Paquete con hilo de alto módulo de Young y método para enrollar el paquete de hilo.

Un paquete de hilo en una bobina, en donde la bobina es una bobina cilíndrica,

el paquete es un paquete de enrollamiento cruzado de precisión abierto o un paquete de enrollamiento cruzado de precisión abierto en pasos, el paquete tiene dos extremos, el número de ligaduras en cada uno de los extremos es de 8 a 25 y el hilo es un hilo de alto módulo de Young que tiene un módulo de Young de al menos 30 GPa.

Paquete con hilo de alto módulo de Young y método para enrollar el paquete de hilo CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un paquete con hilo de alto módulo de Young tal como polietileno de alto rendimiento (HPPE - siglas en inglés). Más particularmente, la Invención se refiere a un paquete en el que el hilo está dispuesto en la bobina de acuerdo con un patrón de enrollamiento dedicado. Además, la invención se refiere al patrón de enrollamiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Hilos sintéticos, así como naturales se suministran típicamente como hilo continuo en bobinas. El hilo es distribuido a la bobina mediante dispositivos de enrollamiento tal como se describe, por ejemplo, en `Manual of Winding Technology, Georg SAHM GmbH & Co., 1a ed. 1995. El enrollamiento se realiza tradlclonalmente mediante enrollamiento cruzado en ángulo constante (en el caso de que el ángulo de la hélice se mantenga constante) o enrollamiento transversal de precisión (en el caso de que el número de rotaciones de la bobina por carrera doble del guía-hilos sea constante).

También hilos de alto módulo de Young se suministran normalmente en una bobina tal como se describe en el documento JP283765A. Tradicionalmente, el objetivo del enrollamiento ha sido proporcionar un paquete con alta densidad de empaquetamiento y alta estabilidad mecánica en el sentido de la alta dureza y baja tendencia del hilo a deslizarse de la bobina cuando la bobina está dispuesta verticalmente sin tensión sobre el hilo. Esto se realiza mediante enrollamiento, sobre la base del enrollamiento cruzado de precisión cerrado, del hilo de alto módulo de Young con una alta presión del gancho.

OBJETOS DE LA INVENCIÓN

Es un objeto de la invención proporcionar un paquete mejorado de hilo de alto módulo de Young.

En otro aspecto de la invención, es un objeto de la invención proporcionar un método de preparación de un paquete de hilo de alto módulo de Young mejorado en una bobina.

En un aspecto adicional de la invención, es un objeto de la invención proporcionar usos del paquete de hilo de alto módulo de Young.

La mejora puede ser, por ejemplo, una o más de una reducción en la variación de la tensión de desenrollado, una reducción en el deterioro del hilo durante el enrollamiento y/o desenrollamiento, una mejora en la retención del hilo en la bobina, u otras características de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Una bobina es el núcleo sobre el cual se enrolla el hilo. La bobina del paquete es preferiblemente una bobina cilindrica, bobina que está perforada o está no perforada. El paquete es un paquete de enrollamiento cruzado de precisión abierto enrollado en la bobina. En la Fig. 1 se muestra una representación esquemática de un enrollamiento cruzado de precisión. El paquete de acuerdo con la invención tiene dos extremos, y el número de ligaduras 1 en cada uno de los extremos es de 8 a 25. En esta memoria, una ligadura es el punto de inflexión al final del paquete, en donde el hilo cambia de correr hacia un extremo del paquete a correr hacia el otro extremo del paquete. El número de ligaduras en cada uno de los extremos del paquete es el número de puntos de inflexión en el extremo del paquete antes de que el hilo se sitúe de nuevo junto al mismo punto de inflexión del hilo. En otras palabras, el número de ligaduras es el número de dobles carreras del guía hilos partiendo de una posición inicial en el extremo hasta que el hilo se deposita junto a la posición inicial (separados por 5). Típicamente, el número de ligaduras en cada uno de los extremos es bajo tal como 4 ó 5. Un ejemplo es Penta Wind, pág. 37 en 'Manual of Winding Technology', Georg SAHM GmbH & Co., 1a ed. 1995. El número de ligaduras en cada uno de los extremos se mantiene tradicionalmente constante a lo largo de todo el paquete, ya que esta es la solución mecánicamente más simple y, de otro modo, daría lugar a paquetes no simétricos al cambiar el número de ligaduras.

