專利名稱：尤其用于rfid紡織標(biāo)簽的導(dǎo)電的彈性復(fù)合線及其應(yīng)用和用它制造織物、針織物和編織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電、彈性的復(fù)合線，尤其用于RFID紡織標(biāo)簽的天線。 在這里復(fù)合線應(yīng)理解為，它由不同的線或纖維組成。此外，本發(fā)明還涉及 其應(yīng)用以及用它生產(chǎn)織物、4十織物和編織物。
背景技術(shù)：
例如由WO2002/071605已知，將導(dǎo)電線加入織物中，該導(dǎo)電線用作標(biāo) 簽內(nèi)的應(yīng)答器天線。這種導(dǎo)電線例如由銅制成，并在紡織品生產(chǎn)過(guò)程中通 過(guò)編織加入，或采用刺繡技術(shù)事后施加在織物上。若現(xiàn)在導(dǎo)電線本身應(yīng)設(shè) 計(jì)為彈性的，則已知的導(dǎo)電線并不適用，因?yàn)橛绕浣饘倬€的彈性不足以得 到整個(gè)線的彈性。
在 WO2004/027132A1 中(以及也已在優(yōu)先權(quán)的首次申請(qǐng) DE10242785A1中)公開(kāi)了一種導(dǎo)電的紗線，包括彈性芯線和(至少) 一根 纏繞芯線的導(dǎo)電線和(至少) 一根纏繞芯線的不導(dǎo)電的包纏紗。整個(gè)導(dǎo)電 紗線的延伸性應(yīng)通過(guò)包纏紗限制。WO2004/027132A1中所述紗線其重要之 點(diǎn)在于，彈性芯線賦予紗線以彈性，而包纏紗保證導(dǎo)電線不會(huì)斷裂，因?yàn)?包纏紗限制紗線的延伸性。但是這種紗線只能有限地使用于紡織應(yīng)用中， 而且若應(yīng)使用 一種不必有橡膠彈性的特性的紗線時(shí)，這種紗線看來(lái)是不合 適的。在WO2006/128633以及也在US2004/237494A1中，同樣公開(kāi)了一種 彈性導(dǎo)電線，包括彈性芯和纏繞彈性芯的導(dǎo)電線，對(duì)于合理的應(yīng)用要具有 與在WO2004/027132A1中一樣的前提條件。
在另一種類型的US4750324A1中(使用于高溫領(lǐng)域的復(fù)合紗線)，公 開(kāi)了一種用于針織機(jī)和縫紉機(jī)的復(fù)合紗線和加工由陶瓷等制成的脆性紗線 的復(fù)合線，其中承載負(fù)荷的柔性芯線和脆性紗線與柔性捆綁線配置為，使 復(fù)合紗線按小半徑彎曲的狀態(tài)下具有比脆性紗線更高的拉伸強(qiáng)度。
上面列舉的紗線全都有缺點(diǎn)，它們不可能無(wú)干擾地加入織物內(nèi)，以及也不能絕對(duì)保證加入織物內(nèi)或施加在織物上后仍保持導(dǎo)電功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，創(chuàng)造一種導(dǎo)電的、彈性的復(fù)合線，它能 盡可能無(wú)干擾地加入織物內(nèi)，即使在加入織物內(nèi)或施加在織物上后仍能保 證保持其功能。
按照本發(fā)明上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種按照權(quán)利要求1所述的彈性導(dǎo)電的 可紡織加工的復(fù)合線得以解決。這種減輕拉力線與導(dǎo)電線相比處于較高的 拉應(yīng)力狀態(tài)，所以在復(fù)合線受載時(shí)首先由減輕拉力線承載。此外，減輕拉
力線可以比導(dǎo)電線承載更大的載荷。減輕拉力線應(yīng)具有的彈性為從3%至 40%，優(yōu)選地為從5%至12%。復(fù)合線用紡織的捆綁線針織或編織。因此 按照本發(fā)明的措施帶來(lái)的效果首先是，通過(guò)減輕拉力線防止金屬線或其他 導(dǎo)電線機(jī)械過(guò)載和過(guò)度伸展，此時(shí)整個(gè)導(dǎo)電復(fù)合線通過(guò)紡織的捆綁線獲得 一種機(jī)械強(qiáng)度。在這里減輕拉力線應(yīng)當(dāng)用紡織材料制成。
