ES2237941T3 - Fibra de tereftalato de politrimetileno. - Google Patents
Fibra de tereftalato de politrimetileno.Info
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Abstract
Fibra de tereftalato de politrimetileno compuesta de un tereftalato de politrimetileno que comprende no menos de un 95% molar de una unidad repetitiva de tereftalato de politrimetileno y no más de un 5% molar de la unidad repetitiva de otro éster y que tiene una viscosidad intrínseca de 0, 7 a 1, 3, en la que la fibra satisface las siguientes características (1) a (6): (1) un grado de orientación cristalina de un 88% a un 95%, (2) un valor de pico de la tangente de la pérdida dinámica (tan (5) máxima de 0, 10 a 0, 15, (3) un pico de temperatura Tmáx (ºC) de la tangente de la pérdida dinámica de 102 a 116ºC, (4) un alargamiento a la rotura de un 36 a un 50%, (5) un valor de pico de tensión térmica que está entre 0, 25 y 0, 38 g/d, y (6) un coeficiente de fricción dinámico de fibra a fibra de 0, 30 a 0, 50.
Description
Fibra de tereftalato de politrimetileno.
La presente invención se refiere a una fibra de
tereftalato de politrimetileno, como un tipo de poliéster y, más
particularmente, a una fibra de tereftalato de politrimetileno que
es capaz de ser procesada en una amplia variedad de hilos procesados
y telas tejidas y tricotadas y también es adecuada para su
utilización en el sector de la ropa donde se deben proporcionar
telas tejidas y tricotadas características.
Las fibras de poliéster compuestas principalmente
de tereftalato de polietileno se producen en masa, por todo el
mundo, como las fibras más adecuadas para ropa, y la industria de
las fibras de poliéster es una industria de gran importancia
actualmente.
Por otro lado, durante mucho tiempo se han
estudiado las fibras de tereftalato de politrimetileno (de aquí en
adelante en la presente referidas como "fibras de PTT"), pero
nunca se han producido industrialmente. Sin embargo, recientemente
se ha descubierto un método de producción de trimetilenglicol como
un componente de glicol de bajo precio y se ha aumentado la
posibilidad para la industrialización de las fibras de PTT.
Se albergan grandes esperanzas en las fibras de
PTT, que son fibras de gran importancia con las ventajas tanto de
las fibras de poliéster como de las fibras de nylon, y ya se ha
iniciado la aplicación de las fibras de PTT a ropa, alfombras y
telas no tejidas mediante la utilización de las características de
las mismas.
Las fibras de PTT se conocen desde hace mucho
tiempo y se han dado a conocer técnicas anteriores en la Publicación
de la Patente no Examinada (Kokai) No. 52-5320 (A),
la Publicación de la Patente no Examinada (Kokai) No.
52-8123 (B), la Publicación de la Patente no
Examinada (Kokai) No. 52-8124 (C), la Publicación de
la Patente no Examinada (Kokai) No. 58-104216 (D),
J. Polymer Science: Polymer Physics Edition, Vol. 1, 14,
263-274 (1976) (E), y Chemical Fibers Internacional
Vol. 45, Abril (1995), 110-111 (F).
Tal como es evidente a partir de estas técnicas
anteriores, las características de las fibras de PTT son propiedades
físicas similares a las de las fibras de nylon, por ejemplo, un
módulo inicial inferior al de las fibras de tereftalato de
polietileno (descrito en D, E, y F), una recuperación elástica
excelente (descrita en A, D, y E), un encogimiento térmico amplio
(descrito en B), y una buena capacidad de ser teñidas (descrita en
D). Se puede decir que las principales características de las fibras
de PTT yacen en las propiedades de suavidad y estiramiento y la
capacidad de ser teñidas a baja temperatura. Teniendo en cuenta
estas características, las fibras de PTT son particularmente
adecuadas para su utilización en los sectores de ropa interior (por
ejemplo, corset, medias, etc.) en los que las fibras de PTT se
utilizan en combinación con fibras spandex, en cuanto a ropa se
refiere.
Las propiedades físicas específicas de las fibras
de PTT son las propiedades elásticas (propiedades de estiramiento)
buenas y las características de las mismas yacen en que el módulo
inicial es casi fijo incluso si se cambia la orientación y el
alargamiento a la rotura de las fibras, y que la recuperación
elástica es elevada (descrita en F). Esta razón considera que el
módulo elástico de las fibras depende del módulo elástico del
cristal.
Tal como se describió anteriormente, estas
técnicas anteriores describen propiedades excelentes o
características generales de las fibras de PTT con detalle, pero
estas técnicas anteriores ni describen ni sugieren un grupo óptimo
de propiedades físicas para ropa. Es decir, estas técnicas
anteriores ni describen ni sugieren un diseño óptimo de propiedades
físicas del hilo crudo de las fibras de PTT para ropa o las
propiedades físicas ideales de las fibras de PPT en debida
consideración de equilibrio.
Estas técnicas anteriores ni describen ni
sugieren que las fibras de PTT tengan propiedades de superficie
específicas, es decir, el coeficiente de fricción es, generalmente,
muy elevado a causa del polímero, el cual puede causar la rotura del
hilo y el deshilachado durante la producción y el procesado de las
fibras de PTT.
Como método de producción de fibras de PTT,
publicaciones conocidas descritas anteriormente dan a conocer un
proceso de dos etapas en el que las fibras que se hilan fundidas se
recogen como hilo no estirado y, a continuación, el hilo no estirado
se estira. A diferencia del PET, el PTT tiene un punto de transición
vítrea a la temperatura próxima a la temperatura ambiente, por
ejemplo, 30-50ºC, y la cristalización tiene lugar
considerablemente rápidamente en comparación con el PET. Cuando el
encogimiento de las fibras en el hilo no estirado está causado por
la formación de cristalita y la relajación de la orientación de las
moléculas, aparecen zonas de estirado, el deshilachado y la rotura
de hilo durante el estirado, dificultando así la producción de
fibras de PTT adecuadas para la aplicación en ropa de una manera
industrialmente estable. Como método para resolver los problemas de
dicho proceso de dos etapas, por ejemplo, la Patente
WO-96/00808, la Traducción Japonesa Publicada No.
9-3724 de la Solicitud de PCT y la Patente
WO-99/27168 sugieren un método de realización
continua del hilado y estirado en una sola etapa sin obtener el hilo
no estirado. Las fibras producidas mediante una realización continua
del hilado y estirado se recogen en un paquete en forma de
queso.
Este método de realización continua del hilado y
estirado resulta industrialmente ventajoso debido a su bajo coste,
pero el estudio de los presentes inventores deja claro que el método
tiene el problema de que las fibras obtenidas por el proceso de una
etapa provocan un encogimiento en la dimensión después de sacar las
fibras del paquete en forma de queso. Es evidente que, debido a que
se libera la tensión de las fibras recogidas en el paquete, las
fibras se encogen libremente (de aquí en adelante en la presente
esta proporción se referirá como un factor de encogimiento libre) y
las fibras se encogen en su longitud en, aproximadamente, un 3% o
más. Cuando las fibras tienen un factor de encogimiento libre tan
grande, es necesario tejer o tricotar una longitud adicional
correspondiente a la proporción de factor de encogimiento libre en
la producción de una tela tejida o tricotada con un tamaño de
finalización predeterminado, es decir, el diseño textil se vuelve
más complicado. La razón por la que las fibras obtenidas por la
realización continua del hilado y estirado muestran un factor de
encogimiento libre elevado no está clara, pero se presume lo
siguiente: \code{1} dado que las fibras se recogen en un paquete
en forma de queso sin la liberación de la tensión aplicada a las
moléculas desde el estado fundido a la solidificación durante la
formación de las fibras, la tensión está presente en las fibras y
\code{2} la tensión está presente en las fibras debido a la escasa
fijación térmica de las fibras tras el estirado.
