BRPI0914432A2

BRPI0914432A2 - Artigo

Info

Publication number: BRPI0914432A2
Application number: BRPI0914432-3A
Authority: BR
Inventors: Wayne Smith Steven; P. Weeks Gregory; Liu Hong; Cera Juan; Bakker Willem
Original assignee: Invista Technologies S. À R. L.
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2020-05-26
Also published as: EP2350366A4; KR101724249B1; BRPI0915235A8; BRPI0915235A2; US11603605B2; WO2010045637A2; JP2012505977A; US9435059B2; EP2337884A4; MX2011003995A; KR20110071016A; WO2010045637A3; CN102257195B; CN102257195A; EP2350366B1; US20120034834A1; ES2590627T3; KR20110071120A; KR20160065992A; CN102257198B

Abstract

artigo a presente invenção refere-se a fibras elásticas com múltiplos componentes preparadas por um processo de fiação em solução, tal como fiação a seco ou fiação a úmido das fibras de spandex que incluem composições de poliuretano-ureia e poliuretano. essas fibras têm uma seção transversal que inclui pelo menos duas regiões separadas com limites definíveis onde pelo menos uma região definida pelos limites da seção transversal inclui uma composição de poliuretano-ureia ou poliuretano. uma região da fibra inclui um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade para acentuar a adesão a ela mesma ou a um substrato.

Description

“ARTIGO”

Campo Da Invenção

A presente invenção inclui fibras elásticas com múltiplos componentes preparadas através de um processo de fiação em solução, tal 5 como fiação em spandex que inclui composições de poliuretano-ureia e poliuretano tendo uma seção transversal que compreende pelo menos duas regiões separadas com limites definíveis, sendo que pelo menos uma região definida pelos limites da seção transversal inclui uma composição de poliuretano-ureia ou poliuretano. Uma região da fibra inclui um aditivo de 10 aperfeiçoamento de fusibilidade para acentuar a adesão a ela própria ou a um substrato.

Antecedentes Da Invenção

Os fios elastoméricos de poliuretano ou poluretano-ureia (PU ou PUU) podem oferecer grande extensão, boa recuperação a partir da extensão 15 e bom encaixe aos artigos constituídos a partir dos mesmos, tal como malha de trama, malha de urdidura, panos tecidos, não-tecidos e outros artigos têxteis. No entanto, para artigos contendo fios elastoméricos PU ou PUU, repetidas extensões, arranhões ou cortes geralmente causam problemas de desfiamento, deslocamento e encrespamento. Esses problemas incluem um defeito tipo 20 desfiamento e um vão pode ser gerado, os fios elásticos podem deslizar, arreganhar, desfiar em bordas de corte e pode resultar em encrespamento do tecido, danificando a uniformidade e a aparência dos artigos. Durante o processo de corte e costura o fenômeno que os fios elastoméricos PU ou PUU se afastam dos fios sob uma extensão repetida ocorre facilmente e leva à 25 perda de extensão dos tecidos, também denominado como “deslizamento” ou deslizamento da costura. Embora esses efeitos aconteçam aos fios elastoméricos exceto nos fios PU ou PUU, estes são especialmente significativos aos fios PU ou PUU devido a sua alta capacidade de extensão.

Além disso, para alguns artigos, deseja-se uma alta eficiência de ajuste de vapor ou calor, especialmente aplicações de lingerie.

Dedicaram-se esforços consideráveis para desenvolver fios elastoméricos PU ou PUU termofusíveis e ajustáveis por vapor. As publicações de Pedido de Patente U.S. Nos. 2006/0030229A1 e 2008/0032580A1 descrevem um tipo de filamento elástico de poliuretano altamente fusível através de fiação por fusão de um polímero sintetizado reagindo-se um prépolímero terminado com isocianato preparado pela reação de um poliol e um diisocianato com um pré-polímero terminado com hidroxila preparado pela reação de um poliol, um diisocianato e um diol com baixo peso molecular. Este filamento PU fusível tem um ponto de fusão de 180°C ou menor. Um tratamento térmico a seco em 150°C durante 45 segundos em uma extensão de 100% pode fazer com que esse filamento PU se funda a ele mesmo ou a outros filamentos elásticos ou não-elásticos em pontos de cruzamento. No entanto, o baixo ponto de fusão do filamento PU produz uma resistência térmica insatisfatória à fluência sob aplicações normais do consumidor, levando à aniagem de vestuário.