在權(quán)利2至15中說(shuō)明了所述導(dǎo)電的彈性復(fù)合線有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。 按照權(quán)利要求2有利的是，將導(dǎo)電線設(shè)置為，在導(dǎo)電線可能完全斷裂 前，它至少能伸長(zhǎng)到其比例極限。對(duì)于那些不能提供比例極限的減輕拉力 線而言，例如由某些塑料制成的減輕拉力線，有利的是，減輕拉力線布置 得很短，以致只是在減輕拉力線的拉應(yīng)力達(dá)到 一個(gè)相當(dāng)于導(dǎo)電線抗斷強(qiáng)度 的大小時(shí)，導(dǎo)電線才開(kāi)始強(qiáng)度承載(權(quán)利要求3)。
為了進(jìn)一步保護(hù)導(dǎo)電線，如在權(quán)利要求4中規(guī)定的那樣，可優(yōu)選，與 導(dǎo)電線相比將減輕拉力線設(shè)置為，使導(dǎo)電線可能斷裂前，減輕拉力線可以 伸長(zhǎng)到其斷裂極限。優(yōu)選，在減輕拉力線處于斷裂極限時(shí)，導(dǎo)電線此時(shí)還 始終沒(méi)有達(dá)到其斷裂極限，而是才開(kāi)始承載，或最多達(dá)到其比例極限。
按照權(quán)利要求5優(yōu)選，捆綁線每cm捆綁15與30次之間，優(yōu)選地每 cm捆綁在20與24次之間。
如權(quán)利要求6所述，紡織的捆綁線優(yōu)選地由天然或合成纖維組成。 在這里，減輕拉力線應(yīng)理解為或是可能由多根纖維組成的單根線，或 由不同單線組成的復(fù)合線。減輕拉力線為了有利于生產(chǎn)可以由可熱收縮的 材料制成。減輕拉力線可以由天然纖維組成，或也可以由合成纖維組成， 優(yōu)選地由聚酰胺、聚酯或芳族聚酰胺組成(權(quán)利要求8)。導(dǎo)電線有利地也可以有一種金屬?gòu)椥?權(quán)利要求9)以及由金屬或合金制成，但也可以由金 屬鍍層的合成纖維，優(yōu)選地由聚酰胺組成(權(quán)利要求10)。也可以有利的是， 導(dǎo)電線是一種復(fù)合物，它包括至少 一根金屬纖維和至少 一根金屬鍍層的合 成纖維(權(quán)利要求ll)。在這種情況下尤為有利的是，在金屬纖維與金屬鍍 層的合成纖維之間至少逐段發(fā)生電橋形成(權(quán)利要求12)。但是也可以采用 多根導(dǎo)電線或?qū)щ娫w維，于是在其中一根導(dǎo)電線斷裂時(shí)它們通過(guò)電橋形 成保持連續(xù)的導(dǎo)電功能(權(quán)利要求13)。
上述導(dǎo)電的、彈性的、紡織的復(fù)合線有利地應(yīng)用于作為RFID紡織標(biāo)簽 的天線，或一般而言在紡織、針織和編織物中作為導(dǎo)電體(權(quán)利要求14)。
采用這種導(dǎo)電的、彈性的、紡織的復(fù)合線，按權(quán)利要求15,有利地在 一個(gè)單獨(dú)的過(guò)程中制成織物、針織物或編織物，并在最后加入織物、針織 物或編織物內(nèi)。
上述的以及所要求保護(hù)的并在下面實(shí)施例中所說(shuō)明的按照本發(fā)明所使 用的元件，在它們的尺寸、形狀、材料應(yīng)用及其技術(shù)設(shè)計(jì)方面沒(méi)有特別的 前提條件，所以可以不受限制地將它們使用在各自應(yīng)用領(lǐng)域中已知的選擇 準(zhǔn)則中。


下面借助附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例予以詳細(xì)說(shuō)明，其中
圖1表示按照本發(fā)明第一種實(shí)施例針織的彈性導(dǎo)電的復(fù)合線；
圖2表示按照本發(fā)明第二種實(shí)施例織造的彈性導(dǎo)電的復(fù)合線；以及
圖3表示復(fù)合線和抗斷強(qiáng)度曲線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示一種按照本發(fā)明第一種實(shí)施例的復(fù)合線2，其中一才艮松弛的導(dǎo) 電線4和一根與之相比處于拉伸狀態(tài)的減輕拉力線6與捆綁線8互相針織 在一起。換句話說(shuō)，減輕拉力線6處于比導(dǎo)電線4高的拉應(yīng)力狀態(tài)。導(dǎo)電 線4和減輕拉力線6在這里設(shè)計(jì)為，使導(dǎo)電線4要在點(diǎn)a+b才受拉伸負(fù)荷， 此時(shí)減輕拉力線6約在28%伸長(zhǎng)時(shí)已經(jīng)達(dá)到其斷裂極限62。