En la figura 1 descrita posteriormente, se
muestran las curvas de tensión-deformación que se
realizaron de las fibras obtenidas en el caso de hilado y estirado
mediante el proceso de dos etapas y en el caso en el que el estirado
por hilado se realizó mediante el proceso de una etapa. La curva A
de la figura 1 es una curva obtenida en el caso del estirado por
hilado que se realizó mediante el proceso de dos etapas, y la curva
B es una curva obtenida en el caso del estirado e hilado que se
realizó mediante el proceso de una etapa. Existe un punto de
inflexión (indicado por la flecha c) en el caso del proceso de dos
etapas, mientras que existen tres puntos de inflexión en el caso del
proceso de una etapa.
Por consiguiente, las fibras obtenidas mediante
el proceso de dos etapas son adecuadas para su utilización como
fibras para ropa desde el punto de vista de la utilización práctica,
a pesar de que el proceso de una etapa resulta ventajoso desde el
punto de vista del coste de producción.
Por las razones descritas anteriormente, se
requiere firmemente desarrollar fibras de PTT que se obtengan por
realización continua de hilado y estirado utilizando el proceso de
dos etapas en debida consideración de un diseño óptimo de las
propiedades físicas del hilo crudo para ropa o el equilibrio
global.
La Patente WO-99/39041 da a
conocer un método de mejora de las propiedades de la superficie
específicas de las fibras de PTT. Este método conocido mejora las
propiedades de la superficie (coeficiente de fricción) mediante el
recubrimiento de las fibras con un agente de acabado de superficies
de composición específica, y da a conocer que el hilado y el
estirado se pueden llevar a cabo por cualquiera de los métodos de
dos etapas o una etapa descritos anteriormente, un método de
producción de un hilo semiestirado sin estirar, y un método de
producción de un hilo estirado. Es decir, la publicación ni describe
ni sugiere una diferencia en las propiedades de encogimiento libre
entre las fibras de PTT obtenidas mediante los métodos de dos etapas
y una etapa, así como los problemas prácticos causados por esta
diferencia. Además, la publicación da a conocer el método que tiene
el objetivo de mejorar las propiedades de la superficie de las
fibras de PTT generales que tienen una birrefringencia de 0,025 o
superior y está dirigido a fibras de PTT que tienen un alargamiento
a la rotura grande dentro de un intervalo de un 25 a un 180%, y la
publicación no sólo no describe un intervalo óptimo de las
propiedades físicas de las fibras de PTT para ropa, sino que tampoco
describe ni sugiere la necesidad de las mismas.
Tal como se describió anteriormente, unas
propiedades de alargamiento a la rotura bajo y coeficiente de
fricción elevado de una fibra de PTT convencional puede provocar la
aparición frecuente de roturas y deshilachados del hilo, evitando
así de forma drástica la producción estable de fibras, y el
procesado, tal como la falsa torsión de las fibras, la producción y
el tratamiento térmico de telas tejidas o similares.
Un primer objetivo de la presente invención es
proporcionar una fibra de PTT que tenga menos probabilidades de
provocar roturas y deshilachados del hilo en la producción
industrial y que tenga también propiedades físicas y propiedades de
la superficie suficientes para asegurar una falsa torsión y un
tejido/tricotado suaves. Un segundo objetivo de la presente
invención es proporcionar un método de producción estable de la
fibra, tal como en el primer objetivo, mediante una realización
continua del hilado y estirado utilizando un proceso de dos etapas.
Un objetivo adicional específico de la presente invención es
proporcionar una fibra de PTT que satisfaga un nivel de calidad del
hilo crudo capaz de resistir suficientemente en el tricotado por
urdimbre, tejido y falsa torsión, en los que se requiere un nivel
elevado. El objetivo específico de la presente invención es diseñar
propiedades físicas y propiedades de superficie adecuadas desde el
punto de vista de la producción de hilo crudo, el procesado de hilo
crudo, y la valoración de las propiedades y prestaciones de tela
tejida y tricotada con la fibra de PTT.
Los presentes inventores han encontrado que para
alcanzar los objetivos de la presente invención, resulta eficaz
ajustar el alargamiento a la rotura del hilo crudo de la fibra de
PTT dentro de un intervalo específico diferente de un intervalo
óptimo de una fibra de tereftalato de polietileno y una fibra de
nylon y especificar selectivamente las propiedades de fricción,
completando así la presente invención.
Es decir, la presente invención proporciona una
fibra de tereftalato de politrimetileno compuesta de un tereftalato
de politrimetileno que comprende no menos de un 95% molar de una
unidad repetitiva de tereftalato de politrimetileno y no más de un
5% molar de la unidad repetitiva de otro éster y que tiene una
viscosidad intrínseca de 0,7 a 1,3, en la que la fibra satisface las
siguientes características (1) a (6):
(1) un grado de orientación cristalina de un 88%
a un 95%,
(2) un valor de pico de la tangente de la pérdida
dinámica (tan \delta) máxima de 0,10 a 0,15,
(3) un pico de temperatura Tmáx (ºC) de la
tangente de la pérdida dinámica de 102 a 116ºC,
(4) un alargamiento a la rotura de un 36 a un
50%,
(5) un valor de pico de tensión térmica que está
entre 0,25 y 0,38 g/d, y
(6) un coeficiente de fricción dinámico de fibra
a fibra de 0,30 a 0,50.
La fibra de tereftalato de politrimetileno de la
presente invención se puede producir mediante un método de
producción de una fibra de tereftalato de politrimetileno, el cual
comprende la extrusión de un tereftalato de politrimetileno que
comprende no menos de un 95% molar de una unidad repetitiva de
tereftalato de politrimetileno y no más de un 5% molar de la unidad
repetitiva de otro éster y que tiene una viscosidad intrínseca de
0,7 a 1,3 a una temperatura entre 250 y 275ºC, la solidificación del
extruido con aire de refrigeración, el recubrimiento del extruido
con un agente de acabado, el hilado del extruido recubierto a una
velocidad de salida de 1000 a 2000 m/min, el enrollado de un hilo no
estirado, y, a continuación, el estirado del hilo no estirado, en el
que el método satisface las siguientes condiciones (a) a (c):
(a) el hilo no estirado se recubre con el agente
de acabado, de manera que el coeficiente de fricción dinámico de
fibra a fibra de la fibra después del estirado y el tratamiento
térmico se encuentra entre 0,30 y 0,50,
(b) el hilo recubierto no estirado se estira a
una tensión de estirado de 0,35 a 0,7 g/d, y, a continuación,
(c) el hilo estirado se somete a un tratamiento
térmico de estiramiento a la temperatura de 100 a 150ºC.
La figura 1 es un gráfico que muestra una curva
tensión-deformación de fibras.
La figura 2 es una vista esquemática que muestra
un esquema de una máquina de hilado para llevar a cabo la presente
invención.
