ES2237941T3 - Fibra de tereftalato de politrimetileno. - Google Patents

Fibra de tereftalato de politrimetileno.

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ES2237941T3 ES99947930T ES99947930T ES2237941T3 ES 2237941 T3 ES2237941 T3 ES 2237941T3 ES 99947930 T ES99947930 T ES 99947930T ES 99947930 T ES99947930 T ES 99947930T ES 2237941 T3 ES2237941 T3 ES 2237941T3
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Takao Abe
Jinichiro Kato
Teruhiko Matsuo
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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.
Técnicas anteriores
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.
Descripción de la invención
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.
Breve descripción de la invención
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.
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.
Modo óptimo de llevar a cabo la invención
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).
(a) Viscosidad intrínseca
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-7mm
C\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.
(b) Grado de orientación cristalina
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
(c) Tangente de la pérdida dinámica
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.
(d) Alargamiento a la rotura de la fibra
Se midió según JIS-L-1013.
(e) Valor de pico de la tensión térmica
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.
(f) Coeficiente de fricción dinámico de fibra a fibra
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.
(g) Factor de encogimiento libre
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.
(h) Tensión de estirado
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
(i) Capacidad de estirado
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
(j) Capacidad de tejido
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".
(k)"Grinning"
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.
\circledcirc : La pieza de prueba es casi la misma que antes de probarla en la máquina de prueba de la fatiga por expan-
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
(l) Capacidad de torsión falsa
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.
Condiciones de falsa torsión
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%
Capacidad de torsión falsa
\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
Polimerización de tereftalato de politrimetileno
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.
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".
1
2
\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)
3
4
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)
5
6
Aplicabilidad industrial
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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