El paquete 6 en la Fig. 1 está formado por los hilos 2a, 2b situados en la bobina 8. Los hilos 2a, 2b están situados a una distancia ortogonal ó entre los centros de los hilos 2a, 2b (a lo que se alude también como el valor 5). Por "abiertos" se quiere dar a entender aquí que hilos 2a, 2b adyacentes están separados por una distancia 4 y, por lo tanto, hilos 2a y 2b situados adyacentes no se tocan entre sí a lo largo de la mayor parte de la distancia entre los extremos del envase. En otras palabras, el valor ó es mayor que la anchura, Wh¡i, del hilo 2a, 2b. Sorprendentemente, se encontró que la combinación de un alto número de ligaduras en cada uno de los extremos, combinada con el paquete de enrollamiento cruzado de precisión abierto reduce en gran medida la probabilidad de

que los hilos queden enganchados entre hilos adyacentes y, por lo tanto, reduce la variación en la tensión de desenrollado del paquete. Incluso más sorprendentemente, se encontró que este paquete de enrollamiento era particularmente ventajoso cuando el paquete es relativamente pequeño, tal como menos de 5 g y, particularmente, cuando el paquete es menor que 25 g. Para paquetes mayores tales como paquetes de más de 2 kg, 4 kg, 6 kg o incluso 1 kg o más, se encontró que es ventajoso utilizar un paquete de enrollamiento cruzado de precisión abierto en pasos. Aquí "en pasos" se refiere a una reducción en ángulo de la hélice durante el enrollamiento de manera que una capa exterior tiene un ángulo de hélice menor que una capa interior. Esto se realiza mediante un aumento brusco del ángulo de la hélice de partes externas del paquete en comparación con partes internas del paquete. El uso de pasos se ha descrito, por ejemplo, en el documento EP 55849A2.

En otro aspecto de la invención (aspecto que es combinable con el primer aspecto de la invención), el objeto de la invención se realiza mediante un paquete de hilo en el que la variación en la tensión de desenrollado es menor que 1,5 desviaciones estándares normalizadas de la tensión de desenrollado medida para 1 m como Desenrollado por Encima (OETO - siglas en inglés) con una velocidad de desenrollado de 15 m/min. La desviación estándar normalizada es la relación de la desviación estándar de la tensión de desenrollado y la tensión de desenrollado media. Se encontró que este nivel de variación en la tensión de desenrollado era ventajoso para la mayoría de los hilos, ya que una recogida más uniforme del hilo conduce a una construcción más homogénea del hilo. En una realización preferida, la desviación estándar normalizada de la tensión de desenrollado es menor que 1,25, y más preferiblemente la variación en la tensión de desenrollado es menor que 1,1. Estas realizaciones preferidas son particularmente ventajosas para hilos delgados de alto módulo de Young tal como HPPE, ya que la elasticidad muy baja del hilo de alto módulo de Young aumenta la sensibilidad del hilo hacia cambios bruscos en la tensión de desenrollado. La baja variación en la tensión de desenrollado también puede ser descrita por el Factor de Rendimiento del Paquete (PPF - siglas en inglés). En este aspecto de la invención, el PPF es menor que 15 y preferiblemente menor que 1. Se encontró que la realización preferida es particularmente ventajosa para, hilos delgados de alto módulo de Young tales como HPPE con un diámetro del hilo de menos de 15 pm.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención se explicará más detalladamente a continuación con referencia a realizaciones ilustrativas así como a los dibujos, en los cuales

la Fig. 1 muestra una representación esquemática de un paquete de enrollamiento cruzado de precisión, la Fig. 2 muestra una representación esquemática de paquetes con extremos no perturbados y perturbados,

la Fig. 3 muestra la tensión de desenrollado para un paquete de HPPE enrollado mediante enrollamiento cruzado de

precisión cerrado, y

la Fig. 4 muestra la tensión de desenrollado para un paquete de HPPE enrollado mediante enrollamiento cruzado de precisión abierto de acuerdo con la invención.

Todas las figuras son muy esquemáticas y no necesariamente a escala, y muestran sólo partes que son necesarias con el fin de elucidar la invención, omitiéndose o simplemente sugiriéndose otras partes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

El trabajo experimental demostró que el paquete debería tener preferiblemente un enrollamiento positivo (valor 5 positivo). El enrollamiento positivo no influye sobre el desenrollamiento mediante Desenrollado por Encima, pero es una ventaja durante el enrollamiento del paquete ya que se evitaría que hilos recién colocados fuesen arrastrados por hilos colocados previamente. Este... [Seguir leyendo]

1. Un paquete de hilo en una bobina, en donde la bobina es una bobina cilindrica, el paquete es un paquete de enrollamiento cruzado de precisión abierto o un paquete de enrollamiento cruzado de precisión abierto en pasos, el paquete tiene dos extremos, el número de ligaduras en cada uno de los extremos es de 8 a 25 y el hilo es un hilo de alto módulo de Young que tiene un módulo de Young de al menos 3 GPa.