La figura 3 es una vista esquemática que muestra
un esquema de una máquina de estirado del tipo estirado por torsión
(sin aguja de estirado fija) para llevar a cabo la presente
invención.
La figura 4 es una vista esquemática que muestra
un esquema de una máquina de estirado del tipo estirado por torsión
(con una aguja de estirado fija) para llevar a cabo la presente
invención.
La presente invención se describirá en detalle a
continuación. En la presente invención, no menos de un 95% molar del
polímero que constituye la fibra de tereftalato de politrimetileno
está ocupado por un tereftalato de politrimetileno obtenido por
policondensación del ácido tereftálico y
1,3-trimetilenglicol. Mientras no se perjudique el
objetivo de la presente invención, es decir, la proporción está
dentro de un intervalo no superior a un 5% molar, el polímero se
puede copolimerizar o mezclar con uno o más de otros copolímeros y
polímeros. Entre los ejemplos del comonómero y el polímero se
incluyen ácidos dicarboxílicos, tales como ácido oxálico, ácido
succínico, ácido adípico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido
2,6-naftalendicarboxílico, y ácido
5-sodiosulfoisoftálico; glicoles, tales como
etilenglicol, butanodiol, y polietilenglicol; y polímeros, tales
como tereftalato de polietileno y tereftalato de polibutileno.
En la presente invención, la viscosidad
intrínseca del tereftalato de politrimetileno, que constituye la
fibra, debe estar entre 0,7 y 1,3. Cuando la viscosidad intrínseca
es inferior a 0,7, es imposible obtener una resistencia a la rotura
de 3 g/d o superior (cuando el alargamiento a la rotura es de un 36%
o superior), lo cual es adecuado para ropa, incluso si se aplica
cualquier condición de hilado. Por otro lado, no se puede obtener
una fibra de tereftalato de politrimetileno que con una viscosidad
intrínseca superior a 1,3. La razón es la siguiente. Aunque la
viscosidad intrínseca del polímero crudo aumenta, la viscosidad
intrínseca disminuye drásticamente por descomposición térmica
durante el hilado en fundido y la viscosidad intrínseca de la fibra
no es superior a 1,3. La viscosidad intrínseca está,
preferiblemente, dentro del intervalo de 0,85 a 1,1 porque se puede
obtener una resistencia a la rotura elevada.
En la presente invención, el grado de orientación
cristalina debe estar entre un 88 y un 95%. Este intervalo del grado
de orientación cristalina es una condición requerida para conseguir
el alargamiento a la rotura de un 36 a un 50%. Para obtener el
alargamiento a la rotura de un 50% o inferior, el grado de
orientación cristalina debe estar entre un 88 y un 95%. El grado de
orientación cristalina del 95% es un valor máximo para la fibra de
PTT. El grado de orientación cristalina se encuentra,
preferiblemente, dentro del intervalo de un 90 a un 94%.
El valor de pico de la tangente de la pérdida
dinámica debe estar entre 0,10 y 0,15 y el pico de la temperatura de
la tangente de la pérdida dinámica debe estar entre 102 y 116ºC,
respectivamente. Cuando el valor de pico y el pico de la temperatura
de la tangente de la pérdida dinámica no están dentro de este
intervalo, el alargamiento a la rotura es inferior a un 36% o
superior a un 50% y el valor de pico de la tensión térmica es
inferior a 0,25 g/d o superior a 0,38 g/d. El valor de pico de la
tangente de la pérdida dinámica está, preferiblemente, dentro del
intervalo de 0,11 a 0,14 y el pico de la temperatura de la tangente
de la pérdida dinámica está preferiblemente dentro del intervalo de
104 a 110ºC, respectivamente.
En la presente invención, el alargamiento a la
rotura debe estar entre un 36 y un 50%. Cuando el alargamiento a la
rotura es inferior a un 36%, no sólo tiene lugar la rotura y el
deshilachado frecuente del hilo durante el proceso de producción de
la fibra, apenas se consigue una producción a nivel industrial,
particularmente el proceso de estirado, sino que frecuentemente
también tienen lugar imperfecciones durante el proceso posterior al
procesado de la fibra. Es difícil realizar la torsión falsa,
provocando así imperfecciones, tales como la rotura y el
deshilachado frecuente del hilo. Por otro lado, cuando el
alargamiento a la rotura supera el 50%, aumenta la no uniformidad
del hilo en dirección longitudinal, para provocar así un escaso U% y
unas zonas de coloración drásticas. El alargamiento a la rotura está
preferiblemente dentro del intervalo de un 38 a un 50%. Desde el
punto de vista de la capacidad de tricotado y la capacidad para la
torsión falsa, el alargamiento a la rotura está más preferiblemente
dentro del intervalo de un 43 a un 50%.
En la presente invención, el valor de pico de la
tensión térmica debe estar entre 0,25 y 0,38 g/d. Cuando el valor de
pico de la tensión térmica es inferior a 0,25 g/d, la tirantez de la
tela tejida debida al encogimiento térmico es baja cuando se utiliza
la fibra de PTT de la presente invención en un tejido mezclado con
spandex, y es probable que surjan inconvenientes referidos
normalmente como "grinning". Por cierto, el término
"grinning" se refiere a un fenómeno en el que tiene lugar una
desviación de la fibra cuando se frota repetidamente una tela
tejida, dando lugar a espacios o aberturas en la tela tejida. Cuando
el valor de pico de la tensión bajo calor es superior a 0,38 g/d,
tiene lugar un gran encogimiento durante el proceso de tratamiento
térmico después de formar una textura, dificultando así el reajuste
del tamaño tal como está predeterminado. El valor de pico de la
tensión térmica está, preferiblemente, dentro del intervalo de 0,28
a 0,35 g/d. El valor de pico de la tensión térmica está más
preferiblemente dentro del intervalo de 0,28 a
0,33 g/d.
0,33 g/d.
En la presente invención, el coeficiente de
fricción dinámico de fibra a fibra debe estar entre 0,35 y 0,50.
Cuando el coeficiente de fricción dinámico de fibra a fibra es
superior a 0,50, es imposible evitar que tenga lugar la rotura y el
deshilachado del hilo durante el proceso de producción del hilo
crudo (es decir, el proceso de estirado) y el proceso de procesado
del hilo crudo (es decir, el proceso de torsión falsa y el proceso
de torsión), incluso cuando se diseña para un alargamiento a la
rotura del 36 al 50%. Cuanto más pequeño sea el coeficiente de
fricción dinámico de fibra a fibra, mejor. Sin embargo, es difícil
reducir el coeficiente de fricción dinámico de fibra a fibra a 0,30
o inferior debido a las propiedades de la fibra de tereftalato de
politrimetileno. El coeficiente de fricción dinámico de fibra a
fibra está preferiblemente dentro de un intervalo de 0,30 a
0,45.
