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EP-3958177-B1 - TEXTILE RFID TRANSPONDER AND METHOD FOR APPLYING A TEXTILE RFID TRANSPONDER TO TEXTILES

EP3958177B1EP 3958177 B1EP3958177 B1EP 3958177B1EP-3958177-B1

Inventors

  • BUEHLER, STEPHAN
  • BOLTERSDORF, Dirk

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200817

Claims (13)

  1. An RFID transponder (20), comprising: a textile carrier substrate (19) having a flat yarn structure (16); at least one electrically conductive antenna yarn (17), which is incorporated into the flat yarn structure (16) of the textile carrier substrate (19); an RFID chip module (15) having a module antenna (11) integrated into the RFID chip module (15), said module antenna being applied to a first side of the textile carrier substrate (19) such that the module antenna (11) is inductively coupled to a transponder antenna (18) formed by the at least one electrically conductive antenna yarn (17), characterized in that the flat yarn structure (16) is configured as knitwear and in that at least one hot-melt adhesive yarn (12; 16a; 16b; 16c) is incorporated into the flat yarn structure (16) of the textile carrier substrate (19).
  2. The RFID transponder (20) according to claim 1, wherein the flat yarn structure (16) is constructed as a warp knit fabric.
  3. The RFID transponder (20) according to claim 1, wherein the flat yarn structure (16) comprises at least a first hot-melt adhesive yarn, which is incorporated into the flat yarn structure (16) by knitting as a warp yarn (12) of the warp knit fabric.
  4. The RFID transponder (20) according to any one of claims 1 to 3, wherein the module antenna (11) of the RFID chip module (15) is a loop antenna.
  5. The RFID transponder (20) according to any one of claims 1 to 4, wherein the at least one electrically conductive antenna yarn (17) forms an elongated or corrugated transponder antenna (18) as a dipole antenna.
  6. A textile label, comprising an RFID transponder (20) according to any one of claims 1 to 5.
  7. A method (M1) for manufacturing an RFID transponder (20), comprising: producing (M11) a textile carrier substrate (19) into which at least one electrically conductive antenna yarn (17) is incorporated; and applying (M12) an RFID chip module (15) having a module antenna (11) integrated into the RFID chip module (15) to a first side of the textile carrier substrate (19) such that the module antenna (11) is inductively coupled to a transponder antenna (18) formed by the at least one electrically conductive antenna yarn (17), characterized in that in the textile carrier substrate (19), at least one hot-melt adhesive yarn (12; 16a; 16b; 16c) is incorporated into a flat yarn structure (16).
  8. The method (M1) according to claim 7, wherein the production (M11) of the textile carrier substrate (19) comprises weaving or braiding.
  9. The method (M1) according to claim 7, wherein the production (M11) of the textile carrier substrate (19) comprises knitting the flat yarn structure (16) and incorporating the at least one electrically conductive antenna yarn (17) and the at least one hot-melt adhesive yarn (12; 16a; 16b; 16c) comprises insertion by knitting into the flat yarn structure (16).
  10. The method (M1) according to claim 9, wherein incorporating the at least one hot-melt adhesive yarn (12; 16a; 16b; 16c) comprises insertion by warp knitting into the flat yarn structure (16).
  11. A method (M2) for applying a textile RFID transponder (20), which has been manufactured according to the method of claim 7, to textiles (10) to be labeled, comprising: applying (M21) the textile RFID transponder (20) according to any one of claims 1 to 6 to a textile material (1) of a textile (10) to be labeled such that the RFID chip module (15) is located between the textile carrier substrate (19) and the textile material (1); and characterized in that an adhesive of the at least one hot-melt adhesive yarn (12; 16a; 16b; 16c) of the textile carrier substrate (19) fuses adhesively with fibers of the textile material (1) by heat pressing (M22) the textile RFID transponder (20) and the textile material (1) for a predetermined duration.
  12. The method (M2) according to claim 11, wherein a temperature during the heat pressing (M22) for the predetermined duration is between 110 °C and 140 °C.