Os fios aperfeiçoados de spandex são necessários visto que proporcionam fusibilidade, uma capacidade de ajuste de vapor durante a fabricação de vestimentas, e uma resiliência superior de extensão para superar uma ou mais das deficiências das fibras atualmente disponíveis.

Descrição Resumida Da Invenção

A presente invenção se refere a produtos e a um processo para produção de fibras de spandex com múltiplos componentes com uma funcionalidade aperfeiçoada. Inclui-se um poliuretano ou poliuretano-ureia de fiação em solvente que oferece um desempenho de extensão/recuperação e resiliência térmica que pode ser preparada por um processo de fiação de bicomponente, inclui aditivos de fusibilidade superior, e resulta em um fio fusível adequado para aplicações de fusão, tal como a prevenção de desfiamento, deslizamento do fio, e aperfeiçoar a adesão.

Em algumas modalidades, as fibras elásticas fiadas em solução com múltiplos componentes incluem uma seção transversal, sendo que pelo menos uma primeira região da dita seção transversal inclui um poliuretano elastomérico, ou um poliuretano-ureia, ou uma mistura destes; e inclui uma segunda região que compreende um poliuretano elastomérico, ou um poliuretano-ureia, ou uma mistura destes e pelo menos um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade.

As fibras podem ter um ou mais filamentos, tal como um monofilamento único, um filamento duplo (dois filamentos), um filamento triplo, etc. Onde uma fibra tem mais de um filamento, cada filamento pode incluir uma seção transversal com múltiplos componentes com duas ou mais regiões.

Em outra modalidade, um tecido inclui uma fibra elástica fiada em solução com múltiplos componentes que inclui uma seção transversal, sendo que pelo menos uma primeira região da seção transversal compreende pelo menos um poliuretano elastomérico, uma composição de poliuretano-ureia, ou misturas dos mesmos; e inclui uma segunda região que inclui pelo menos uma composição elastomérica de poliuretano ou poliuretano-ureia, ou misturas dos mesmos e pelo menos um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade.

Da mesma forma, encontra-se um processo destinado à preparação de fibras fusíveis, elásticas, multicomponentes e fiada em solução, sendo que o processo inclui:

(a) proporcionar primeiras e segundas soluções poliméricas;

(b) combinar as soluções através de placas e orifícios de distribuição de modo a formar filamentos tendo uma seção transversal;

(c) extrudar os filamentos através de um elemento capilar comum; e (d) remover o solvente dos filamentos;

sendo que a seção transversal inclui um limite entre as soluções poliméricas;

sendo que cada primeira e segunda soluções poliméricas inclui independentemente um poliuretano elastomérico, um poliuretano-ureia, ou misturas dos mesmos; e sendo que as segundas soluções poliméricas incluem um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade;

sendo que a fibra elástica fusível fiada em solução com múltiplos componentes inclui uma seção transversal de múltiplas regiões com a primeira solução polimérica correspondendo a uma primeira região da seção transversal e a segunda solução polimérica correspondendo a uma segunda região da seção transversal.

Em uma modalidade adicional, uma fibra inclui uma fibra elástica fiada em solução com múltiplos componentes que inclui uma seção transversal, sendo que pelo menos uma primeira região da seção transversal compreende um poliuretano elastomérico, ou um poliuretano-ureia, ou uma mistura dos mesmos; e inclui uma segunda região que compreende um poliuretano elastomérico, ou um poliuretano-ureia, ou uma mistura dos mesmos e pelo menos um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade que compreende pelo menos um poliuretano com baixa temperatura de fusão tendo um ponto de fusão de cerca de 100°C a cerca de 180°C; e a primeira região compreende um poliuretano elastomérico tendo um alto ponto de fusão de cerca de 190°C a cerca de 250°C.

Breve Descrição Das Figuras

A Figura 1 mostra exemplos de seções transversais de fibra que podem ser obtidas em algumas modalidades.

A Figura 2 é uma representação esquemática de uma seção transversal de uma fiandeira de algumas modalidades.

A Figura 3 é uma representação esquemática de uma seção transversal de uma fiandeira de algumas modalidades.

A Figura 4 é uma representação esquemática de uma seção transversal de uma fiandeira de algumas modalidades.