En la presente invención, el factor de
encogimiento libre es preferiblemente de un 2% o inferior. Cuando el
factor de encogimiento libre supera el 2%, el diseño de la textura
se vuelve complicado durante el tejido/tricotado. Se ejemplificarán
los problemas reales provocados en el caso de que el factor de
encogimiento libre sea grande. En el caso de que la fibra se forme
directamente en una tela tejida y tricotada a partir de un material
de hilo enrollado, tal como un paquete en forma de queso o una
bobina, es necesario tejer la longitud de 51,5 m para producir un
tejido de 50 m de longitud cuando el factor de encogimiento libre es
del 3%. Dicho tejido adicional es industrialmente inútil y apenas se
utiliza. Cuanto más pequeño sea el factor de encogimiento libre,
mejor. Sin embargo, cuando el factor de encogimiento libre no es
superior al 1,5%, el diseño textil durante el tejido/tricotado se
puede llevar a cabo satisfactoriamente. Además, un encogimiento
libre elevado significa la presencia de una capacidad de
encogimiento incluso bajo ciertas restricciones. La fibra de PTT que
tiene un factor de encogimiento libre superior al 2% también tiene
el inconveniente de que el mantenimiento de la forma es probable que
se pierda en un paquete de enrollado, particularmente en forma de
bobina, durante o después del enrollado.
En la presente invención, el número de puntos de
inflexión en una curva de tensión-deformación es
preferiblemente de uno o dos. La curva de
tensión-deformación se puede determinar a partir de
una prueba de tracción a una velocidad constante de estiramiento,
tal como se describe posteriormente. Cuando el número de puntos de
inflexión en la curva de tensión-deformación es de
tres o más, el factor de encogimiento libre supera el 2% y el diseño
textil se vuelve complicado durante el tejido/tricotado. El número
de puntos de inflexión es preferiblemente de dos, y más
preferiblemente de uno.
La fibra de PTT de la presente invención se
enrolla preferiblemente en forma de bobina con un número de vueltas
de 5 a 25/m. El torcido contribuye extraordinariamente a una mejora
en las realizaciones de los procesos en el proceso de
tejido/tricotado o en los procesos de urdimbre y torsión falsa
previos al proceso de tejido/tricotado, es decir, la aceleración o
la reducción de la frecuencia de problemas, tales como la rotura y
el deshilachado del hilo. Cuando el número de vueltas es inferior a
5/m ó 0/m, el estado de agrupación de un multifilamento es bajo y
flojo y es probable que tenga lugar una rotura del hilo durante la
producción de la tela tejida y tricotada. Cuando el número de
vueltas es superior a 25/m, se ejerce un exceso de influencia del
torcido sobre la tela tejida o tricotada, disminuyendo así la
calidad. El número de vueltas está preferiblemente dentro del
intervalo de 8 a 15/m.
En la producción del tereftalato de
politrimetileno en la presente invención, la polimerización se puede
llevar a cabo mediante un proceso de polimerización conocido. El
tereftalato de politrimetileno en la presente invención puede
contener aditivos, por ejemplo, agentes mateantes, tales como el
óxido de titanio, estabilizadores térmicos, tales como un compuesto
de fósforo, estabilizadores oxidativos, tales como fenol impedido,
agentes antiestáticos, y agentes de detección ultravioleta.
El método preferido de producción de la fibra de
tereftalato de politrimetileno de la presente invención es un
método, que comprende la extrusión de un tereftalato de
politrimetileno que comprende no menos de un 95% molar de una unidad
repetitiva de tereftalato de politrimetileno y no más de un 5% molar
de la unidad repetitiva de otro éster y que tiene una viscosidad
intrínseca de 0,7 a 1,3 a una temperatura entre 250 y 275ºC, la
solidificación del extruido con aire de refrigeración, el
recubrimiento del extruido con un agente de acabado, el hilado del
extruido recubierto a una velocidad de salida de 1000 a 2000 m/min,
el enrollado de un hilo no estirado, y, a continuación, el estirado
del hilo no estirado, en el que el método satisface las siguientes
condiciones (a) a (c):
(a) el hilo no estirado se recubre con el agente
de acabado, de manera que el coeficiente de fricción dinámico de
fibra a fibra de la fibra después del estirado y el tratamiento
térmico se encuentra entre 0,30 y 0,50,
(b) el hilo recubierto no estirado se estira a
una tensión de estirado de 0,35 a 0,7 g/d, y, a continuación,
(c) el hilo estirado se somete a un tratamiento
térmico de estiramiento a la temperatura de 100 a 150ºC.
En el caso de producción de la fibra, se produce
un hilo no estirado mediante la utilización de una máquina de
hilado, mostrada en la figura 2. El hilo no estirado de produce de
la siguiente manera. En primer lugar, los pelets de PTT, secados en
una máquina de secar (1), de manera que el contenido de agua se
reduce a 30 ppm o inferior, se introducen en una extrusora (2)
mantenida entre 255 y 265ºC y, a continuación, se funden. El PTT
fundido se lleva al punto de hilatura (4), que se mantiene entre 260
y 275ºC y, a continuación, se pesa mediante una bomba de engranajes.
A continuación, el PTT fundido se extruye a través de una hilera
(6), que tiene un conjunto de agujeros dispuestos en grupo (5), en
un multifilamento (7) en una cámara de hilado. La temperatura de la
extrusora y la de la cabeza de hilatura se seleccionan dentro del
intervalo anterior, según la viscosidad intrínseca y la forma de los
pelets de PTT.
El multifilamento de PTT extruido en la cámara de
hilado se hace fino y se solidifica mediante guiahilos de extracción
(10), (11) girando a una velocidad predeterminada mientras es
enfriado hasta temperatura ambiente por aire de refrigeración (8),
obteniendo así un hilo no estirado que tiene una finura determinada.
El hilo no estirado se recubre con un agente de acabado mediante un
dispositivo de recubrimiento de agente de acabado (9) antes de
enrollarlo en los guiahilos de extracción y, a continuación, se
enrolla mediante una máquina de enrollado (12) como un paquete de
hilo no estirado (12).
La velocidad de enrollado del hilo no estirado
que se utiliza está entre 1000 y 2000 m/minuto. Cuando la velocidad
de hilado es inferior a 1000 m/minuto, se forma una gran cantidad de
una cristalita en el hilo no estirado y es probable que tenga lugar
el deshilachado y la rotura del hilo durante el siguiente proceso de
estirado. Por otro lado, cuando la velocidad no es inferior a 2000
m/minuto, el encogimiento de las fibras en el hilo no estirado está
provocado por la formación de cristalita y la relajación de la
orientación de las moléculas, causando así puntos de estirado, el
deshilachado y la rotura del hilo durante el estirado, lo cual no se
prefiere.
El coeficiente de fricción dinámico de fibra a
fibra se ajusta dentro del intervalo definido en la presente
invención mediante la selección de la composición del agente de
acabado. La composición se selecciona, opcionalmente, entre un
agente oleoso que contiene de un 10 a un 80% en peso de un éster de
ácido graso y/o un aceite mineral, o de un 50 a un 98% en peso de un
poliéter que tiene un peso molecular de 1000 a 20000. El agente de
acabado puede ser cualquier agente de acabado del tipo de emulsión
acuosa, del tipo disolvente diluido y del tipo puro. En el caso de
un recubrimiento con un agente de acabado de tipo emulsión, el
componente anterior se mezcla con un 2 a 50% en peso de un
tensoactivo iónico y/o un tensoactivo no iónico y se utiliza
preferiblemente de un 10 a un 30% en peso de una emulsión. El agente
de acabado se puede recubrir mediante un método conocido, tal como
un método de boquilla de aceite o un método de rollo de aceite.