  13. The method (M2) according to any one of claims 11 and 12, wherein the predetermined duration is between 5 seconds and 10 seconds.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG Die Erfindung betrifft einen textilen RFID-Transponder, insbesondere einen RFID-Transponder mit einem in ein textiles Trägersubstrat eingebrachten leitfähigen Antennenfäden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein textiles Etikett mit einem derartigen textilen RFID-Transponder. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfähren zum Aufbringen von textilen RFID-Transpondern mit textilen Trägersubstraten auf zu etikettierenden Textilien. TECHNISCHER HINTERGRUND In der textilen Wertschöpfungskette ist es Usus, Etiketten mit Hochfrequenz- und/oder Ultrahochfrequenztranspondern zu verwenden, sogenannte "radio frequency identification tags" (RFID-Tags). Auf derartigen RFID-Transpondern können Daten im Zusammenhang mit Herstellung, Identifikation, Verteilung, Verkauf und Marketing des etikettierten Produktes auslesbar gespeichert werden. Durch RFID-Technologie ergeben sich breite Anwendungsmöglichkeiten im Produktlebenszyklusmanagement ("product lifecycle management", PLM), das heißt bei der individuellen Verfolgung der gekennzeichneten Textilien über ihren gesamten Lebenszyklus bzw. Gebrauchszyklus hinweg, beim Diebstahls- oder Falschanwendungsprävention, oder auch bei der Nachverfolgung der Entsorgung und Wiederverwertung. RFID-Transponder sind senderseitige Systemkomponenten, welche bei der berührungslosen und automatischen Ortung und Identifizierung mit Hilfe von hochfrequenten oder ultrahochfrequenten Radiowellen eingesetzt werden. Die RFID-Transponder sind mobile Sender, welche durch individualisierende elektronische Kennungen bzw. Codes Gegenstände, an denen sie angebracht werden, gegenüber Systemempfängerkomponenten identifizieren können. Dabei werden Sender und Empfänger über vom Lesegerät erzeugte geringreichweitige magnetische Wechselfelder oder hochfrequente Radiowellen gekoppelt, um Daten vom RFID-Transponder zum Lesegerät übertragen zu können. Ein passiver RFID-Transponder kann über diese elektromagnetische Kopplung auch mit Energie versorgt werden. Für sehr leichte und feine Textilstoffe, wie etwa Oberbekleidung, ist es wünschenswert, RFID-Transponder zu entwickeln, welche sich möglichst platzsparend und für den Verwender der Textilstoffe wenig störend, aber dennoch stabil und gegenüber Waschvorgängen und sonstigen mechanischen Belastungen widerstandsfähig in die Textilstoffe integrieren lassen. Das Dokument US 2014/0291409 A1 offenbart RFID-Tags für Produkte aus flexiblem Material wie etwa Kleidung und Wäscheprodukte, die an den Produkten aus flexiblem Material anbringbar sind. Diese RFID-Tags weisen einen durchgehender RFID-Antennenkörper zur Ausbildung eines RFID-Etiketts auf. Das Dokument EP 3 640 850 A1 offenbart RFID-Systeme mit einem RFID-Chip und einer Antenne zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen, welche auf einem Trägermaterial aufgebracht sind. Die Antenne besteht aus einem elektrisch leitfähigen Faden, welcher eine linienförmige, kreuzungsfreie Struktur ausbildet. Ein Segment des elektrisch leitfähigen Fadens umschlingt den RFID-Chip berührungsfrei und koppelt dadurch induktiv in den RFID-Chip ein. Das Dokument WO 2009/036155 A1 offenbart ein Gewebe, das ein thermoplastisches Schmelzbares Garn enthält, und ein Verfahren zur Herstellung eines Gewebeartikels, das ein thermoplastisches schmelzbares Garn enthält. Des weiteren, offenbart das Dokument DE 10 2007 016 584 A1 einen textilen Informationsträger be-stehend aus einem textilen Etikett, einem textilen Produkt oder einem über eine elektrische Antenne mit dem Produkt verbundenen Etikett und einem Detektierplättchen, das ein elektronisches Chipmodul umfasst. Das Detektierplättchen ist in den Stoff des Textiletiketts, Textils oder Etiketts eingewebt. Das Dokument WO 2009/000446 A1 beschreibt ein Etikett für Textilien, das mit einem Kunststofffoli-enträger für eine Metallantenne versehen ist. Weiterhin beschreibt das Dokument WO 2008/011732 A1 einen RFID-Tag mit einem Textildesign-Tag, auf dessen Rückseite ein Transponder angeordnet ist. Das Dokument DE 10 2008 036 101 A1 offenbart ein textiles Material mit einer elektrisch leitfähigen Struktur. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Eine der Aufgaben der Erfindung liegt demnach darin begründet, Lösungen für die Optimierung der Integrierbarkeit von RFID-Transpondern in textile Substrate zu finden, insbesondere für die Anwendung in der textilindustriellen Wertschöpfungskette. Die Erfindung wird in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsbeispiele gerichtet. Eine wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, einen textilen RFID-Transponder so auszugestalten, dass er bei einem Heißpressen mit einem zu etikettierenden Stoff Teil des Stoffes wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass flächige Fadengebilde als Trägersubstrat für die elektrischen bzw. elektronischen Komponenten verwendet werden und das flächige Fadengebilde über Schmelzklebegarn beim Heißpressen mit dem zu etikettierenden Stoff integral