ES2218626T3 - Procedimiento para la proteccion de fibras de elastano. - Google Patents
Procedimiento para la proteccion de fibras de elastano.Info
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Abstract
LA INVENCION TRATA DE LA PROTECCION DE COMPOSICIONES DE POLIURETANO, Y EN PARTICULAR DE LAS FIBRAS DE POLIURETANO ELASTICAS QUE DE ELLAS RESULTAN, FRENTE A SU DESTRUCCION O DEGRADACION OCASIONADA POR EL USO DE DETERGENTES QUIMICOS BASADOS EN HIDROCARBUROS HALOGENADOS O NO HALOGENADOS, ESPECIALMENTE TETRACLORETILENO (PER), COMO LOS EMPLEADOS EN LA LIMPIEZA EN SECO. LA INVENCION TRATA SOBRE TODO DEL EMPLEO DE HIDROTALCITAS RECUBIERTAS Y/O NO RECUBIERTAS CON TENSIOACTIVOS ANIONICOS, ACIDOS GRASOS, SILANOS, POLIORGANOSILOXANOS, POLIORGANOHIDROGENSILOXANOS O ESTERES DEL ACIDO GRASO SUPERIORES O DEL EMPLEO DE OTRAS COMPOSICIONES DE METAL, ALUMINIO E HIDROXI COMO ADITIVOS DE LAS COMPOSICIONES DE RESINA DE POLIURETANO, Y ESPECIALMENTE LAS FIBRAS DE POLIURETANO ELASTICAS QUE DE ELLAS RESULTAN, DESTINADAS A LA PROTECCION FRENTE A LA DESTRUCCION Y LA DEGRADACION OCASIONADA POR LOS HIDROCARBUROS.
Description
Procedimiento para la protección de fibras de
elastano.
La invención se refiere a la protección de
composiciones de poliuretano y en especial de fibras de poliuretano
elásticas resultantes de las mismas contra la destrucción o la
degradación por agentes de limpieza químicos basados en
hidrocarburos halogenados o no halogenados, en especial de
tetracloroetileno (Per), como los utilizados en la limpieza química
textil, en especial antes de la termofijación de géneros planos de
fibras elásticas de elastano y poliamida fabricados por medio de
elaboración de punto de cadena o tricotado circular. La invención
se refiere al uso de hidrotalcitas y/o otros compuestos de
metal-aluminio-hidroxi recubiertos o
no recubiertos con un diámetro medio del tamaño de grano inferior a
10 \mum como aditivo de composiciones de poliuretano y fibras
elásticas de poliuretano resultantes de las mismas para la
protección ante la degradación o destrucción.
La expresión "fibra" utilizada en el marco
de la presente invención comprende a este respecto fibras cortadas
y/o filamentos continuos que pueden ser obtenidos por procesos de
hilado en principio conocidos como p.ej el procedimiento de
hilatura en seco o el procedimiento de hilatura en mojado así como
el procedimiento de hilatura de masa fundida.
Las fibras de poliuretano elásticas de polímeros
sintéticos de cadena larga que están constituidos en por lo menos
el 85% por poliuretanos segmentados basados en p.ej. poliéteres,
poliésteres y/o policarbonatos son bien conocidas. Los hilos de
tales fibras se utilizan para la fabricación de géneros planos,
tejidos o telas que a su vez son adecuados para corsetería, medias
y ropa deportiva como p.ej. trajes de baño o calzones de baño.
Antes del teñido de los géneros planos, tejidos o telas utilizados
para ello, el género, tras elaboración con fibras rígidas
sintéticas como poliamida o poliéster o fibras naturales como
algodón mediante p.ej. una máquina de punto de cadena o tricotado
circular, debe dejarse exento de aceites de preparación de las
fibras o de aceites de las agujas. Para ello es adecuada una
limpieza química con hidrocarburos o hidrocarburos halogenados como
tetracloroetileno (Per). Cuando tales géneros planos, tejidos o
telas se someten a la subsiguiente termofijación y teñido, eso puede
dar lugar a daños en las fibras elásticas de poliuretano que pueden
conducir hasta a roturas de los filamentos. Debido a esto, el
género plano, el tejido o la tela pierde su elasticidad.