A continuación, el paquete de hilo no estirado se
prueba en una máquina de estirado, mostrada en la figura 3. En la
máquina de estirado, en primer lugar se calienta el hilo no estirado
en un cilindro de alimentación (13) que se mantiene a una
temperatura entre 45 y 65ºC y, a continuación, se estira hasta una
finura predeterminada utilizando una proporción de velocidades entre
un cilindro de salida (15) y un cilindro de alimentación (13). En
este caso, existe un punto inicial de estirado en el cilindro de
alimentación (13). La fibra se introduce entre el cilindro de
alimentación y el cilindro de salida, después o durante el estirado,
y a continuación, se somete a un tratamiento térmico de estiramiento
por desplazamiento mientras está en contacto con una placa caliente
(14) que se mantiene a una temperatura entre 100 y 150ºC. La fibra
del cilindro de salida (15) se enrolla como una bobina (16) mientras
se tuerce mediante un huso. En ese caso, debe controlarse una
proporción, es decir, una proporción de estirado del cilindro de
salida y el cilindro de alimentación, así como una temperatura de la
placa caliente, de manera que la tensión de estirado se encuentra
entre 0,35 y 0,7 g/d. Cuando la tensión de estirado es inferior a
0,35 g/d, el alargamiento a la rotura de la fibra supera el 50%. Por
otro lado, cuando la tensión de estirado no es inferior a 0,7 g/d,
el alargamiento a la rotura de la fibra es inferior al 36%. La
tensión de estirado está, preferiblemente, dentro de un intervalo de
0,35 a 0,65 g/d, y más preferiblemente de 0,35 a 0,50 g/d.
La temperatura del tratamiento térmico de
estiramiento debe estar entre 100 y 150ºC. Cuando la temperatura del
tratamiento térmico de estiramiento es inferior a 100ºC, no sólo el
grado de orientación cristalina es inferior a un 88%, sino que el
valor de pico de la tensión térmica es superior a 0,38 g/d. Por otro
lado, cuando la temperatura del tratamiento térmico de estiramiento
supera los 150ºC, el valor de pico de la tensión térmica es inferior
a 0,25 g/d. La temperatura de la placa caliente está,
preferiblemente, dentro de un intervalo de 110 a 145ºC.
Cuando la tensión de estirado y la temperatura
del tratamiento térmico de estiramiento están dentro del intervalo
de la presente invención, el factor de encogimiento libre se reduce
hasta un 2% o inferior. En el caso de que la temperatura del
tratamiento térmico de estiramiento sea baja, la deformación de la
tensión de estirado no está fija. Por lo tanto, existe deformación
en la bobina de estirado y el factor de encogimiento libre supera el
2%.
En el caso del estirado, se utiliza
preferiblemente una aguja de estirado fija (17), mostrada en la
figura 4. Al utilizar la aguja de estirado fija, el punto inicial de
estirado cambia desde el cilindro de salida (13) a la posición de la
aguja de estirado fija (17), mejorando así aún más la calidad de la
tintura del hilo estirado.
El método de producción de la fibra de
tereftalato de politrimetileno de la presente invención se debe
llevar a cabo mediante el proceso de dos etapas descrito
anteriormente, en el que el proceso de hilado y el proceso de
estirado están separados. La máquina de estirado utilizada en la
producción de la fibra no estirada de la presente invención es
preferiblemente una máquina de estirado del tipo estirado por
torsión, en la que la fibra se enrolla continuamente en forma de
bobina después del estirado, tal como se muestra en la figura 3 y en
la figura 4.
A continuación, se describirán el procedimiento y
las condiciones para la medida de las propiedades físicas o la
estructura en la presente invención (incluyendo también los
Ejemplos).
La viscosidad intrínseca [\eta] es un valor que
se determina basándose en la definición de la siguiente
ecuación.
[\eta ] = Lim
\ (\eta r -
1)/C
\hskip-7mmC\rightarrow0
\etar en la definición de la ecuación es un
valor que se determina dividiendo una viscosidad a 35ºC de una
solución diluida, preparada mediante la disolución de un polímero de
tereftalato de politrimetileno en o-clorofenol con
una pureza del 98%, entre una viscosidad del propio disolvente
medido a la misma temperatura, y se define como una viscosidad
relativa. C es un valor de masa (g) de un soluto en 100 ml de la
solución anterior.
Utilizando un aparato de difracción de rayos X,
se registró una curva de la intensidad de difracción de una muestra
que tenía un grosor de, aproximadamente, 0,5 mm a un ángulo de
difracción de 2\theta que varía de 7 a 35 grados bajo las
siguientes condiciones.
Las condiciones de medida son las siguientes: 30
kv, 80 A, velocidad de barrido: 1 grado/minuto, velocidad del
gráfico: 10 mm/minuto, constante de tiempo: 1 segundo, y rejilla
receptora: 0,3 mm.
Las reflexiones registradas a 2\theta de 16
grados y a 2\theta de 22 grados son (010) y (110),
respectivamente. Además, se dibuja una curva de intensidad de
difracción del plano (010) en un ángulo azimutal que varía de -180
grados a +180 grados.
Se determina un valor promedio de la curva de
intensidad de difracción obtenida a \pm180 grados, y se dibuja una
línea horizontal y se toma como línea base. Se tira una
perpendicular desde el vértice hasta la línea base, y se determina
el punto medio de la altura. Se dibuja una línea horizontal, que se
cruza con el punto medio, y se mide la distancia entre las dos
intersecciones de la línea horizontal y la curva de intensidad de
difracción. El valor obtenido calculando este valor en términos de
ángulo se toma como un ángulo de orientación H. El grado de
orientación cristalina se expresa mediante la siguiente
ecuación.
Grado de
orientación cristalina (%) = (180 - H) x
180/180
Utilizando un aparato medidor de la
viscoelasticidad dinámica del tipo Rheovibron
DDV-EIIA fabricado por Toyo Baldwin Co., se midió la
viscoelasticidad de 0,1 mg de una muestra bajo las condiciones de
una frecuencia de medida de 100 Hz y una velocidad de calentamiento
de 5ºC/minuto. Se obtuvieron un pico de temperatura Tmáx de tan
\delta y un valor de pico (tan \delta) máximo como una altura de
pico a partir de una curva tangente de pérdida dinámica (tan
\delta)-temperatura a cada temperatura en aire
seco.
Se midió según
JIS-L-1013.
Se midió el valor de pico de tensión térmica
utilizando un aparato medidor de la tensión térmica (por ejemplo,
fabricado por Kanebo Engineering Co., Ltd. bajo el nombre comercial
de KE-2). Después de cortar la fibra en una longitud
de 20 cm, se hace un lazo atando ambos extremos y, a continuación,
se coloca en el aparato de medida. Bajo las condiciones de una carga
inicial de 0,05 g/d y una velocidad de calentamiento de
100ºC/minuto, se mide la tensión térmica y se registra un cambio con
la temperatura en un gráfico. Se lee el valor de pico de la curva de
la tensión térmica. El valor resultante es el valor de pico de
tensión por calor.
