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Dokumentenidentifikation EP1419292 27.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001419292
Titel REISSFESTES GARN INSBESONDERE ZUR HERSTELLUNG VON KLEIDUNGSSTÜCKEN
Anmelder SA Schappe, Ban de Laveline, FR
Erfinder GUEVEL, Jean, F-01480 Jassans Riottier, FR;
BONTEMPS, Guy, F-01230 Tenay, FR
Vertreter Weickmann & Weickmann, 81679 München
DE-Aktenzeichen 60209551
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 21.08.2002
EP-Aktenzeichen 027963024
WO-Anmeldetag 21.08.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/FR02/02918
WO-Veröffentlichungsnummer 0003018890
WO-Veröffentlichungsdatum 06.03.2003
EP-Offenlegungsdatum 19.05.2004
EP date of grant 01.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse D02G 3/18(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse D02G 3/38(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   D02G 3/44(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[fr]

La présente invention a pour objet un fil résistant à la coupure, destiné notamment à la réalisation de vêtements de protection contre les agressions mécaniques

Il est largement connu dans la littérature, et par les brevets US 3 883 898, GB 1 586 890, US 4 777 789, US 4 004 295, GB 2 018 323, DE 1 610 495, EP 0 118 898, que la combinaison de différents matériaux fibreux d'origine polymérique, ou inorganique dans la famille des composés vitreux ou céramique, ou métalliques, sont employés à des fins de renforcement de fils destinés au domaine de la protection contre les agressions mécaniques et/ou la perforation.

Ces équipements de protection individuelle se présentent le plus souvent sous forme de gants, de manchettes, de tabliers, ou toute partie de vêtement, et sont généralement tricotés ou plus rarement tissés.

Ces parties d'équipements de protection doivent posséder de très bonnes caractéristiques mécaniques, en particulier aux sollicitations de cisaillement, sans perdre la souplesse et la légèreté nécessaires à une bonne dextérité.

Généralement on trouve comme matériaux employés des polymères particuliers comme les Polyamides, Para-aramides, Polyéthylènes à haut poids moléculaire, des fibres LCP (Liquid Crystal Polymère), le Polybensimidizoasole, le Polyester chargé de céramique. Ces matériaux ont en commun la particularité d'être très cristallins et par conséquent de posséder une dureté intrinsèque assez importante. En effet, la dureté des matériaux utilisés est très importante, et gouverne largement les mécanismes de tranchage ou de cisaillement auxquels ils sont exposés. A titre indicatif, les matériaux polymériques cristallins et semi-cristallins ont des duretés mesurées sur l'échelle de Mohs comprises entre 2 et 3 unités.

Les fils en polymères purs, choisis dans les matériaux précédents ne permettent pas d'obtenir des classements en classe 5 selon la norme européenne EN 388, pour des tricots peu épais, assurant une bonne dextérité comme cela doit être le cas dans les gants de protection destinés à la coupure. Ces équipement de protection individuelle, très utilisés dans le domaine de la tôlerie doivent permettre au-delà de la bonne par les utilisateurs, un bon confort qui assure que l'équipement sera toujours porté par les personnels exposés.

Afin de résoudre le compromis qui permet de réaliser à la fois des gants souples, légers, donc confortables, tout en étant classés en classe 5 selon EN 388, de nombreuses sociétés incorporent des filaments inorganiques, en combinaison avec des filaments polymériques. Le verre et l'acier inoxydable sont généralement utilisés pour renforcer sans trop les alourdir les fils destinés à la réalisation des gants de protection contre les coupures. La dureté Mohs de l'acier est 5 unités, celle du verre 6/7 unités.

Le document US 5 846 476 décrit un fil de verre guipé par des multifilaments de polymère de différentes natures, dans le but de protéger le multifilament de verre notamment de l'abrasion, tout en profitant de la grande résistance du verre à la coupure.