Eventualmente puede llegarse incluso a la formación de orificios en
el artículo textil. Tales géneros planos, tejidos o telas así
deteriorados no pueden utilizarse entonces en la subsiguiente
confección y se desechan como desperdicio.
También en la limpieza química de los artículos
textiles acabados en lavanderías químicas, la resistencia frente a
los hidrocarburos utilizados habitualmente como agentes de limpieza
juega un papel importante.
Desde un punto de vista práctico, en los géneros
planos textiles, tejidos o telas, elásticos, no puede tolerarse
rotura de filamento alguna de las fibras elásticas de poliuretano.
Por este motivo es necesaria una mejora de la resistencia frente a
una destrucción inducida por limpieza química con, p.ej.
hidrocarburos clorados, en especial para hilos con un número de
denier bajo (por ejemplo menos de 300 denier).
Una solución del problema de evitar la
destrucción en fibras elásticas por limpieza química con p.ej.
tetracloroetileno no ha sido descrita hasta el momento.
La invención se plantea el cometido de
proporcionar un procedimiento de protección para poliuretanos o
fibras de poliuretano en el que los poliuretranos, en especial las
fibras de poliuretano o géneros planos, tejidos o telas que
contienen tales fibras de poliuretano, se estabilizan de modo
sencillo frente a una destrucción o una degradación por agentes de
limpieza químicos, en especial por tetracloroetileno.
El cometido se resuelve conforme a la invención
añadiendo a la composición de poliuretano una cantidad eficaz
finamente dividida de hidrotalcitas o otros compuestos de
metal-aluminio-hidroxi dado el caso
recubiertos con tensioactivos aniónicos, ácidos grasos, sales de
ácidos grasos, silanos, poliorganosiloxanos,
poliorganohidrogenosiloxanos o con otros agentes de encolado o no
recubiertos, con un diámetro medio (media numérica) del tamaño de
grano de 10 \mum.
Es objeto de la invención el uso de hidrotalcita
y/o otros compuestos de
metal-aluminio-hidroxi básicos
finamente divididos con un diámetro medio (media numérica) del
tamaño de grano inferior a 10 \mum de fórmula general (1)
(1),M_{1-x}{}^{2+}Al_{x}(OH)_{2}A_{x/n}{}^{n-}\
. \
mH_{2}O
en la
que
M^{2+} representa magnesio o cinc, en especial
magnesio,
A^{n-} es un anión con el número de valencia de
la serie de OH^{-}, F^{-}, Cl^{-}, Br^{-}, CO_{3}^{2-},
SO_{4}^{2-},HPO_{4}^{2-},silicato, acetato u oxalato, en
especial CO_{3}^{2-},
0 < x \leq 0,5, y 0 \leq m < 1,
o de fórmula (2)
(2),Mg_{s}Al_{t}(OH)_{u}(A{}^{2-})_{v}
\ . \
wH_{2}O
en la
que
s es un número de 1 a 15,
t un número de 1 a 8,
u un número de 1 a 40,
w un número de 0 a 20 y
v un número de 1 a 5 y
A^{2-} es un anión de la serie de
CO_{3}^{2-}, SO_{4}^{2-},HPO_{4}^{2-},silicato u
oxalato, en especial CO_{3}^{2-},
como aditivo al poliuretano en una cantidad de
0,05 a 30% en peso, en especial de 0,05 a 15% en peso, con especial
preferencia de 0,1 a 5% en peso, con muy especial preferencia de
0,3 a 4% en peso, referida al polímero, para la fabricación de
fibras de elastano con elevada resistencia frente a hidrocarburos
halogenados, parcialmente halogenados o no halogenados, en especial
frente a hidrocarburos C_{1} a C_{8}, preferiblemente frente a
tetracloroetileno, tetracloruro de carbono o tricloroetileno.
Las hidrotalcitas u otros compuestos de
metal-aluminio-hidroxi son
preferiblemente no recubiertos o en especial recubiertos con 0,1 a
30% en peso, en especial con 0,5 a 25% en peso, de tensioactivos
aniónicos, ácidos grasos, sales de ácidos grasos, silanos,
poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos o con otros
agentes de encolado.