A Figura 5 é uma descrição dos resultados da calorimetria diferencial de varredura para a fibra do Exemplo 1.

A varredura foi conduzida em 10°C/min de -100°C a 350°C.

A Figura 6 é uma micrografia SEM de um fio fundido de algumas modalidades.

A Figura 7 representa uma construção de malha direita de algumas modalidades.

A Figura 8 representa uma construção de malha em carreiras alternadas de algumas modalidades.

A Figura 9 representa uma construção de malha em carreiras alternadas com pontos falhados úteis em algumas modalidades.

A Figura 10 representa uma construção de malha em carreiras alternadas com ponto carregado em algumas modalidades.

Descrição Detalhada Da Invenção

Definições

O termo fibra com múltiplos componentes” conforme o uso em questão significa uma fibra tendo pelo menos duas regiões separadas e distintas de diferentes composições com um limite discernível, isto é, duas ou mais regiões de diferentes composições que são contínuas ao longo do comprimento de fibra. Este se opõe as misturas de poliuretano ou poliuretanoureia onde se combina mais de uma composição de modo a formar uma fibra sem limites distintos e contínuos ao longo do comprimento de fibra. No presente documento, os termos “fibra com múltiplos componentes” e “fibra multicomponente” são sinônimos e usados de modo intercambiável.

O termo “composicionalmente diferente” é definido como duas ou mais composições que incluem diferentes polímeros, copolímeros ou misturas ou duas ou mais composições tendo um ou mais aditivos diferentes, onde o polímero incluído nas composições pode ser igual ou diferente. Duas composições comparadas também são “composicionalmente diferentes” pelo fato de incluírem diferentes polímeros e diferentes aditivos.

Os termos “limite,” “limites,” e “região limiar” são usados para descrever o ponto de contato entre as diferentes regiões da seção transversal de fibra multicomponente. Este ponto de contato é “bem definido” pelo fato de existir uma sobreposição mínima, ou não existir uma sobreposição, entre as composições das duas regiões. Onde não existir uma sobreposição entre as duas regiões, a região limiar incluirá uma mistura das duas regiões. Esta região misturada pode ser uma seção homogeneamente separada com limites separados entre a região limiar misturada e cada uma das duas outras regiões. Alternativamente, a região limiar pode incluir um gradiente de concentração superior da composição da primeira região adjacente à primeira região a uma concentração superior da composição da segunda região adjacente à segunda região.

Conforme o uso em questão, o termo “solvente” se refere a um solvente orgânico, tal como dimetil acetamida (DMAC), dimetil formamida (DMF) e N-metil pirrolidona.

O termo “fiação em solução” conforme o uso em questão inclui a preparação de uma fibra a partir de uma solução que pode ser um processo de fiação a úmido ou um processo de fiação a seco, sendo que ambos consistem em técnicas comuns para produção de fibras.

As composições de poliuretano (PU) com baixa temperatura de fusão (Tm<180C) que proporciona uma boa capacidade de ajuste de vapor e excelentes propriedades de adesão produzem, tipicamente, uma baixa resistência à fluência, baixa resistência, e resiliência de extensão inferior. Além disso, essas composições de PU com baixa temperatura de fusão são pouco adequadas aos processos de formação de fibras e às demandas de processamento de artigos têxteis em alta temperatura. Algumas modalidades da presente invenção combinam uma extensão e recuperação superior com base em composições de poliuretano/poliuretano-ureia fiadas em solução com formulações adesivas com baixa temperatura de fusão em uma estrutura de fibra com múltiplos componentes, tal como uma estrutura de fibra bicomponente. Isto inclui onde uma composição de poliuretano com baixa temperatura de fusão é combinada com uma região da fibra, tal como revestimento, onde a fibra pode se fundir a outras fibras, tal como outras fibras bicomponentes.