Alrededor de un cilindro, se enrolla una fibra de
690 m en un ángulo de la sarga de 15 grados mientras se aplica una
tensión de, aproximadamente, 15 g, y a continuación, se cuelga de un
cilindro alrededor del cual se enrolla la misma fibra de 30,5 cm. En
este caso, esta fibra se colgó en la dirección vertical al eje del
cilindro. Una plataforma que tenía un peso (g), que es 0,04 veces el
denier total de la fibra que colgaba del cilindro, se ató a un
extremo, mientras que en el otro extremo se conectó un transductor
extensiométrico. A continuación, se giró este cilindro a una
velocidad circunferencial de 18 m/minuto y se midió la tensión
mediante el transductor extensiométrico. El coeficiente de fricción
dinámico de fibra a fibra f se determinó a partir de la tensión
medida de esta manera.
f = l/\pi x
ln
(T2/T1)
T1 es un peso (g) de una plataforma colgada de la
fibra, T2 es una tensión promedio (g) medida, como mínimo, 25 veces,
ln es un logaritmo natural, y \pi es una proporción entre la
circunferencia de un círculo y su diámetro. La medida se llevó a
cabo a 25ºC.
Se midió según el método de medida del
encogimiento definido en JIS-L-1013.
Se recogió directamente una madeja de una bobina de hilo estirado
utilizando una máquina de reconocimiento de longitud y se calculó el
factor de encogimiento libre a partir de la siguiente ecuación:
\text{Factor
de encogimiento libre (%)} =\frac{L-L1}{L} x
100
en la que L es una longitud de una
madeja inmediatamente después de la recogida (en, aproximadamente,
cinco minutos) y L1 es una longitud de una madeja que se dejó
reposar en una atmósfera con una temperatura de 20\pm2ºC y una
humedad relativa del 65%\pm5% durante 48
horas.
Se midió una tensión T (g) aplicada a la fibra
que recorre la distancia entre un cilindro de alimentación y un
aparato de tratamiento térmico (en este ejemplo, la tensión se midió
entre un cilindro de alimentación (13) y una placa caliente (14) en
la figura 3, y entre una aguja de estirado fija y una placa caliente
en la figura 4) utilizando un ROTHSCHILD Mini Tens
R-046 como tensiómetro, y se determinó la tensión de
estirado dividiendo T entre un denier D (d) de la fibra después del
estirado.
Tensión de
estirado (g/d) =
T/D
Se valoraron las imperfecciones por rotura de
hilo durante el estirado mediante el número de roturas de hilo por
cada 1000 kg de fibra estirada. Cuando el número de roturas de hilo
no es superior a 10, se puede llevar a cabo una producción
industrialmente estable. Cuando el número de roturas de hilo se
encuentra entre 11 y 20, se puede llevar a cabo una producción casi
estable. Cuando el número de roturas de hilo es superior a 20,
apenas se puede llevar a cabo una producción industrial.
\newpage
Se tejieron las fibras de tereftalato de
politrimetileno y las fibras spandex en una textura de satén de 6
cursos con un punto raschel. Utilizando una máquina de tejido
(calibre 28, pulgadas 105), se realizó el tejido a 91 cursos/pulgada
a 600 rpm. En cuanto a la textura tejida, las fibras de tereftalato
de politrimetileno se utilizaron para el frente y las fibras spandex
que tenían 280 denier se utilizaron para la parte de atrás. En ambos
casos, frente y atrás, el tejido se realizó a una tensión de tejido
de 10 g.
El estado de aparición de deshilachados en la
tela tejida se valoró visualmente. Aquéllas que no tenían
deshilachados se calificaron como "\medcirc", mientras que
aquéllas que no presentaban deshilachados se calificaron como
"X".
La tela tejida por urdimbre raschel se cortó en
una pieza de 100 mm en una dirección de urdimbre y 90 mm en una
dirección de trama, que a continuación se cose en un margen para
tener una costura de 7 mm en dirección de trama utilizando una
overlock de doble aguja. En este punto, se fabricó una pieza de
prueba a 13 agujas por pulgada, como el número de puntadas de aguja
por pulgada, utilizando un nylon 210 d lanoso como máquina de
algodón. Esta pieza de prueba se sumergió suficientemente en una
solución acuosa de un detergente alcalino débil sintético al 0,13% y
se probó en una máquina de prueba de la fatiga por expansión con una
distancia de mandril de 70 mm, de manera que la costura esté situada
en el centro. Después de repetir la expansión 1000 veces en una
cantidad predeterminada de expansión (descrito posteriormente), se
extrajo la pieza de prueba y se valoró mediante los
siguientes
criterios.
criterios.
\circledcirc : La pieza de prueba es casi la
misma que antes de probarla en la máquina de prueba de la fatiga por
expan-
sión.
sión.
\medcirc: Las piezas de prueba se estiraron
ligeramente en la dirección de anchura y el aspecto se volvió
ligeramente inferior.
X: Las piezas de prueba se estiraron ligeramente
en la dirección de anchura y el aspecto se volvió considerablemente
inferior (por ejemplo, degradación de la textura, rotura de hilo de
hilo elástico, etc.), de manera que no es adecuado para su
utilización como producto.
En el caso de las pruebas en la máquina de prueba
de la fatiga por expansión, el alargamiento de las piezas de prueba
se determinó de la siguiente manera.
La tela tejida por urdimbre raschel se cortó en
una pieza de 200 mm de longitud y 25,4 mm de anchura, que a
continuación, se estiró mediante una máquina de prueba de tensión
Tensilon bajo las condiciones de una carga inicial (de una pieza de
prueba) de 5 g, una distancia de mandril de 100 mm y una velocidad
de estirado de 300 mm/minuto. A continuación, se determinó la
extensibilidad con una carga de 1 kg y con una carga de 1,5 kg y se
calculó el alargamiento a partir de la siguiente ecuación.
Alargamiento
(%) = [(extensibilidad en la carga de 1 kg) + (extensibilidad en la
carga de 1,5
kg)]/2
La torsión falsa se llevó a cabo bajo las
siguientes condiciones y la capacidad de procesado por torsión falsa
se valoró mediante el número de roturas de hilo por día en el caso
de realizar la falsa torsión de forma continua a 72
mandriles/máquina.
Máquina de falsa torsión: LS-2
(falsa torsión por alfiler) fabricada por Mitsubishi Heavy
Industries Co., Ltd.
Velocidad de rotación del mandril: 275000 rpm
Número de torsiones falsas: 3840 T/m
Primera proporción de alimentación: \pm0%
Primera temperatura del calentador (tipo
contacto): 160ºC
Segunda temperatura del calentador (tipo no
contacto): 150ºC
Segunda proporción de alimentación: +15%
\circledcirc : El número de roturas de hilo es
inferior a 10/día\cdotmáquina y es muy bueno.
\medcirc: El número de roturas de hilo se
encuentra entre 10 y 30/día\cdotmáquina y es bueno.
X: El número de roturas de hilo es superior a
30/día\cdotmáquina y es difícil llevar a cabo la producción
industrial.
Ejemplo de
referencia
Se cargaron tereftalato de dimetilo y
1,3-propanodiol en una proporción molar 1:2 y se
añadió tetrabutóxido de titanio en la cantidad correspondiente a un
0,1% en peso de una cantidad teórica de polímero y, después de
incrementar gradualmente la temperatura, se completó la reacción de
intercambio de éster a 240ºC. Al producto de intercambio de éster
resultante, se añadió tetrabutóxido de titanio adicional en la
cantidad correspondiente a un 0,1% en peso de una cantidad teórica
de polímero y se añadió un 0,5% en peso de óxido de titanio como
agente mateante, y a continuación, se hizo reaccionar la mezcla bajo
presión reducida a 250ºC durante tres horas. La viscosidad
intrínseca del polímero resultante fue 0,7.