Son compuestos de
metal-aluminio-hidroxi en el sentido
de la invención sales mixtas basadas en un ion metálico divalente,
en especial de Mg o Zn, con especial preferencia de Mg, y aluminio
como catión trivalente, el anión hidroxi y otro anión mono- o
divalente, en especial OH^{-}, F^{-}, Cl^{-}, Br^{-},
CO_{3}^{2-}, SO_{4}^{2-},HPO_{4}^{2-}, silicato,
acetato u oxalato.
En el caso de las hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi se trata en
especial preferiblemente de aquellos como los que p.ej. se muestran
en las fórmulas (3) y (4):
(3),Mg_{5}Al_{3}(OH)_{15}(A{}^{2-})_{2}
\ . \
wH_{2}O
(4),Mg_{6}Al_{2}(OH)_{12}(A{}^{2-})_{3}
\ . \
wH_{2}O
teniendo A^{2-} y w el significado
anteriormente indicado para la fórmula
2.
Son ejemplos preferidos de las hidrotalcitas o
compuestos de metal-aluminio- hidroxi aquellos de
fórmulas (5), (6) y (7):
(5),Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3}
\ . \
5H_{2}O
(6),Mg_{4}Al_{2}(OH)_{12}CO_{3}
\ . \
4H_{2}O
(7).Mg_{6}Al_{2}(OH)_{12}(CO_{3})_{3}
\ . \
7H_{2}O
Son ejemplos de tensioactivos aniónicos jabones
metálicos de ácidos grasos superiores de fórmula RCOOM, en la que R
es un grupo alquilo de 3 a 40 átomos de carbono y M es un metal, en
especial un metal alcalino o alcalinotérreo, p.ej. Ca o Mg,
alquilsulfatos de fórmula ROSO_{3}M, en la que
R y M son como se ha definido anteriormente o
alquilsulfonatos de fórmula RSO_{3}M, en la que
R y M son igualmente como se ha definido anteriormente.
Son ejemplos especiales estearato sódico,
estearato magnésico, oleato sódico, octadecilsulfato sódico,
laurilsulfonato sódico, estearato de aluminio y estearato de
cinc.
Son ejemplos de ácidos grasos ácidos mono- o
dicarboxílicos con cadenas hidrocarbonadas lineales o ramificadas de
3 a 40 átomos de carbono. Son ejemplos especiales ácido cáprico,
ácido láurico, ácido palmítico y ácido esteárico.
Son ejemplos de silanos compuestos de fórmula
(R'O)_{3}SiR'', en la que R' y R'' son iguales o distintos
y pueden ser una cadena hidrocarbonada lineal o ramificada de 1 a
40 átomos de carbono.
Son ejemplos de poliorganosiloxanos compuestos de
fórmula (8)
(8),(R^{4})_{3}SiO-(-SiR{}^{1}R{}^{3}O-)_{x}-(SiR{}^{2}R{}^{6}O-)_{y}-
Si(R{}^{5})_{3}
en la
que
x = 0 - 500 e y = 0 - 300,
R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4} y R^{5}
representan independientemente entre sí un resto alquilo saturado
y/o insaturado, dado el caso también ramificado, de 1 a 4 átomos de
C y/o un resto arilo de 6 a 9 átomos de C, que dado el caso también
puede estar substituido con alquilo y
R^{6} representa un resto alquilo de 6 a 18
átomos de C.
Son ejemplos especiales polidimetilsiloxanos con
una viscosidad de 3 a 100 mPas (medida a 25ºC).
Son ejemplos de poliorganohidrogenosiloxanos
compuestos de fórmula (9) o (10):
(9),(R{}^{4})_{3}SiO-(-SiR{}^{1}R{}^{3}O-)_{x}-(SiR{}^{2}R{}^{6}O-)_{y}-
(SiR{}^{7}HO-)_{2}-Si(R{}^{5})_{3}
(10),(R{}^{2})_{3}SiO-(SiR{}^{1}HO-)_{z}-Si(R{}^{5})_{3}
en las
que
x, y, R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4} y
R^{5} tienen el mismo significado que en la fórmula (8),
R^{7} está definido como el resto R^{1} y
z asciende a un número entre 1 y 200.