As propriedades dos copolímeros de bloco de poliuretano dependem da separação de fase dos segmentos de uretano e poliol, de tal modo que os domínios de uretano duro sirvam como reticulações na matriz de segmento macio. O domínio de uretano é controlado tanto pelo teor como pela qualidade do extensor de cadeia selecionado. Os extensores de cadeia de diol comercialmente importantes incluem, sem limitação, etileno glicol, 1,3propanodiol (PDO), 1,4-butanodiol (1,4-BDO ou BDO), e 1,6-hexanodiol (HDO). Todas essas extensões de cadeia de diol formam poliuretanos que se separam bem por fase e formam domínios de segmento duto bem definidos e são todos adequados para poliuretanos termoplásticos com a exceção de etileno glicol. Visto que o uretano derivado se submete à degradação desfavorável em altos níveis de segmento duro. A Tabela 1 lista faixas típicas de fusão de segmento duro para os poliuretanos derivados a partir de alguns extensores de cadeia comuns. As temperaturas de processamento acima de 200°C são desfavoráveis para composições de TPU comuns devido à degradação térmica durante o processamento e a perdas concomitantes de propriedades.

Adicionalmente, o PU derivado a partir de composições de fusão de segmento altamente duro tradicionalmente produz uma elasticidade aperfeiçoada e uma resiliência térmica e são mais desejáveis para processamento têxtil. Essas fibras de poliuretano com alto ponto de fusão de segmento duro podem ser apenas produzidas a partir de processos de fiação em solução tradicionais para produzir propriedades de extensão/recuperação superiores.

Tabela 1 - Atribuições DSC para Estruturas Polifórmicas de segmento duro
Extensor de cadeia	Endotérmico (°C)
1,6-hexanodiol (HDO)	180-190
1,4-butanodíol (BDO)	205-215
1,3-propanodiol (PDO)	210-225
Etileno glicol (EDO)	245-260

Uma variedade de diferentes composições de poliuretano ou poliuretano-ureia é útil de acordo com a presente invenção em uma ou tanto na primeira como na segunda região. Podem-se incluir, também, regiões adicionais. As composições de poliuretano/poliuretano-ureia são descritas abaixo.

Uma modalidade proporciona um fio elastomérico de spandex capaz de ajuste de vapor e termicamente fusível através de fiação em solução (fiação a seco ou fiação a úmido). A fibra inclui uma estrutura de filamento único ou uma estrutura de múltiplos filamentos. Cada filamento da fibra (ou a própria fibra para um monofilamento) é uma fibra bicomponente tendo regiões discerníveis ao longo da seção transversal da fibra, tal como uma configuração de revestimento e núcleo ou uma configuração lado-a-lado. O núcleo é uma primeira região e a revestimento é uma segunda região. Podem-se incluir regiões adicionais para proporcionar diferentes seções transversais, tal como uma configuração lado-a-lado em combinação com um revestimento e núcleo, ou um revestimento e núcleo com uma região de revestimento adicional.

Para uma fibra fusível, as composições particularmente úteis para a segunda região, que podem ser um revestimento, podem incluir:

A. uma mistura de polímero onde um primeiro componente inclui pelo menos um poliuretano tendo um alto ponto de fusão, tais como poliuretanos tendo um ponto de fusão de cerca de 190°C a cerca de 250°C, assim como aqueles tendo um ponto de fusão de cerca de 200°C ou maior e um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade, tal como um poliuretano com baixa temperatura de fusão. Os poliuretanos com baixa temperatura de fusão úteis incluem aqueles tendo um ponto de fusão de cerca de 50°C a cerca de 150°C, especialmente aqueles tendo um ponto de fusão menor que 120°C; ou

B. uma mistura onde um primeiro componente inclui pelo menos um poliuretano tendo um alto ponto de fusão, tais como poliuretanos tendo um ponto de fusão de cerca de 190°C a cerca de 250°C, assim como aqueles tendo um ponto de fusão de cerca de 200°C ou maior e pelo menos um material adesivo ou aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade para uma união subsequente de substrato onde o material adesivo é um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade; ou

C. uma mistura de pelo menos um poliuretano, e pelo menos um aditivo adesivo de aperfeiçoamento de fusibilidade.

Contemplam-se, também, combinações e permutações de A, B, e C. Os aditivos adicionais também podem ser incluídos. Para uma fibra fusível, as composições particularmente úteis para a primeira região, que pode ser um núcleo, podem incluir:

1) pelo menos um poliuretano tendo um alto ponto de fusão, tais como poliuretanos tendo um ponto de fusão de cerca de 190°C a cerca de 250°C, assim como aqueles tendo um ponto de fusão de cerca de 200°C ou maior; ou

2) uma mistura de poliuretanos com um alto ponto de fusão variando de 200°C a 250°C e um poliuretano com baixos pontos de fusão abaixo de 180°C ou

3) uma mistura de pelo menos um poliuretano e pelo menos um poliuretano-ureia; ou

4) um poliuretano-ureia que inclui os mesmos com um ponto de fusão maior que 240°C.