La polimerización en fase sólida del polímero se
llevó a cabo bajo un flujo de gas nitrógeno a 200ºC durante cinco
horas para obtener un polímero con una viscosidad intrínseca de
0,9.
Ejemplos 1 a
4
Ejemplos Comparativos 1 a
4
En estos Ejemplos, se describirá el efecto de la
tensión de estirado. El tereftalato de politrimetileno obtenido en
el Ejemplo de Referencia se secó a 110ºC y, a continuación, se secó,
de manera que el contenido de agua se redujo a
20 ppm.
20 ppm.
El polímero resultante se cargó en una extrusora
(2), mostrada en la figura 2, se fundió a la temperatura de
extrusión de 270ºC, y a continuación, se hiló a través de una hilera
(5) dispuesta en una cabeza de hilatura (4). Se solidificaron un
grupo de filamentos hilados (7) con refrigeración mediante el
soplado de aire de refrigeración (8) a 20ºC y 90% de humedad
relativa a una velocidad de 0,4 m/segundo. Después de recubrir la
fibra solidificada con un agente de acabado utilizando un
dispositivo de recubrimiento de agente de acabado (boquilla de
aceite) (9), se enrolló un hilo no estirado después de pasar a
través de un cilindro de salida rotatorio a una velocidad
circunferencial de 1500 m/minuto.
Como componente del agente oleoso se utilizó una
emulsión acuosa que contenía un 10% en peso de un agente de acabado
que comprendía 52 partes de estearato de isooctilo como agente
suavizante, 10 partes de parafina líquida, 27 partes de oleil éter
fabricado de polioxietileno como tensoactivo, y 11 partes de una sal
sódica de sulfonato de alcano C_{15-16}. La fibra
se recubrió con el agente de acabado de manera que la proporción de
recubrimiento del siguiente hilo estirado sea del 0,8%. El
coeficiente de fricción dinámico de fibra a fibra del hilo estirado
fue de 0,405.
Utilizando una máquina de estirado del tipo
estirado por torsión (sin aguja de estirado fija), mostrada en la
figura 3, el hilo no estirado se estiró bajo las condiciones de
temperatura del cilindro de 55ºC, temperatura de la placa caliente
de 130ºC y la proporción de estirado ajustada de manera que la
tensión de estirado tenía los valores mostrados en la Tabla 1. En
todos los Ejemplos, el denier del hilo estirado se ajustó a 50 d/24
f y el número de vueltas se ajustó a 10/m. Las propiedades de la
fibra de tereftalato de politrimetileno resultante de 50 d/24 f se
muestran en la Tabla 1.
Tal como es evidente a partir de la Tabla 1, la
fibra de tereftalato de politrimetileno obtenida estirando a una
tensión de estirado dentro del intervalo mostrado en la presente
invención, tenía las siguientes propiedades de producción, es decir,
la fibra mostró una capacidad de estirado y de tejido buenas y no
tenía imperfecciones por "grinning".
\newpage
Ejemplos 5 a
8
Ejemplos Comparativos 5 a
6
En estos Ejemplos, se describirá el efecto de la
temperatura de la placa caliente. De la misma manera que en los
Ejemplos 1 a 4, se obtuvo un hilo no estirado. Utilizando una
máquina de estirado del tipo estirado por torsión (con aguja de
estirado fija), mostrada en la figura 4, se estiró el hilo no
estirado bajo las condiciones de proporción de estirado de 2,35 y
diferentes temperaturas de la placa caliente, tal como se muestra en
la Tabla 2. Las propiedades de la fibra de tereftalato de
politrimetileno resultante de 50 d/24 f se muestran en la Tabla
2.
Tal como es evidente a partir de la Tabla 2, la
fibra de tereftalato de politrimetileno obtenida estirando a una
temperatura de placa caliente dentro del intervalo mostrado en la
presente invención, tenía las siguientes propiedades de producción,
es decir, la fibra mostró una capacidad de estirado y de tejido
buenas y no tenía imperfecciones por "grinning".
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Ejemplos 8 a
11
Ejemplos Comparativos 7 a
8
En estos Ejemplos, se describirá el efecto del
coeficiente de fricción dinámico de fibra a fibra. En el caso de
obtener la fibra del Ejemplo 2, se variaron el tipo y la cantidad
del agente oleoso, tal como se muestra en la Tabla 3.
En estos Ejemplos, el grado de orientación
cristalina de la fibra de tereftalato de politrimetileno fue del
92%, el valor de pico de la tangente de la pérdida dinámica (tan
\delta) máx fue 0,12, el pico de temperatura Tmáx (ºC) de la
tangente de la pérdida dinámica fue 107ºC, el alargamiento a la
rotura fue del 42%, y el valor de pico de la tensión térmica fue
0,34 g/d. Las propiedades de la fibra de tereftalato de
politrimetileno resultante de 50 d/24 f se muestran en la Tabla
3.
Tal como es evidente a partir de la Tabla 3, la
fibra de tereftalato de politrimetileno, cuyo coeficiente de
fricción dinámico de fibra a fibra está dentro del intervalo de la
presente invención, tenía las siguientes propiedades de producción,
es decir, la fibra mostró una capacidad de estirado y de tejido
buenas y no tenía imperfecciones por "grinning".
Ejemplo Comparativo
9
Se realizó una comparación en el factor de
encogimiento libre entre la presente invención, en la que el hilado
y el estirado se llevan a cabo en dos etapas, y el caso en el que el
hilado y el estirado se llevan a cabo en una etapa.
Se midió el factor de encogimiento libre del
paquete de hilo no estirado del Ejemplo 5 de la Patente
WO-99/27168. Como resultado se obtuvo un 2,6%.
La curva tensión-deformación de
esta fibra tenía tres puntos de inflexión, tal como se muestra en la
curva B de la figura 1.
Por otro lado, el factor libre de encogimiento de
la bobina de hilo estirado del Ejemplo 1 de la presente invención
fue del 1,4%. La curva tensión-deformación de esta
fibra tenía un punto de inflexión, tal como se muestra en la curva A
de la figura 1.
En el caso en el que el hilado y el estirado se
llevan a cabo en una etapa, el factor de encogimiento libre fue
mayor que en el caso en el que el hilado y el estirado se llevan a
cabo en dos etapas.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
La fibra de PTT de la presente invención es una
fibra de calidad elevada, en la que la aparición de roturas y
deshilachados de hilo se evitan en el proceso de producción del hilo
crudo y el rendimiento de producción es muy elevado, ya que las
propiedades físicas y las propiedades de superficie están diseñadas
correctamente.
La fibra de PTT de la presente invención tiene
menos probabilidades de provocar imperfecciones, tales como la
rotura y el deshilachado del hilo, durante el proceso de procesado,
es decir, el proceso de torsión falsa, el proceso de torsión y/o el
proceso de tejido/tricotado, de manera que se pueden utilizar
amplias condiciones de procesado. Utilizando la fibra de PTT de la
presente invención se puede obtener una textura con buenas
propiedades de producto.