Son ejemplos especiales aceite Baysilone MH 15
(fa. Bayer) o aceite Baysilone AC 3303 (fa. Bayer).
Son preferidas aquellas hidrotalcitas y/o
compuestos de metal-aluminio-hidroxi
que no están recubiertos.
Son especialmente preferidas aquellas
hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi que están
recubiertos con 0,05 a 25% en peso de tensioactivos aniónicos,
ácidos grasos, sales de ácidos grasos, silanos,
poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos y/o otros agentes
de recubrimiento, referido a la cantidad de hidrotalcita y/o
compuesto de
metal-aluminio-hidroxi. En especial
se utilizan hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi que están
recubiertos con 0,5 a 10% en peso de tensioactivos aniónicos,
ácidos grasos, sales de ácidos grasos, silanos, poliorganosiloxanos,
poliorganohidrogenosiloxanos y/o otros agentes de
recubrimiento.
El recubrimiento de las hidrotalcitas o
compuestos de metal-aluminio-hidroxi
puede realizarse por pulverización y/o entremezclado con los
tensioactivos aniónicos, ácidos grasos, sales de ácidos grasos,
silanos, poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos y/o
otros agentes de recubrimiento conjuntamente o por separado en
secuencia discrecional, preferiblemente antes y/o durante una
molienda final de las hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi para su
preparación o para el ajuste de tamaños de grano preferidos.
A este respecto es indiferente que los
tensioactivos aniónicos, ácidos grasos, sales de ácidos grasos,
silanos, poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos y/o
otros agentes de recubrimiento en la preparación de las
hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi se añadan a
las tortas de filtro húmedas, pastas o suspensiones que se forman
antes del secado o que se añadan al producto seco inmediatamente
antes de la molienda final de modo adecuado, por ejemplo por
pulverización o, en el caso de un secado por chorro de vapor se
añadan al vapor directamente en la alimentación al molino de
chorro. Los tensioactivos aniónicos, ácidos grasos, sales de ácidos
grasos, silanos, poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos
y/o otros agentes de recubrimiento pueden dado el caso
transformarse antes de la adición en una emulsión.
La preparación de las hidrotalcitas o de los
compuestos de
metal-aluminio-hidroxi se realiza
por ejemplo por procedimientos básicamente conocidos. Tales
procedimientos están p.ej. descritos en la publicación para
información de solicitud EP 129 805-A1 o en la
publicación EP 117 289-A1.
La preparación de las hidrotalcitas y/o
compuestos de metal-aluminio-hidroxi
se realiza preferiblemente a partir de sus compuestos de partida,
p.ej. a partir de MgCO_{3}, Al_{2}O_{3} y agua en presencia
de un disolvente como p.ej. agua, alcohol (p.ej. alcoholes
C_{1}-C_{8}) o hidrocarburos clorados con
subsiguiente secado por p.ej. secado por aspersión y molienda con
p.ej. un molino de perlas.
Con especial preferencia el recubrimiento de las
hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi se realiza
por molienda con p.ej. un molino de perlas en presencia de
disolventes como p.ej. dimetilacetamida, dimetilformamida o
dimetilsulfóxido, como los que pueden utilizarse también en la
preparación del poliuretano. El tensioactivo aniónico, los ácidos
grasos, silanos, poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos
y/o otros agentes de recubrimiento utilizados para el recubrimiento
pueden añadirse a este respecto al producto de molienda de modo
adecuado o, como ya se ha descrito anteriormente, se añaden a la
hidrotalcita o al compuesto de
metal-aluminio-hidroxi antes de o en
el secado. En la molienda se alcanzan en especial tamaños medios de
grano de las hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio recubiertos o nno recubiertos con un
diámetro medio (media numérica) de 10 \mum, preferiblemente menor
de 5 \mum y con especial preferencia menor de 2 \mum. Estos
tamaños de grano se alcanzan procesando las hidrotalcitas y/o
compuestos de metal-aluminio-hidroxi
por los procedimientos ya anteriormente indicados.