此外，減輕拉 力線6的抗拉強(qiáng)度比導(dǎo)電線4的大。也就是說(shuō)這相當(dāng)于圖3抗斷強(qiáng)度曲線 的情況II。這種復(fù)合線2在針織機(jī)或拉舍爾經(jīng)編針織機(jī)上生產(chǎn)。在本實(shí)施例中， 復(fù)合線每cm有約22針。減輕拉力線6由合成纖維，在這里由聚酰胺制成， 以及有涉及其伸長(zhǎng)約為28%的抗斷強(qiáng)度62。導(dǎo)電線4由金屬制成，在本例 中由銀/銅合金制成，但也可以與之不同地由金屬鍍層的纖維組成，在這里 由聚酰胺組成。按另一種與第一種實(shí)施例不同的方案，導(dǎo)電線4由一根金 屬線以及由一根聚酰胺纖維制成的金屬鍍層的纖維組成。然后通過(guò)幾何配 置在金屬線與聚酰胺纖維制成的金屬鍍層線之間至少局部發(fā)生形成電橋。 由此可以將高電導(dǎo)率的金屬線與抗斷強(qiáng)度相結(jié)合，，從而兼有金屬線與金屬 鍍層線的優(yōu)點(diǎn)。
在按照?qǐng)D2的第二種實(shí)施例中，在織機(jī)上生產(chǎn)復(fù)合線22。導(dǎo)電線4作 為綿線與捆綁線8和保持牽伸的減輕拉力線6交織。在這里所有其他特征 和與上述針織復(fù)合線2的不同點(diǎn)也都適用于織造復(fù)合線。
圖3在情況II中示出了具有兩根導(dǎo)電線4的復(fù)合線2的抗斷強(qiáng)度曲線 圖的例子。由圖可以看出，在本例中由特雷維拉55dtex制成的減輕拉力線 6的抗斷強(qiáng)度62和彈性60，比由AgCU絲制成的導(dǎo)電線4的抗斷強(qiáng)度42 和彈性40大得多。減輕拉力線6在伸長(zhǎng)約5 %時(shí)達(dá)到其比例極限60，以及 在抗斷強(qiáng)度至10牛頓伸長(zhǎng)約28 %時(shí)達(dá)到其斷裂極限62。
當(dāng)基于導(dǎo)電線4松弛地配置更松弛地穿紗時(shí)，復(fù)合線可以進(jìn)一步牽伸 至40 % ,減輕拉力線6在這種情況下已經(jīng)斷裂，直至此時(shí)導(dǎo)電線4才在a+b+c 開(kāi)始牽伸，以及當(dāng)進(jìn)一步牽伸1%時(shí)達(dá)到其比例極限40，然后在牽伸和抗 斷強(qiáng)度為0.48牛頓時(shí)同樣斷裂。這相當(dāng)于圖3中的情況III。
但即使在圖3所示的情況I或甚至在這之下時(shí)便已經(jīng)具有本發(fā)明本身 的優(yōu)點(diǎn)，此時(shí)導(dǎo)電線4比減輕拉力線6布置得僅更松弛，以致使導(dǎo)電線4 在a時(shí)在減輕拉力線6達(dá)到比例極限62時(shí)已經(jīng)開(kāi)始承載，從而使導(dǎo)電線4 受附加的載荷時(shí)應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到其比例極限42，然后達(dá)到其抗斷強(qiáng)度40。附圖標(biāo)記清單
2 針織的復(fù)合線
3 導(dǎo)電線
6 減輕拉力線
7 捆綁線
22 織造的復(fù)合線
40 導(dǎo)電線的比例極限或屈服點(diǎn)
41 導(dǎo)電線的抗斷強(qiáng)度
60 減輕拉力線的比例極限
62 減輕拉力線的斷裂極限
I 導(dǎo)電線的穿紗比減輕拉力線的比例極限遠(yuǎn)的情況
II 導(dǎo)電線的穿紗比減輕拉力線的抗斷強(qiáng)度遠(yuǎn)的情況
III 導(dǎo)電線的穿紗比減輕拉力線遠(yuǎn)40%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)在減輕拉力線的斷裂 極限之后
a 在情況I下導(dǎo)電線開(kāi)始伸長(zhǎng)
a+b 在情況II下導(dǎo)電線開(kāi)始伸長(zhǎng)
a+b+c 在情況III下導(dǎo)電線開(kāi)始伸長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電的、彈性的、可紡織加工的復(fù)合線(2、12、22、32)，它有至少一根導(dǎo)電線(4)、一根紡織的減輕拉力線(6)以及一根紡織的捆綁線(8)，其特征為與導(dǎo)電線(4)相比，紡織的減輕拉力線(6)處于更高的拉應(yīng)力狀態(tài)，以及可以承受更大的負(fù)荷，其中，減輕拉力線(6)具有的彈性(60)從3％至40％，優(yōu)選地從5％至12％，以及所述復(fù)合線(2)在針織機(jī)或拉舍爾經(jīng)編針織機(jī)上用紡織的捆綁線(8)或編結(jié)線制造，或在織機(jī)上用緯紗和紡織的捆綁線(8)制造。