Claims (10)
1. Fibra de tereftalato de politrimetileno
compuesta de un tereftalato de politrimetileno que comprende no
menos de un 95% molar de una unidad repetitiva de tereftalato de
politrimetileno y no más de un 5% molar de la unidad repetitiva de
otro éster y que tiene una viscosidad intrínseca de 0,7 a 1,3, en la
que la fibra satisface las siguientes características (1) a (6):
(1) un grado de orientación cristalina de un 88%
a un 95%,
(2) un valor de pico de la tangente de la pérdida
dinámica (tan \delta) máxima de 0,10 a 0,15,
(3) un pico de temperatura Tmáx (ºC) de la
tangente de la pérdida dinámica de 102 a 116ºC,
(4) un alargamiento a la rotura de un 36 a un
50%,
(5) un valor de pico de tensión térmica que está
entre 0,25 y 0,38 g/d, y
(6) un coeficiente de fricción dinámico de fibra
a fibra de 0,30 a 0,50.
2. Fibra de tereftalato de politrimetileno
compuesta de un tereftalato de politrimetileno que comprende no
menos de un 95% molar de una unidad repetitiva de tereftalato de
politrimetileno y no más de un 5% molar de la unidad repetitiva de
otro éster y que tiene una viscosidad intrínseca de 0,7 a 1,3, en la
que la fibra satisface las siguientes características (1) a (6):
(1) un grado de orientación cristalina de un 88%
a un 95%,
(2) un valor de pico de la tangente de la pérdida
dinámica (tan \delta) máxima de 0,10 a 0,15,
(3) un pico de temperatura Tmáx (ºC) de la
tangente de la pérdida dinámica de 102 a 116ºC,
(4) un alargamiento a la rotura de un 36 a un
50%,
(5) un valor de pico de tensión térmica que está
entre 0,25 y 0,38 g/d,
(6) un coeficiente de fricción dinámico de fibra
a fibra de 0,30 a 0,50, y
(7) un factor de encogimiento libre de no más de
un 2%.
3. Fibra de tereftalato de politrimetileno
compuesta de un tereftalato de politrimetileno que comprende no
menos de un 95% molar de una unidad repetitiva de tereftalato de
politrimetileno y no más de un 5% molar de la unidad repetitiva de
otro éster y que tiene una viscosidad intrínseca de 0,7 a 1,3, en la
que la fibra satisface las siguientes características (1) a (8):
(1) un grado de orientación cristalina de un 88%
a un 95%,
(2) un valor de pico de la tangente de la pérdida
dinámica (tan \delta) máxima de 0,10 a 0,15,
(3) un pico de temperatura Tmáx (ºC) de la
tangente de la pérdida dinámica de 102 a 116ºC,
(4) un alargamiento a la rotura de un 36 a un
50%,
(5) uno o dos puntos de inflexión en la curva
tensión-deformación,
(6) un valor de pico de tensión térmica que está
entre 0,25 y 0,38 g/d,
(7) un coeficiente de fricción dinámico de fibra
a fibra de 0,30 a 0,50, y
(8) un factor de encogimiento libre de no más de
un 2%.
4. Fibra de tereftalato de politrimetileno, según
cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 3, en la que el
alargamiento a la rotura es de un 43 a un 50%.
5. Fibra de tereftalato de politrimetileno, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que se enrolla en forma de
una bobina con un número de vueltas de 5 a 20/m.
6. Método de producción de una fibra de
tereftalato de politrimetileno, que comprende la extrusión de un
tereftalato de politrimetileno que comprende no menos de un 95%
molar de una unidad repetitiva de tereftalato de politrimetileno y
no más de un 5% molar de la unidad repetitiva de otro éster y que
tiene una viscosidad intrínseca de 0,7 a 1,3 a una temperatura entre
250 y 275ºC, la solidificación de un extruido con aire de
refrigeración, el recubrimiento del extruido con un agente de
acabado, el hilado del extruido recubierto a una velocidad de salida
de 1000 a 2000 m/min, el enrollado de un hilo no estirado, y, a
continuación, el estirado del hilo no estirado, en el que el método
satisface las siguientes condiciones (a) a (c):
(a) el hilo no estirado se recubre con el agente
de acabado, de manera que el coeficiente de fricción dinámico de
fibra a fibra de la fibra después del estirado y el tratamiento
térmico se encuentra entre 0,30 y 0,50,
(b) el hilo recubierto no estirado se estira a
una tensión de estirado de 0,35 a 0,7 g/d, y, a continuación,
(c) el hilo estirado se somete a un tratamiento
térmico de estiramiento a la temperatura de 100 a 150ºC.
7. Método de producción de una fibra de
tereftalato de politrimetileno, que comprende la extrusión de un
tereftalato de politrimetileno que comprende no menos de un 95%
molar de una unidad repetitiva de tereftalato de politrimetileno y
no más de un 5% molar de la unidad repetitiva de otro éster y que
tiene una viscosidad intrínseca de 0,7 a 1,3 a una temperatura entre
250 y 275ºC, la solidificación del extruido con aire de
refrigeración, el recubrimiento del extruido con un agente de
acabado, el hilado del extruido recubierto a una velocidad de salida
de 1000 a 2000 m/min, el enrollado de un hilo no estirado, y, a
continuación, el estirado del hilo no estirado, en el que el método
satisface las siguientes condiciones (a) a (d):
(a) el hilo no estirado se recubre con el agente
de acabado, de manera que el coeficiente de fricción dinámico de
fibra a fibra de la fibra después del estirado y el tratamiento
térmico se encuentra entre 0,30 y 0,50,
(b) el hilo recubierto no estirado se estira a
una tensión de estirado de 0,35 a 0,7 g/d,
(c) el hilo estirado se somete a un tratamiento
térmico de estiramiento a la temperatura de 100 a 150ºC, y a
continuación,
(d) el hilo estirado tratado térmicamente se
torsiona y se enrolla.
8. Método de producción de una fibra de
tereftalato de politrimetileno, que comprende la extrusión de un
tereftalato de politrimetileno que comprende no menos de un 95%
molar de una unidad repetitiva de tereftalato de politrimetileno y
no más de un 5% molar de la unidad repetitiva de otro éster y que
tiene una viscosidad intrínseca de 0,7 a 1,3 a una temperatura entre
250 y 275ºC, la solidificación del extruido con aire de
refrigeración, el recubrimiento del extruido con un agente de
acabado, el hilado del extruido recubierto a una velocidad de salida
de 1000 a 2000 m/min, el enrollado de un hilo no estirado, y, a
continuación, el estirado del hilo no estirado, en el que el método
satisface las siguientes condiciones (a) a (e):
(a) el hilo no estirado se recubre con el agente
de acabado, de manera que el coeficiente de fricción dinámico de
fibra a fibra de la fibra después del estirado y el tratamiento
térmico se encuentra entre 0,30 y 0,50,
(b) se utiliza una aguja de estirado fija,
(c) el hilo recubierto no estirado se estira a
una tensión de estirado de 0,35 a 0,7 g/d,
(d) el hilo estirado se somete a un tratamiento
térmico de estiramiento a la temperatura de 100 a 150ºC, y a
continuación,
(e) el hilo estirado tratado térmicamente se
torsiona y se enrolla.
9. Método de producción de una fibra de
tereftalato de politrimetileno, según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 8, en el que la tensión de estirado es de 0,35
a 0,5 g/d.
10. Método de producción de una fibra de
tereftalato de politrimetileno, según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 9, en el que el hilo estirado se recoge en
forma de bobina con un número de vueltas de 5 a 25/m.
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