Las hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi pueden
añadirse al poliuretano en cualquier lugar en la fabricación de las
fibras de poliuretano. Por ejemplo, las hidrotalcitas o compuestos
de metal-aluminio-hidroxi pueden
añadirse en forma de una solución o suspensión a una solución o
dispersión de otros aditivos de fibras, y entonces, aguas arriba
respecto a las hileras de las fibras, se mezcla con la solución de
polímero o se inyecta en esta. Naturalmente las hidrotalcitas y/o
compuestos de metal-aluminio-hidroxi
pueden añadirse también por separado a la solución de hilado de
polímero como polvo seco o como suspensión en un medio adecuado. Las
hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi pueden
añadirse además en las formulaciones anteriormente indicadas en la
preparación del polímero.
Los poliuretanos o fibras de poliuretano conforme
a la invención pueden contener múltiples aditivos diversos para
distintos fines, como por ejemplo agentes de mateado, cargas,
antioxidantes, colorantes, tintes, estabilizadores frente al calor,
la luz y la radiación UV, dosificándose estos aditivos de modo que
no confieran a las hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi efectos
contrapuestos.
Si los géneros planos, hilos o telas fabricados a
partir de las fibras conforme a la invención se aprestan o tiñen
debe cuidarse en especial de evitar una desactivación o
desacoplamiento de las hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi.
Las hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi no
recubiertos pueden en determinadas circunstancias aglomerarse en
disolventes polares como p.ej. dimetilacetamida, dimetilformamida o
dimetilsulfóxido que se utilizan habitualmente en el proceso de
hilatura en seco o en mojado para la fabricación de fibras de
poliuretano. Por este motivo pueden presentarse con soluciones de
hilatura con hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi no
recubiertos incorporados prroblemas durante el proceso de hilatura
que en una duración de hilado larga pueden conducir hasta a roturas
de fibras. En la incorporación de las hidrotalcitas y/o compuestos
de metal-aluminio-hidroxi
recubiertos con tensioactivos aniónicos, ácidos grasos, silanos,
poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos y/o otros agentes
de recubrimiento en soluciones de poliuretano no tiene lugar
aglomeración alguna en la solución de hilatura o en masas fundidas
de polímero exentas de disolvente y el tamaño medio de grano de las
hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi recubiertos
permanece inalterado. Por este motivo las hidrotalcitas y/o
compuestos de metal-aluminio-hidroxi
recubiertos con tensioactivos aniónicos, ácidos grasos, silanos,
poliorganosiloxanos, poliorganohidrogenosiloxanos y/o otros agentes
de recubrimiento son preferidos en los mencionados procedimientos
de hilatura a las hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi no
recubiertos.
Si en el procedimiento para la protección de
fibras de poliuretano se distribuye dentro del filamento o sobre la
superficie del filamento menos de 0,05% en peso de las
hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi, la eficacia
contra la degradación o la destrucción del polímero por limpieza
química con tetracloroetileno no es satisfactoria en determinadas
circunstancias. La dispersión de más de 15% en peso de las
hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi dentro del
filamento o sobre la superficie del filamento puede conducir a
propiedades físicas de la fibra inconvenientes y por consiguiente
no es recomendable.
Las fibras de poliuretano a proteger conforme a
la invención están constituidas en especial por polímeros de
poliuretano segmentados, como por ejemplo aquellos basados en
poliéteres, poliésteres, polieterésteres o policarbonatos. Tales
fibras pueden fabricarse por procedimientos básicamente conocidos,
como por ejemplo según aquellos descritos en los documentos US 2
929 804, US 3 097 192, US 3 428 711, US 3 553 290, US 3 555 115 o
en el documento WO 9 309 174. Además, las fibras de poliuretano
pueden estar constituidas por poliuretanos termoplásticos cuya
fabricación está descrita, por ejemplo, en el documento DE 4 414
327 A1. Algunos de estos polímeros son más sensibles que otros
frente a una degradación inducida por limpieza química con
tetracloroetileno. Son especialmente sensibles las fibras de
poliuretano de un poliuretano basado en poliéter. Por este motivo
el procedimiento se aplica preferiblemente a fibras de poliuretano
basado en poliéter.