Les produits proposés présentent deux inconvénients majeurs :

Les filaments de verre ou d'acier inoxydable résistent mal à la pliure et se rompent. Les extrémités libérées, malgré des montages de filaments polymères destinés à les gainer par des opérations de guipage, finissent par traverser les couches des filaments polymères guipés, dont l'effet est de piquer les mains des opérateurs, qui généralement ne portent plus l'équipement de protection.

Afin de résoudre ce problème, un procédé de traitement du verre, existant dans l'industrie des pare-soleil a été mis à profit. Dans ce domaine, les filaments de verre sont utilisés pour leurs propriétés non feu (classement MO). Ces pare-soleil sont placés à l'intérieur des bâtiments devant les fenêtres et doivent remplir en plus de la filtration solaire, une fonction esthétique. A ces fins, le filament de verre généralement nommé silionne est coextrudé avec une résine polymérique ignifugée dans la masse et teintée au coloris souhaité. Ces fils sont ensuite tissés et thermosoudés au croisement des fils pour bloquer le réseau de fils.

Le but de l'invention est de fournir un fil résistant à la coupure permettant la réalisation d'un équipement de protection qui offre une bonne sécurité pour les utilisateurs et qui possède une bonne souplesse, favorisant le confort.

A cet effet, le fil qu'elle concerne, comprenant une âme comportant un multifilament de verre E, R, C ou S ou plus généralement de silionne ou de basalte, l'âme étant guipée par des multifilaments composés de fibres de synthèse, caractérisé en ce que l'âme est obtenue par coextrusion du multifilament de verre et d'une gaine de polymère du type thermoplastique, thermodur, élastomère naturel, élastomère synthétique fluoré ou non, et en ce que la partie fibre de verre représente au maximum 60% en masse du composé gaine + filament.

Avantageusement, l'âme subit un double ou un triple guipage par des multifilaments composés de fibres de synthèse.

La part de coextrusion rend le fil d'âme plus souple que s'il était entièrement réalisé en verre. En outre, les fils de guipage sont absolument bloqués par le contact du polymère les constituant sur le polymère coextrudé.

On obtient ainsi des produits tricotés qui atteignent de très fortes résistances à l'abrasion. Un autre avantage substantiel est la protection du filament de verre contre l'agression de produits chimiques en particulier l'acide fluorhydrique, dans certains secteurs de l'industrie chimique ou connexe.

La gaine extrudée de polymère crée une étanchéité parfaite pour le composant axial constitué par le filament de verre. Les polymères utilisés peuvent être des polychlorures de vinyle ou polyuréthanes ou tout autre polymère inerte chimiquement.

Au niveau de la performance coupure, le niveau 5 est atteint très facilement et se conserve même après 10 lavages.

Suivant une caractéristique de ce fil, les multifilaments de guipage sont choisis parmi les familles suivantes : Polyéthylène à haut poids moléculaire, supérieur à 600 000 g/mole, Para-aramide de module > 5OGpa, polyamide haute ténacité et standard, Polyester haute ténacité et standard, Polymère cristal liquide (LCP), Poly Phénylène Benzo Bisoxazole (PBO), Polyester chargé de céramique.

Selon une forme de réalisation, les différents multifilaments de guipage sont constitués de matériaux identiques.

Selon une autre forme de réalisation, les différents multifilaments de guipage sont constitués, au moins pour certains, de matériaux différents.

Trois exemples de réalisation d'un fil selon l'invention sont décrits ci-après en référence respectivement aux trois figures du dessin schématique annexé.

1 er fil hybride (fig 1)

  • Ce fil se compose d'une "âme" A constituée d'un fil de verre coextrudé par une résine de type PVC, de titre global 100 Tex. La partie fibres de verre représente 35 Tex, et la partie PVC 65 Tex.
  • Cette "âme" composée est recouverte par guipage avec un multifilament de Polyéthylène de 220 dtex à haut poids moléculaire B (supérieur à 600 000 g/mole) dont le taux de cristallinité est supérieur à 80 % en volume. Le recouvrement est à spires jointives, avec un pas de l'hélice de 1,5 mm, soit une torsion de 666 t/m dans le sens S ou Z, le titre du filament est 220 dtex avec O tour de torsion.
  • Un second recouvrement est effectué avec un multifilament de même nature C avec un pas de l'hélice de 2 mm, soit une torsion de 500 t/m dans le sens inverse de la première couche de filament.

