PL236008B1 - Liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy do zastosowań tekstronicznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy do zastosowań tekstronicznych, szczególnie elastyczna taśma włókiennicza z elementami konduktywnymi.

Tekstronika jest dziedziną interdyscyplinarną, która łączy w sobie wiedzę z zakresu włókiennictwa, elektroniki i informatyki. Wyroby tekstroniczne stanowią połączenie materiałów włókienniczych z systemami elektronicznymi w celu uzyskania właściwości monitorujących, rejestrujących, regulujących itp. Główne zastosowanie znajdują one w produkcji inteligentnych wyrobów użytkowych, przede wszystkim odzieży, dla umożliwienia pomiarów m.in. takich parametrów jak temperatura wewnętrzna czy zewnętrzna, tętno, szybkość oddechu, ciśnienie krwi, wilgotność skóry oraz obecność szkodliwych substancji. Wskazania czujników umieszczonych w różnych miejscach odzieży mogą być przekazywane do centrali monitorującej (np. monitorowanie strażaków podczas akcji gaśniczej). Ważną kwestią jest właściwe rozmieszczenie i zamocowanie elementów elektronicznych w wyrobie tekstylnym, ich zasilanie oraz odbieranie sygnałów. Do tego celu w odzieży umieszcza się elementy konduktywne, które wykorzystywane są w płaskich wyrobach włókienniczych dla nadania im właściwości elektroprzewodzących.

Najprostszym przykładem elastycznej taśmy z elementami konduktywnymi jest taśma włókiennicza z przyklejonymi do niej punktowo paskami folii miedzianej przedstawiona w japońskim opisie patentowym JPH07176404.

Z opisu patentu US6381482 znany jest materiał odzieżowy, w którym na podstawowej warstwie wyrobu włókienniczego jest umieszczona warstwa zawierająca światłowody. Przewody te są wprowadzone w strukturę dzianiny prostoliniowo między oczkami rządków dzianiny.

W obu przedstawionych przypadkach elementy przewodzące są nierozciągliwe, natomiast dzianina czy tkanina jest elastyczna, istnieje zatem niebezpieczeństwo zerwania przewodu przy rozciąganiu wyrobu włókienniczego.

Według wynalazku liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy do zastosowań tekstronicznych, wykonany techniką dziewiarską lub tkacką, posiada na co najmniej jednej z powierzchni lub wewnątrz struktury płaskiego wyrobu włókienniczego umieszczone nieprostoliniowo elementy konduktywne, związane ze strukturą wyrobu włókienniczego.

Elementy konduktywne umieszczone są na powierzchni lub wewnątrz struktury płaskiego wyrobu włókienniczego w jednym procesie technologicznym w trakcie dziania lub tkania.

Elementy konduktywne w trakcie dziania lub tkania rozmieszczone są na powierzchni wyrobu włókienniczego lub wewnątrz jego struktury według linii falistej lub falisto-pętelkowej, lub zygzakowej, lub schodkowej.

W wyrobie włókienniczym przynajmniej jeden układ nitek zasadniczych wykonany jest z przędz elastycznych.

W wyrobie dzianym nitki konduktywne według zadanego wzoru są wprowadzone między łącznikami a ramionami oczek w splotach kolumienkowych lub tworzą oczka.

W wyrobie tkanym nitki konduktywne są według zadanego wzoru związane z nitkami struktury zasadniczej za pomocą wybranych nitek osnowy. Elementem konduktywnym jest drut skręcany z przędzą i dodatkowo oplatany lub tylko oplatany przędzą.

Korzystne jest, gdy nitki konduktywne są wprowadzone według wzoru falistego, zbliżonego do sinusoidy, przy czym nitki zasadnicze są wykonane z przędzy teksturowanej elastycznej PES 76 dtex, a nitki wątku zasadniczego są wykonane z przędzy poliestrowej teksturowanej PES 150 dtex, zaś nitki konduktywne, o całkowitej masie liniowej 840 dtex i maksymalnej rezystancji liniowej 5 Ω/m, wykonane są z kompozytowej nitki elektroprzewodzącej, zawierającej monofilament miedziany, posrebrzany, o średnicy 0,07 mm, skręcony z multifilamentowymi przędzami poliestrowymi.

Liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy według wynalazku posiada trwale związane ze strukturą elementy konduktywne, które nie ulegają zerwaniu w trakcie użytkowania. Takie wyroby włókiennicze z elementami konduktywnymi mogą być wbudowane w różnego rodzaju wyroby odzieżowe lub techniczne, mogą też stanowić niezależny układ przewodzący. Elementy elektroniczne, takie jak czujniki, rejestratory, przekaźniki, wskaźniki i inne, mogą być w dowolny sposób i w dowolnym miejscu umieszczane na odzieży czy wyrobie technicznym. Końce elementów konduktywnych w liniowym wyrobie włókienniczym mogą być łączone ze sobą oraz z zewnętrznymi źródłami zasilania. Sposób według wynalazku pozwala na wprowadzenie różnej ilości nitek konduktywnych rozmieszczonych w różnych odstępach, według różnych zadanych wzorów nieprostoliniowych. ZaproPL 236 008 B1 jektowana elastyczna struktura zasadnicza wyrobu liniowego zapewnia prawidłowe warunki jego konfekcjonowania i w połączeniu z nieprostoliniowym układem nitek konduktywnych pozwala na jego rozciąganie bez utraty przewodnictwa.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym pokazano schematycznie wycinek taśmy wykonanej techniką dziania, z elementami konduktywnymi połączonymi ze strukturą dzianiny.