Las hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi son
preferiblemente aditivos que no contienen metales pesados y son
inocuos desde un punto de vista toxicológico y por consiguiente son
preferidos. De este modo puede garantizarse que en el subsiguiente
procesamiento de las fibras de elastano, como p.ej. el teñido, no
se forme ningún agua residual que reduzca o arruine el proceso de
funcionamiento de una instalación clarificadora que opere
biológicamente.
Mediante la incorporación de las hidrotalcitas
y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi se consigue
además, como se muestra en el ejemplo 1, que las propiedades
térmicas de las fibras de poliuretano, por ejemplo el tiempo de
rotura en caliente de las fibras de elastano obtenidas, no se
alteren, tampoco después de haberse realizado una limpieza química
habitual en la industria textil con tetracloroetileno (lavado con
Per) u otros típicos hidrocarburos halogenados utilizados
típicamente como tetracloruro de carbono, tricloroetileno o
fluroclorohidrocarburos. La estabilización del tiempo de rotura en
caliente mediante las hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi incorporados
en la fibra de elastano es independiente de un recubrimiento y del
tipo del recubrimiento de las hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi. Mediante la
estabilización del tiempo de rotura en caliente es posible llevar a
cabo una limpieza química con p.ej. tetracloroetileno (lavado con
Per) sin que géneros planos, tejidos o telas constituidos por
fibras de elastano y poliamida se destruyan por rotura de la fibra
de elastano.
Los poliuretanos que pueden hacer las veces de
base de la fibra de elastano y entre los que se incluyen también
poliuretanos segmentados se preeparan básicamente en especia a
partir de un homo- o copolímero con respectivamente un grupo
hidroxi en el extremo de la molécula y un peso molecular de 600 a
4000, como p.ej. polieterdioles, poliesterdioles,
poliesteramidodioles, policarbonatodioles, poliacrildioles,
politioesterdioles, politioeterdioles, polihidrocarburodioles, o
una mezcla o copolímeros de este grupo. Además el poliuretano se
basa en especial en diisocianatos orgánicos y en un alargador de
cadena con varios átomos de hidrógeno activo, como p.ej. di- y
polioles, di- y poliaminas, hidroxilaminas, hidrazinas,
polihidrazidas, polisemicarbazidas, agua, o una mezcla de estos
componentes.
Las hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi pueden
incorporarse junto o separadamente con otros componentes
frecuentemente utilizados como p.ej. estabilizadores frente a UV,
antioxidantes, estabilizadores frente a gases dañinos, aditivos
coloreantes, antiestáticos, lubricantes, colorantes, agentes de
mateado, cargas, etc. en las composiciones de poliuretano.
El procedimiento de ensayo descrito a
continuación se utiliza para la medición de los parámetros
anteriormente discutidos.
La variación de la estabilidad térmica de las
fibras de poliuretano por una limpieza química con
tetracloroetileno se comprueba por medición del tiempo de rotura en
caliente antes y después de la limpieza química con
tetracloroetileno. La determinación del tiempo de rotura en
caliente se realiza poniendo en contacto una fibra de poliuretano
alargada el 100% con una placa metálica (temperatura: 200ºC, tamaño
4 x 4 cm). Se mide el tiempo que pasa hasta que la fibra de
poliuretano se rompe. La limpieza química de la fibra de poliuretano
con tetracloroetileno se realiza poniendo la fibra de poliuretano
en un baño con tetracloroetileno (relación del baño:
poliuretano/tetracloroetileno = 1/30% en peso) a 25ºC un
determinado tiempo (aquí: 2 min) y secándola a continuación a 25ºC
durante 12 horas.
La invención se ilustra seguidamente
adicionalmente con un ejemplo que no representa sin embargo
limitación alguna, estando referidos todos los datos porcentuales
al peso total de la fibra de poliuretano.