As fibras bicomponentes de algumas modalidades podem incluir uma ampla faixa de razão entre a primeira região e a segunda região. A segunda região, que também pode ser o revestimento em uma configuração de revestimento e núcleo, pode estar presente em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 60% com base no peso da fibra que inclui de cerca de 1% a cerca de 50%, em peso, da fibra, de cerca de 10% a cerca de 35%, em peso, da fibra, e de cerca de 5% a cerca de 30%, em peso, da fibra.

As fibras fusíveis de algumas modalidades podem ter uma eficiência de ajuste de vapor maior que 50%. As fibras também podem ter uma resistência de fusão maior que 0,15 cN/dtex.

Algumas modalidades são fibras com múltiplos componentes, ou fibras bicomponentes que incluem uma composição polimérica fiada em solução que inclui um poliuretano, um poliuretano-ureia ou uma mistura dos mesmos. As composições para diferentes regiões das fibras com múltiplos componentes incluem diferentes composições poliméricas onde o polímero é diferente, os aditivos são diferentes, ou tanto o polímero como os aditivos são diferentes. As fibras com múltiplos componentes tendo uma porção fiada em solução e uma porção fiada por fusão também são incluídas

Composições De Poliuretano-Ureia E Poliuretano

As composições de poliuretano-ureia destinadas à preparação de polímeros fibrosos ou polímeros sintéticos de cadeia longa que incluem pelo menos 85%, em peso, de um poliuretano segmentado. Tipicamente, essas incluem um glicol ou poliol polimérico que é reagido com um diisocianato para formar um pré-polímero terminado por NCO (um “glicol terminado”), que é, então, dissolvido em um solvente adequado, tal como dimetil acetamida, dimetil formamida, ou N-metil pirrolidona, e, então, reagido com um extensor de cadeia bifuncional. Os poliuretanos são formados quando os extensores de cadeia forem dióis (e podem ser preparados sem solvente). Os poliuretanos-ureia, uma subclasse de poliuretanos, são formados quando os extensores de cadeia forem diaminas. Na preparação de um polímero de poliuretano-ureia que pode ser fiado em spandex, os glicóis são estendidos por reação sequencial dos grupos terminais de hidróxi com diisocianatos e uma ou mais diaminas. Em cada caso, os glicóis devem se submeter à extensão de cadeia de modo a proporcionar um polímero com as propriedades necessárias, que incluem viscosidade. Se desejado, pode-se utilizar dilaurato de dibutiltina, octoato estanhoso, ácidos minerais, aminas terciárias, tal como trietilamina, N, N’dimetil piperazina, e similares, e outros catalisadores conhecidos para auxiliar na etapa de terminação.

Os componentes de poliol adequados incluem poliéter glicóis, policarbonato glicóis, e poliéster glicóis com peso molecular numérico médio igual a cerca de 600 a cerca de 3.500. Podem-se incluir misturas de dois ou mais polióis ou copolímeros.

Exemplos de poliéter glicóis que podem ser usados incluem esses glicóis com dois ou mais grupos hidróxi, a partir de polimerização e/ou copolimerização por abertura de anel de óxido de etileno, óxido de polietileno, óxido de trimetileno, tetraidrofurano, e 3-metil tetraidrofurano, ou a partir de polimerização por condensação de um álcool poliídrico, tal como diol ou misturas de diol, com menos de 12 átomos de carbono em cada molécula, tal como etileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol 1,6hexanodiol, neopentil glicol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,8octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol e 1,12-dodecanodiol. Um poliéter poliol bifuncional linear é preferencial, e um poli(tetrametileno éter) glicol com peso molecular de cerca de 1.700 a cerca de 2.100, tal como Terathane® 1800 (INVISTA de Wichita, KS, EUA) com uma funcionalidade de 2, consiste em um exemplo de um poliol adequado específico. Os copolímeros podem incluir poli(tetrametileno-co-etileno éter) glicol.