2. 按照權(quán)利要求1所述的復(fù)合線，其特征為，所述導(dǎo)電線(4)設(shè)置為， 在達(dá)到減輕拉力線(6)的比例極限(60)時(shí)，所述導(dǎo)電線(4)的拉負(fù)荷 小于其斷裂極限(40)。
3. 按照權(quán)利要求1所述的復(fù)合線，其特征為，所述導(dǎo)電線(4)設(shè)置為， 當(dāng)減輕拉力線(6)的拉應(yīng)力達(dá)到一個(gè)與導(dǎo)電線的抗斷強(qiáng)度(42)相等的大 小時(shí)，開(kāi)始其強(qiáng)度負(fù)荷。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合線，其特征為，所述導(dǎo)電線(4 )設(shè) 置為，在達(dá)到減輕拉力線(6)的斷裂極限(62)時(shí)，導(dǎo)電線(4)的拉負(fù) 荷小于其斷裂極限(42),優(yōu)選地也小于其比例極限或屈服點(diǎn)(42)。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一所述的復(fù)合線，其特征為，紡織的捆綁線 (8 )每cm捆綁達(dá)30次，優(yōu)選地每cm捆綁20至24次。
6. 按照權(quán)利要求5所述的復(fù)合線，其特征為，紡織的捆綁線(8)由天 然或合成纖維組成。
7. 按照權(quán)利要求1至6之一所述的復(fù)合線，其特征為，減輕拉力線(6) 由可熱收縮的材并+組成。
8. 按照權(quán)利要求1至6所述的復(fù)合線，其特征為，減輕拉力線(6)由 天然纖維或由合成纖維組成，優(yōu)選地由聚酰胺、聚酯或芳族聚酰胺組成。
9. 按照前列諸權(quán)利要求之一所述的復(fù)合線，其特征為，導(dǎo)電線(4)具 有的金屬?gòu)椥赃_(dá)2%。
10. 按照權(quán)利要求9所述的復(fù)合線，其特征為，導(dǎo)電線(4)由金屬或 合金或由金屬鍍層的合成纖維，優(yōu)選地由聚酰胺組成。
11. 按照權(quán)利要求1至9之一所述的復(fù)合線，其特征為，導(dǎo)電線(4)具有至少 一根金屬纖維和至少 一根金屬鍍層的合成纖維。
12. 按照權(quán)利要求11所述的復(fù)合線，其特征為，在金屬纖維與金屬鍍 層的合成纖維之間至少逐段發(fā)生電橋形成。
13. 按照權(quán)利要求1至11之一所述的復(fù)合線，其特征為，加入至少兩根導(dǎo)電線或?qū)щ娫w維，使其中一根導(dǎo)電線斷裂時(shí)發(fā)生電橋形成。
14. 一種按照權(quán)利要求1至13之一所述的導(dǎo)電的、彈性的復(fù)合線的應(yīng) 用，在紡織、針織和編織物中作為導(dǎo)電體，尤其作為RFID紡織標(biāo)簽的天線。
15. —種制造織物、針織物或編織物的方法，其特征為在單獨(dú)的過(guò)程 中制造按照權(quán)利要求1至13之一所述的復(fù)合線，并在最后加入織物、針織 物和編織物中。
全文摘要
為了提供一種導(dǎo)電的、彈性的、可紡織加工的復(fù)合線(2)并在受載時(shí)防止其斷裂，本發(fā)明建議，所述復(fù)合線(2)具有至少一根導(dǎo)電線(4)、一根紡織的減輕拉力線(6)以及一根紡織的捆綁線(8)。此復(fù)合線(2)在針織機(jī)或拉舍爾經(jīng)編針織機(jī)上用紡織的捆綁線(8)或編結(jié)線制造，或在織機(jī)上用緯紗和紡織的捆綁線(8)制造。與導(dǎo)電線(4)相比，紡織的減輕拉力線(6)處于更高的拉應(yīng)力狀態(tài)，可以承受更大的拉負(fù)荷。
文檔編號(hào)D02G3/44GK101578407SQ200880001469
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日
發(fā)明者弗朗西斯科·斯派克 申請(qǐng)人:泰克斯蒂爾瑪股份公司