En el ejemplo 1 se fabricaron las fibras de
poliuretano a partir de un polieterdiol constituido por
politetrahidrofurano (PTHF) con un peso molecular medio de 2000. El
diol se remató con
metilen-bis(4-fenildiisocianato)
(MDI) en una relación molar de 1 a 76 y entonces se alargó la
cadena con una mezcla de etilendiamina (EDA) y dietilamina (DEA) en
dimetilacetamida.
Después de esto se añadió a los polímeros una
mezcla madre de aditivos. Esta mezcla madre estaba compuesta por
62,6% en peso de dimetilacetamida (DMAC), 10,3% en peso de Cyanox
1790 (fa. American Cyanamid; estabilizador), 27,0% en peso de
solución de hilatura al 30% y 0,001% en peso del colorante
Makrolexviolett (fa. Bayer AG). Esta mezcla madre se añadió a la
solución de hilatura, de modo que en la fibra de poliuretano
acabada el contenido de Cyanox 1790 ascendió a 1% en peso, referido
a la materia sólida del polímero de la fibra.
A esta solución de hilatura se le añadió una
segunda mezcla madre compuesta por 30,9% en peso de dióxido de
titanio tipo RKB 2 (fa. Bayer AG), 44,5% en peso de DMAC y 24,6% en
peso de solución de hilatura al 22%, de modo que en la fibra
acabada resultó un contenido de dióxido de titanio de 0,05% en peso,
referido al polímero de poliuretano-urea.
A esta solución de hilatura se le añadió una
tercera mezcla madre compuesta por 13,8% en peso de las
hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi indicados en
la tabla 1, 55,2% en peso de dimetilacetamida y 31,0% en peso de
solución de hilatura al 30%, de modo que en la fibra de poliuretano
acabada resultó el contenido de hidrotalcitas y/o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi indicados en
la tabla 1, referido al polímero de
poliuretano-urea.
A esta solución de hilatura se le añadió ahora
otra mezcla madre. Estaba compuesta por 5,4% en peso de estearato
de magnesio, 45,0% en peso de DMAC y 49,6% en peso de solución de
hilatura al 30%, y se añadió de modo que resultó un contenido de
estearato magnésico de 0,20% en peso, referido a la materia sólida
de los polímeros de la fibra.
La solución de hilatura acabada se hiló en seco a
través de hileras en un dispositivo típico de hilatura dando
filamentos con un título de 10 dtex, juntándose cuatro respectivos
monofilamentos para obtener hilos de filamentos coalescentes. La
preparación de fibra, constituida por polidimetilsiloxano con una
viscosidad de 10 mPas/25ºC, se aplicó por medio de un cilindro de
preparación, aplicándose aprox. 4% en peso, referido al peso de la
fibra de poliuretano. La fibra de poliuretano se bobinó a
continuación con una velocidad de 900 m/min.
| Muestra | Estabilizador | Cantidad | Recubrimiento | TRC | TRC |
| añadida de | del estabilizador | (Valor nulo s) | (Tratamiento | ||
| estabilizador | (% en peso) | con Per | |||
| (%) | referido al | durante 2 min) | |||
| estabilizador | |||||
| 1-1 | - | - | - | 22,1 | 7 |
| 1-2 | Óxido de cinc | 3 | - | 20 | 10 |
| 1-3 | Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3} x 5H_{2}O | 3 | 2% de ácido | 31 | 37 |
| esteárico | |||||
| 1-4 | Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3} x 5H_{2}O | 0,5 | 5% de aceite | 22 | 14 |
| Baysilone MH 15 | |||||
| 1-5 | Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3} x 5H_{2}O | 1,5 | 5% de aceite | 24 | 24 |
| Baysilone MH 15 | |||||
| 1-6 | Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3} x 5H_{2}O | 3 | 5% de aceite | 26 | 24 |
| Baysilone MH 15 | |||||
| 1-7 | Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3} x 5H_{2}O | 3 | 5% de aceite | 27 | 31 |
| Baysilone AC 3303 | |||||
| 1-8 | Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}(CO_{3})_{3} x 5H_{2}O | 3 | - | 28 | 26 |
| 1-9 | Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}(CO_{3})_{3} x 5H_{2}O | 3 | 5% de | 37 | 30 |
| Polidimetil-siloxano |
De los ejemplos indicados en la tabla 1 se
desprende que mediante la adición de hidrotalcitas carbonatos de
metal-aluminio-hidroxi recubiertos o
no recubiertos las propiedades térmicas de la fibra de poliuretano
en p.ej. forma del tiempo de rotura en caliente permanece constante
a través de una limpieza química con p.ej. tetracloroetileno y no
se produce daño alguno.