Exemplos de poliéster polióis que podem ser usados incluem aqueles ésteres glicóis com dois ou mais grupos hidróxi, produzidos através de polimerização por condensação de ácidos e polióis policarboxílicos alifáticos, ou suas misturas, com baixos pesos moleculares tendo não mais de 12 átomos de carbono em cada molécula. Exemplos de ácidos policarboxílicos adequados são: ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adipico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido undecano dicarboxílico, e ácido dodecano dicarboxílico. Exemplos de polióis adequados destinados à preparação de poliéster polióis são: etileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, 3-metil-1,5pentanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol e 1,12-dodecanodiol. Um poliéster glicol bifuncional linear com uma temperatura de fusão de cerca de 5°C a cerca de 50°C consiste em um exemplo de um poliéster poliol específico.

Exemplos de polióis de policarbonato que podem ser usados incluem glicóis carbonato com dois ou mais grupos hidróxi, produzidos através de polimerização por condensação de fosgênio, ácido clorofórmico éster, dialquil carbonato ou dialil carbonato e polióis alifáticos, ou suas misturas, com baixos pesos moleculares tendo não mais de 12 átomos de carbono em cada molécula. Exemplos de polióis adequados destinados à preparação de polióis de policarbonato são: dietileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5pentanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 1,7heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol e 1,12dodecanodiol. Um poliol de policarbonato bifuncional linear com uma temperatura de fusão de cerca de 5°C a cerca de 50°C consiste em urn exemplo de um poliol de policarbonato especifico.

O componente de diisocianato também pode incluir um diisocianato único ou uma mistura de diferentes diisocianatos que incluem uma mistura isomérica de difenil metano diisocianato (MDI) contendo 4,4’-metileno bis(fenil isocianato) e 2,4’-metileno bis(fenil isocianato). Pode-se incluir qualquer diisocianato aromático ou alifático adequado. Exemplos de diisocianatos que podem ser usados incluem, mas não se limitam a, 4,4'metileno bis(fenil isocianato), 2,4’-metileno bis(fenil isocianato), 4,4’- metileno bis(cicloexil isocianato), 1,3-diisocianato-4-metil-benzeno, 2,2’-tolueno diisocianato, 2,4’-tolueno diisocianato, e misturas dos mesmos. Exemplos de componentes de poliisocianato específicos incluem Mondur® ML (Bayer), Lupranate® Ml (BASF), e Isonate® 50 O,P’ (Dow Chemical), e combinações destes.

Um extensor de cadeia pode ser água ou um extensor de cadeia de diamina para um poliuretano-ureia. Combinações de diferentes extensores de cadeia podem ser incluídas dependendo das propriedades desejadas do poliuretano-ureia e da fibra resultante. Exemplos de extensores de cadeia de diamina adequados incluem: hidrazina; 1,2-etileno diamina; 1,4-butano diamina; 1,2-butano diamina; 1,3-butano diamina; 1,3-diamino-2,2-dimetil butano; 1,6-hexametileno diamina; 1,12-dodecano diamina; 1,2-propano diamina; 1,3-propano diamina; 2-metil-1,5-pentano diamina; 1-amino-3,3,5trimetil-5-aminometil cicloexano; 2,4-diamino-1-metil cicloexano; N-metil aminobis(3-propilamina); 1,2-cicloexano diamina; 1,4-cicloexano diamina; 4,4’ metileno-bis(cicloexil amina); isoforona diamina; 2,2-dimetil-1,3-propano diamina; meta-tetrametilxileno diamina; 1-3-diamino-metilcicloexano; 1,3cicloexano-diamina; 1,1-metileno-bis(4,4’-diamino hexano); 3-aminometil-3,5,5trimetil cicloexano; 1,3-pentano diamina (1,3-diamino pentano); m-xilileno diamina; e Jeffamine® (Texaco).

Quando for desejado um poliuretano, o extensor de cadeia é um diol. Exemplos de tais dióis que podem ser usados incluem, mas não se limitam a, etileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,2-propileno glicol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 2,2-dimetil-1,3-trimetileno diol, 2,2,4-trimetil-1,5-pentanodiol, 2-metil-2-etil-1,3propanodiol, 1,4- bis(hidróxi etóxi)benzeno, e 1,4-butanodiol, hexanodiol e misturas dos mesmos.