Le fil complet atteint donc un titre global de 100 Tex + 2 x 22 Tex = 144 Tex.

  • Les résultats du fil au test de tranchage selon EN388 atteint la cotation classe 5, avec un indice de coupure > 45 après tricotage sur une tricoteuse rectiligne fully fashionned de jauge 10.
  • Les gants obtenus sont légers, très souples, et ne présentent pas le défaut de rupture du filament de verre après 10 lavages en machine industrielle.

2 ème fil hybride (fig 2)

  • Ce fil se compose d'une "âme" A' constituée d'un fil de verre coextrudé par une résine PVC de titre global 100 Tex. La partie fibres de verre représente 35 Tex et la partie PVC 65 Tex.
  • Cette « âme » composée est recouverte par guipage avec un multifilament B' de Para-aramide de 440 dtex et le module de Young compris entre 60 et 120 GPa. Le recouvrement est à spires jointives avec un pas d'hélice de 3 mm pour une torsion de 333 t/m dans le sens S ou Z.
  • Un second recouvrement est réalisé avec un multifilament C' de Polyamide 6,6 haute ténacité de 440 dtex possédant un taux de cristallinité > 45 % en volume. Le fil complet atteint un titre global de 110 Tex + 2 x 44 Tex = 188 Tex
  • Ce fil après tricotage en jauge 7 sur tricoteuse rectiligne entièrement confectionné par la machine pour la réalisation de gants de protection a été testé au tranchage selon EN 388.

Les gants ont atteint la classe 5 avec un indice de coupure > 60. Après 10 tests au lavage, les gants ne présentaient pas de rupture de filaments de verre.

3 ème fil hybride (fig. 3)

  • Ce fil se compose d'une "âme" A" constituée d'un fil de verre coextrudé par une résine PU de titre global 238 Tex. La partie fibres de verre représente 64 Tex et la partie PU 174 Tex.
  • Cette "âme" composée est recouverte par guipage avec un multifilament B" de Para-aramide de 440 dtex et le module de Young compris entre 60 et 120 GPa. Le recouvrement est à spires jointives avec un pas d'hélice de 3 mm pour une torsion de 333 t/m dans le sens S ou Z.
  • Un second recouvrement C" est réalisé avec un multifilament de Polyéthylène à haut poids moléculaire (> 600 000 g/mole), de 440 dtex, ayant subi une texturation de type "Air Jet" pour apporter de la cohésion à l'ensemble des multifilaments.

Torsion 300 t/m inverse du précédent guipage.

  • Un troisième guipage D" est enfin réalisé avec un multifilament de Polyéthylène à haut poids moléculaire (> 600 000 g/mole) de 440 dtex, ayant subi une texturation de type "Air jet" pour apporter de la cohésion à l'ensemble des multifilaments.

Torsion appliquée 280 t/m dans le sens inverse du second guipage.

Le fil complet atteint un titre global de 238 + 44 + 44 + 44 = 370 Tex et est utilisé en tissage armure sergé 2/2, pour la réalisation de tablier utilisé dans les abattoirs industriels, pour protéger les Opérateurs à la fois des risques de coupures et perforations par les différents couteaux utilisés.

Les niveaux de performances atteints sont très élevés et proches des solutions de protection métalliques beaucoup plus contraignantes pour les Opérateurs, en particulier en raison du poids de l'équipement.