Claims (6)
1. Uso de hidrotalcita y/o otros compuestos de
metal-aluminio-hidroxi básicos
finamente divididos con un diámetro medio (media numérica) del
tamaño de grano inferior a 10 \mum de fórmula general (1)
(1),M_{1-x}{}^{2+}Al_{x}(OH)_{2}A_{x/n}{}^{n-}
\ . \
mH_{2}O
en la
que
M^{2+} representa magnesio o cinc, en especial
magnesio,
A^{n-} es un anión con el número de valencia de
la serie de OH^{-}, F^{-}, Cl^{-}, Br^{-}, CO_{3}^{2-},
SO_{4}^{2-},HPO_{4}^{2-},silicato, acetato u oxalato, en
especial CO_{3}^{2-},
0 < x \leq 0,5, y 0 \leq m < 1,
o de fórmula (2)
(2),Mg_{s}Al_{t}(OH)_{u}(A{}^{2-})_{v}
\ . \
wH_{2}O
en la
que
s es un número de 1 a 15,
t un número de 1 a 8,
u un número de 1 a 40,
w un número de 0 a 20 y
v un número de 1 a 5 y
A^{2-} es un anión de la serie de
CO_{3}^{2-}, SO_{4}^{2-},HPO_{4}^{2-}, silicato u
oxalato, en especial CO_{3}^{2-},
como aditivo al poliuretano en una cantidad de
0,05 a 30% en peso, en especial de 0,05 a 15% en peso, con especial
preferencia de 0,1 a 5% en peso, con muy especial preferencia de
0,3 a 4% en peso, referida al polímero, para la fabricación de
fibras de elastano con elevada resistencia frente a hidrocarburos
halogenados, parcialmente halogenados o no halogenados.
2. Uso conforme a la reivindicación 1,
caracterizado porque las masas de fibra de poliuretano se
hacen resistentes frente a hidrocarburos C_{1} a C_{8} clorados,
fluorados o clorados y fluorados mixtos, en especial frente a
tetracloruro de carbono, tricloroetileno o tetracloroetileno.
3. Uso conforme a la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la hidrotalcita o el compuesto de
metal-aluminio-hidroxi no está
recubierto o está recubierto con tensioactivos aniónicos, con
ácidos grasos, sales de ácidos grasos, silanos, poliorganosiloxanos,
poliorganohidrogenosiloxanos o ésteres de ácidos grasos
superiores.
4. Uso conforme a la reivindicación 3,
caracterizado porque el recubrimiento se realiza en una
cantidad de 0,05 a 25% en peso, preferiblemente de 0,5 a 10% en
peso, referida a la hidrotalcita o el compuesto de
metal-aluminio-hidroxi.
5. Uso conforme a las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque como hidrotalcitas o compuestos de
metal-aluminio-hidroxi se utilizan
aquellos de fórmulas (3) o (4)
(3),Mg_{5}Al_{3}(OH)_{15}(A{}^{2-})_{2}
\ . \
wH_{2}O
(4),Mg_{6}Al_{2}(OH)_{12}(A{}^{2-})_{3}
\ . \
wH_{2}O
teniendo A^{2-} y w el significado del resto
del mismo nombre indicado en la fórmula
(2).
6. Uso conforme a las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque como aditivo de poliuretano se utilizan
los compuestos de fórmulas (5), (6) o (7)
(5),Mg_{6}Al_{2}(OH)_{16}CO_{3}
\ . \
5H_{2}O
(6),Mg_{4}Al_{2}(OH)_{12}CO_{3}
\ . \
4H_{2}O
(7).Mg_{6}Al_{2}(OH)_{12}(CO_{3})_{3}
\ . \
7H_{2}O
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