Jak pokazano, cztery nitki konduktywne 3 umieszczone są w płaskim wyrobie włókienniczym, dzianinie kolumienkowej, tworzonej z kolumienek 1 (powstających poprzez wzajemne połączenie ze sobą oczek 2), oraz z wątku 7 układanego wzdłuż rządków. Nitki konduktywne 3 są nieprostoliniowo wprowadzone między łącznikami 4 a ramionami oczek 5 wybranych kolumienek według zadanego wzoru. Nitki konduktywne 3 są jak widać trwale związane ze strukturą wyrobu włókienniczego. W tym przykładzie wykonania nitki konduktywne 3 są wprowadzone według wzoru falistego, zbliżonego do sinusoidy. Nitki zasadnicze 6 są wykonane z przędzy teksturowanej elastycznej PES 76 dtex, a nitki wątku zasadniczego 7 są wykonane z przędzy poliestrowej teksturowanej PES 150 dtex. Nitki konduktywne 3, o całkowitej masie liniowej 840 dtex i maksymalnej rezystancji liniowej 5 Ω/m, wykonane są z kompozytowej nitki elektroprzewodzącej, zawierającej monofilament miedziany, posrebrzany, o średnicy 0,07 mm, skręcony z multifilamentowymi przędzami poliestrowymi. Zasadnicza struktura wyrobu jest elastyczna, a wyrób liniowy jest tak zaprojektowany, że dzięki specjalnemu, nieprostoliniowemu rozmieszczeniu nitek konduktywnych 3 i sposobowi połączenia ich z układem zasadniczym, podczas rozciągania wyrobu nitki konduktywne 3 nie są narażone na rozciąganie, nie występuje więc ryzyko ich przerwania i tym samym utraty przewodnictwa. Wyrób według wynalazku pozwala na dowolne rozmieszczanie i mocowanie elementów elektronicznych, które umożliwią monitorowanie różnych parametrów. Taśmy mogą być wbudowane w różnego rodzaju wyroby włókiennicze odzieżowe i techniczne lub stanowić niezależny układ przewodzący, przy tym możliwe jest tworzenie dowolnego systemu połączeń. Taśma według wynalazku może tworzyć element wzorniczy zachowując swoje właściwości elektroprzewodzące.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe

1. Liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy do zastosowań tekstronicznych, dziany lub tkany, zawierający elementy konduktywne, znamienny tym, że na co najmniej jednej z powierzchni lub wewnątrz struktury płaskiego wyrobu włókienniczego, wykonanego techniką dziewiarską lub tkacką, w jednym procesie technologicznym dziania lub tkania, umieszczone są nieprostoliniowo elementy konduktywne (3), związane ze strukturą wyrobu włókienniczego, przy czym elementy konduktywne (3) w trakcie dziania lub tkania rozmieszczone są na powierzchni wyrobu włókienniczego lub wewnątrz jego struktury według linii falistej lub falistopętelkowej, lub zygzakowej, lub schodkowej a w wyrobie włókienniczym przynajmniej jeden układ nitek zasadniczych (6) lub (7) wykonany jest z przędz elastycznych.

2. Liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że w wyrobie dzianym nitki konduktywne (3) według zadanego wzoru są wprowadzone między łącznikami (4) a ramionami (5) oczek (2) w splotach kolumienkowych lub tworzą oczka.

3. Liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że w wyrobie tkanym nitki konduktywne (3) są według zadanego wzoru związane z nitkami struktury zasadniczej za pomocą wybranych nitek osnowy.

4. Liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem konduktywnym jest drut skręcany z przędzą i dodatkowo oplatany lub tylko oplatany przędzą.

5. Liniowy, elastyczny wyrób włókienniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że nitki konduktywne (3) są wprowadzone według wzoru falistego, zbliżonego do sinusoidy, przy czym nitki zasadnicze (6) są wykonane z przędzy teksturowanej elastycznej PES 76 dtex, a nitki wątku zasadniczego (7) są wykonane z przędzy poliestrowej teksturowanej PES 150 dtex, zaś nitki konduktywne (3), o całkowitej masie liniowej 840 dtex i maksymalnej rezystancji liniowej 5 Ω/m, wykonane są z kompozytowej nitki elektroprzewodzącej, zawierającej monofilament miedziany, posrebrzany, o średnicy 0,07 mm, skręcony z multifilamentowymi przędzami poliestrowymi.