Anspruch[de]
Reißfestes Garn, das einen Kern (A) umfasst, der ein Multifilament aus E-, R-, C- oder S-Glas oder allgemeiner aus Glasfaser oder Basalt aufweist, wobei der Kern mit Multifilamenten, die aus synthetischen Fasern (B, C) bestehen, ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern durch Coextrusion des Glas-Multifilaments und einer Polymer-Umhüllung aus Thermoplast, Duroplast, natürlichem Elastomer, fluoriertem oder nichtfluoriertem synthetischem Elastomer erhalten ist, und dadurch gekennzeichnet, dass der Glasfaseranteil höchstens 60 Gewichts-% der Zusammensetzung Umhüllung + Filament ausmacht, wobei die Ummantelung mit Multifilamenten die aus synthetischen Fasern bestehen auf der Polymer-Umhüllung realisiert ist. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (A) eine zweifache oder eine dreifache Ummantelung mit Multifilamenten aufweist, die aus synthetischen Fasern (B, C) bestehen. Garn nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelungs-Multifilamente aus den folgenden Familien ausgewählt sind: Polyethylen mit hohem Molekulargewicht über 600 000 g/mol, Para-Aramid mit einem Modul > 50 Gpa, Polyamid mit hoher Festigkeit und Standardpolyamid, Polyester mit hoher Festigkeit und Standardpolyester, Flüssigkristallpolymer (LCP), Polyphenylenbenzobisoxazol (PBO), geladenes Keramik-Polyester. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Ummantelungs-Multifilamente (B, C) aus den gleichen Materialien bestehen. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens manche der verschiedenen Ummantelungs-Multifilamente (B', C') aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Anspruch[en]
Thread resistant to cutting, comprising a core (A) comprising a glass multifilament E, R, C or S or more generally made from textile-glass multifilament or basalt, the core being covered with multifilaments composed of synthetic fibres (B, C), characterised in that the core is obtained by coextrusion of the glass multifilament and a sheath of polymer of the thermoplastic, thermosetting, natural elastomer or synthetic elastomer, fluorinated or not, type, and in that the glass fibre part represents a maximum of 60% by weight of the sheath plus filament combination, the covering with multifilaments composed of synthetic fibres being effected on the polymer sheet. Thread according to claim 1, characterised in that the core (A) undergoes a double or triple covering with multifilaments composed of synthetic fibres (B, C). Thread according to one of claims 1 and 2, characterised in that the covering of the filaments are chosen from amongst the following families: polyethylene with high molecular weight above 600,000 g/mole, para-aramid with a modulus > 500 Gpa, high-toughness and standard polyamide, high-toughness and standard polyester, liquid crystal polymer (LCP), polyphenylene benzobisoxazole (PBO), polyester containing ceramic. Thread according to one of claims 1 to 3, characterised in that the various covering multifilaments (B, C) consist of identical materials. Thread according to one of claims 1 to 3, characterised in that the various covering multifilaments (B', C') consist, at least in some cases, of different materials.
Anspruch[fr]
Fil résistant à la coupure, comprenant une âme (A) comportant un multifilament de verre E, R, C ou S ou plus généralement de silionne ou de basalte, l'âme étant guipée par des multifilaments composés de fibres de synthèse (B, C), caractérisé en ce que l'âme est obtenue par coextrusion du multifilament de verre et d'une gaine de polymère du type thermoplastique, thermodur, élastomère naturel, élastomère synthétique fluoré ou non, et en ce que la partie fibre de verre représente au maximum 60% en masse du composé gaine + filament, le guipage par des multifilaments composés de fibres de synthèse étant réalisé sur la gaine de polymère. Fil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme (A) subit un double ou un triple guipage par des multifilament composés de fibres de synthèse (B, C). Fil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les multifilaments de guipage sont choisis parmi les familles suivantes : Polyéthylène à haut poids moléculaire, supérieur à 600 000 g/mole, Para-aramide de module > 50 Gpa, Polyamide haute ténacité et standard, Polyester haute ténacité et standard, Polymère Cristal Liquide (LCP), Poly Phénylène Benzo Bisoxazole (PBO), Polyester chargé de céramique. Fil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les différents multifilaments de guipage (B, C) sont constitués de matériaux identiques. Fil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les différents multifilaments de guipage (B', C') sont constitués, au moins pour certains, de matériaux différents.






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