2. Un paquete de hilo en una bobina, en donde la desviación estándar normalizada de la tensión de desenrollado media, medida para 1 m como Desenrollado por Encima (OETO) con una velocidad de desenrollado de 15 m/min es menor que 1,5, preferiblemente la desviación estándar normalizada de la tensión de desenrollado es menor que 1,25, y más preferiblemente la desviación estándar normalizada de la tensión de desenrollado es menor

que 1,1.

3. Paquete de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde el número de ligaduras en cada uno de los extremos es 11 a 19.

4. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el hilo tiene una anchura, Wh¡i, y el paquete tiene un valor 6 entre 2 Wh¡i y 1 Wh¡i, preferiblemente un valor 5 entre 2 Wh¡i y 2 Wh¡i.

5. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el ángulo de hélice es 75° a 86°, preferiblemente el ángulo de hélice es 78° a 85°.

6. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la dureza del paquete es de 5°Sh a 8°Sh, preferiblemente, la dureza del paquete es de 6°Sh a 75°Sh.

7. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la diferencia en la dureza del paquete de 1 cm desde el extremo y la dureza del paquete en el medio del paquete es menor que 1°Sh, preferiblemente la diferencia en la dureza del paquete de 1 cm desde el extremo y la dureza del paquete en el medio del paquete es menor que 5°Sh.

8. Paquete de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, en donde el hilo es un hilo de alto módulo de Young que tiene un módulo de Young de al menos 5 GPa, preferiblemente el hilo tiene un módulo de Young de al menos 75 GPa, más preferiblemente el hilo es un hilo de polietileno de alto rendimiento, y lo más preferiblemente el hilo es un hilo de UHMWPE hilado en gel.

9. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el hilo tiene una tenacidad de al menos 13 cN/dtex, preferiblemente el hilo tiene una tenacidad de al menos 2 cN/dtex, más preferiblemente el hilo tiene una tenacidad de al menos 3 cN/dtex, tal como de al menos 35 cN/dtex, opcionalmente el hilo tiene una tenacidad de menos de 75 cN/dtex.

1. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el hilo tiene una anchura de menos de aproximadamente ,5 mm, preferiblemente el hilo tiene una anchura de menos de aproximadamente ,1 mm, preferiblemente el hilo tiene una anchura de menos de aproximadamente 5 pm.

11. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1, en donde la anchura del filamento es menor que 17 pm, preferiblemente la anchura del filamento es menor que 12 pm.

12. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la densidad lineal del hilo es a lo sumo de 5 dtex, preferiblemente a lo sumo de 12 dtex, más preferiblemente a lo sumo de 45 dtex, y lo más preferiblemente a lo sumo de 2 dtex.

13. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde al menos uno de los extremos está alterado, preferiblemente al menos uno de los extremos está ahusado, en zigzag o distribuido al azar en un intervalo, más preferiblemente al menos uno de los extremos está ahusado hacia fuera.

14. Un método de enrollamiento de un paquete de hilo de alto módulo de Young, que comprende las etapas de

- proporcionar una bobina cilindrica,

- enrollar un hilo de alto módulo de Young en la bobina para formar un paquete que tiene dos extremos,

en el que el patrón de enrollamiento es un enrollamiento cruzado de precisión abierto y el número de ligaduras en cada uno de los extremos es 8 a 25, preferiblemente el número de ligaduras en cada uno de los extremos es 11 a 19.

15. Método de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el hilo tiene una anchura, Wh¡i, y el patrón de enrollamiento tiene un valor ó entre 2 Wh¡i y 1 Wh¡i, y un ángulo de hélice de 75° a 86°, preferiblemente el ángulo de hélice es 78° a 85° y/o el valor ó es 2 Wh¡i y 2 Wh¡.

16. Método de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, en el que el patrón de enrollamiento Incluye al menos un paso 5 en el ángulo de hélice, preferiblemente el patrón de enrollamiento incluye al menos dos pasos en el ángulo de hélice,

más preferiblemente el patrón de enrollamiento incluye al menos tres pasos en el ángulo de hélice tal como 5 a 25 pasos en el ángulo de hélice.

17. Uso de un paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para la fabricación de una construcción de hilo mediante trenzado, trlcotado, tejido y/o torsión, preferiblemente la construcción de hilo es un

dispositivo médico o forma parte de un dispositivo médico.