presente en una proporción de desde aproximadamente 0,05 % hasta aproximadamente 20 % en peso. Como el relleno en forma de partículas se usa generalmente un polvo. Se afirma también que son apropiados unos materiales similares a polvos, tales como unos materiales que contienen plaquitas y agujas.

Se informa de que existe un problema, que consiste en que los rellenos con un gran tamaño de partículas, en el caso de partículas alargadas con una gran longitud, proporcionan problemas al pasar por la hilera y también tienen un efecto negativo sobre las propiedades mecánicas de los filamentos. Para unos filamentos que tienen un denier en el intervalo de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 15 dpf (dtex por filamento) las partículas deberían ser filtradas o tamizadas de una manera tal que se excluyan las partículas de tamaño mayor que 6 micrómetros.

Es un problema general el hecho de que los polvos o los materiales a modo de polvos, que son apropiados para usarse como un relleno duro, tienen una amplia distribución de tamaños de sus partículas. Por lo tanto, con la máxima frecuencia están presentes unas partículas demasiado grandes, que no pueden pasar a través de la hilera o que por lo menos causan problemas con respecto a las propiedades mecánicas del hilo. Esto significa que en general es aconsejable tamizar el polvo o el material a modo de polvo, incluso para su uso en filamentos con diámetros más grandes.

La manipulación de partículas pequeñas de esta manera es complicada y también se deben adoptar medidas especiales para proteger a la salud de los trabajadores cuando hay un peligro de inhalación de las partículas. Además, incluso después de haber tamizado las partículas, se proporcionan todavía problemas con respecto a las propiedades mecánicas de los hilos.

Es un objetivo del invento proporcionar un hilo resistente al corte que contenga filamentos y/o fibras cortas, conteniendo los filamentos y/o las fibras cortas un componente duro, cuyo hilo no ha de presentar los problemas que antes se han mencionado.

Sorprendentemente, este objetivo se alcanza si el hilo comprende un componente duro que consiste en una pluralidad de fibras duras que tienen un diámetro medio de a lo sumo 25 micrómetros.

Sorprendentemente, el hilo de acuerdo con el invento es fácil de producir.

El hilo de acuerdo con el invento muestra también una mejorada resistencia al corte, buenas propiedades mecánicas, y es flexible y fácil de limpiar.

Resulta muy sorprendente el hecho de que se obtienen muy buenos resultados mediante las fibras duras, que incluso pueden tener una longitud que supere un valor de varias veces el espesor de los filamentos, mientras

Sorprendentemente, el hilo de acuerdo con el invento es también muy apropiado para usarse en aplicaciones que requieren resistencia al apuñalamiento, tal como por ejemplo una resistencia contra el apuñalamiento con cuchillos o contra el apuñalamiento con un pico para hielo.

Preferiblemente, las fibras duras en el hilo de acuerdo con el invento tienen un diámetro medio de a lo sumo 20 micrómetros, más preferiblemente de a lo sumo 15 micrómetros, de un modo sumamente preferible de a lo sumo 10 micrómetros. En el caso de un más bajo diámetro de los filamentos o de las fibras cortas en el hilo, se dará la preferencia a unas fibras duras también con diámetros más bajos.

Preferiblemente, por lo menos una parte de las fibras duras tienen una relación de aspecto (= relación dimensional) de por lo menos 3, más preferiblemente de por lo menos 6, incluso más preferiblemente de por lo menos 10.

La relación de aspecto de una fibra dura es la relación existente entre la longitud y el diámetro de la fibra dura.

El diámetro y la relación de aspecto de las fibras duras se pueden determinar fácilmente usando imágenes obtenidas con un SEM (microscopio electrónico de barrido). Para el diámetro es posible producir una imagen obtenida con un SEM de las fibras duras como tales, extenderla sobre una superficie y medir el diámetro en 100 posiciones, seleccionadas aleatoriamente y luego calcular el promedio de los 100 valores obtenidos de esta manera. Para la relación de aspecto es posible producir una imagen con un SEM de uno o más filamentos en el hilo de acuerdo con el invento y medir la longitud de las fibras duras, que se muestra junto a o justamente por debajo de la superficie de los filamentos. Preferiblemente, las imágenes con un SEM se producen con electrones retrodispersados, que proporcionan un mejor contraste entre las fibras duras y la superficie de los filamentos o de las fibras cortas.

Las fibras duras del hilo de acuerdo con el invento se producen a base de un material duro. El concepto de duro, en el contexto del invento, significa que el hilo es por lo menos más duro que los filamentos o que las fibras cortas propiamente dichas sin las fibras duras. Preferiblemente, el material que se usa para producir las fibras tiene una dureza de Mohs de por lo menos 2,5, más preferiblemente de por lo menos 4, de una manera sumamente preferible de por lo menos 6. Unos buenos ejemplos de apropiadas fibras duras incluyen fibras de vidrio, fibras minerales o fibras metálicas.

Preferiblemente, las fibras duras son fibras hiladas. Una ventaja de tales fibras consiste en que el diámetro de las fibras tiene un valor bastante constante o por lo menos está dentro de un cierto intervalo. A causa de esto, no hay ninguna, o solamente hay una muy limitada, diseminación en las propiedades, por ejemplo las propiedades mecánicas en el hilo de acuerdo con el invento. Esto es cierto incluso aunque se usen unas cargas relativamente altas de fibras duras en el hilo de acuerdo con el invento, proporcionando de esta manera un hilo con una excelente resistencia al corte.

Unos buenos ejemplos de tales fibras duras hiladas son fibras delgadas de vidrio o minerales hiladas por técnicas de rotación, bien conocidas para una persona experta.

Es posible producir las fibras duras en forma de unos filamentos continuos que subsiguientemente son molidos para dar fibras duras con una longitud mucho más corta. En una alternativa, se pueden producir filamentos discontinuos mediante hilatura por chorros,... [Seguir leyendo]

1. Hilo resistente al corte que contiene filamentos y/o fibras cortas, conteniendo los filamentos y/o las fibras cortas un componente duro destinado a mejorar la resistencia del hilo, en el que el componente duro es un componente que es por lo menos más duro que los filamentos en las fibras cortas, propiamente dichas, sin el componente duro, caracterizado porque el componente duro es una pluralidad de fibras duras que tienen un diámetro medio de a lo sumo 25 micrómetros.

2. Hilo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro medio de las fibras duras es a lo sumo de 20 micrómetros.

3. Hilo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el hilo comprende 0,1 - 20 % en volumen de las fibras duras.

4. Hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado porque la relación de aspecto de por lo menos una parte de las fibras duras es por lo menos de 3.

5. Hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado porque las fibras duras se producen a partir de un vidrio, un mineral o un metal, o son fibras de carbono.

6. Hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizado porque las fibras duras son fibras hiladas.

7. Hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, caracterizado porque se usa un polietileno de peso molecular ultraalto como polímero para producir el hilo.

8. Hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, en el que el material usado para producir las fibras duras tiene una dureza de Mohs de por lo menos 2,6.

9. Hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8, en el que el título de los filamentos y/o de las fibras cortas está situado por debajo de 15 dtex por filamento.

10. Hilo de material compuesto, que comprende uno o más hilos individuales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 9 y uno o más hilos individuales adicionales de vidrio, de metal o de material cerámico, alambres o hebras.

11. Hilo de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende un único hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 9 retorcido alrededor de un núcleo que consiste en un alambre metálico.

12. Tela que comprende el hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 9 o el hilo de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 10 u 11.

13. Producto que contiene el hilo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 9 o el hilo de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 10 u 11.

14. Producto de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el producto es una prenda de vestir destinada a proteger a las personas de sufrir cortes o se usa para la protección contra una lesión por apuñalamiento.

15. Producto de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el producto se escoge entre el conjunto que consiste en guantes, delantales, pantalones, puños, mangas, cortinas laterales y lonas para camiones, maletas con lados blandos, tapicería comercial, cortinas para contenedores de carga aérea y fundas de mangueras para el fuego.