Um álcool monofuncional ou uma amina monofuncional primária/secundária podem ser opcionalmente incluídos de modo a controlar o peso molecular do polímero. As misturas de um ou mais alcoóis monofuncionais com uma ou mais aminas monofuncionais também podem ser incluídas.

Exemplos de alcoóis monofuncionais úteis de acordo com a presente invenção incluem pelo menos um membro selecionado a partir do grupo que consiste em alcoóis primários e secundários alifáticos ou cicloalifáticos com 1 a 18 átomos de carbono, fenol, fenóis substituídos, alquil fenóis etoxilados e alcoóis graxos etoxilados tendo um peso molecular menor que cerca de 750, incluindo um peso molecular menor que 500, hidroxiaminas, aminas terciárias de hidroximetila e hidroxietila substituídas, compostos heterocíclicos de hidroximetila e hidroxietila substituídos, e combinações dos mesmos, incluindo álcool furfurílico, álcool tetraidrofurfurílico, N-(2hidroxietil)succinimida, 4-(2-hidroxietil)morfolina, metanol, etanol, butanol, álcool neopentílico, hexanol, cicloexanol, cicloexano metanol, álcool benzílico, octanol, octadecanol, Ν,Ν-dietil hidroxilamina, 2-(dietilamino)etanol, 215 dimetilamino etanol, e 4-piperidina etanol, e combinações dos mesmos.

Exemplos de agentes de bloqueio de dialquilamina monofuncionais incluem: N-N-dietilamina, N-etil-N-propilamina, N,Ndiisopropilamina, N-terc-butil-N-metilamina, N-terc-butil-N-benzilamina, N,Ndicicloexilamina, N-etil-N-isopropilamina, M-terc-butil-N-isopropilamina, Nisopropil-N-cicloexilamina, N-etil-N-cicloexilamina, N-N-dietanolamina, e 2,2,6,6-tetrametil piperidina.

Outros Polímeros

Outros polímeros que são úteis às fibras com múltiplos componentes e/ou bicomponentes da presente invenção incluem outros polímeros que são solúveis ou apresentam uma solubilidade limitada ou podem ser incluídos sob a forma de particulado (por exemplo, particulado fino). Os polímeros podem ser dispersos ou dissolvidos na solução de poliuretano ou poliuretano-ureia ou co-extrudados com a composição de poliuretano ou poliuretano-ureia fiada em solução. O resultado da co-extrusão pode ser uma fibra com múltiplos componentes ou bicomponente tendo uma seção transversal lado-a-lado, revestimento e núcleo concêntricos, ou revestimento e núcleo excêntricos onde um componente é uma solução de poliuretano-ureia e o outro componente contém outro polímero. Exemplos de outros polímeros incluem poliuretanos com baixo ponto de fusão (conforme descrito anteriormente), poliamidas, acrílicos, e poliaramidas, e poliolefinas, entre outros. Em algumas modalidades, um polímero desprovido de poliuretano pode ser um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade, especialmente onde o polímero tem uma temperatura de fusão abaixo de 150°C.

Outros polímeros que podem ser incluídos nas fibras com múltiplos componentes incluem náilon 6, náilon 6/6, náilon 10, náilon 12, náilon 6/10, e náilon 6/12. As poliolefinas incluem poliolefinas preparadas a partir de monômeros C₂ a C20· Estes incluem copolímeros e terpolímeros, tais como copolímeros de etileno-propileno. Exemplos de copolímeros de poliolefina úteis são descritos na Patente U.S. No. 6.867.260 por Datta et al., aqui incorporada a título de referência.

Configurações De Seção Transversal Da Fibra

Uma variedade de diferentes seções transversais é útil de acordo com a invenção de algumas modalidades. Estas incluem seções transversais de revestimento e núcleo concêntricas ou excêntricas com múltiplos componentes ou bicomponente e seções transversais lado-a-lado com múltiplos componentes ou bicomponente. Contemplam-se seções transversais exclusivas, contanto que as seções transversais incluam pelo menos duas regiões separadas. As seções transversais alternativas podem ter uma configuração de fatia de torta ou similar a um revestimento e núcleo excêntrico, onde o revestimento circunda apenas parcialmente o núcleo. Em outras palavras, uma segunda região da seção transversal pode circundar parcial ou completamente a primeira região. Exemplos de diferentes seções transversais adequadas são mostrados na Figura 1.

Um polímero fusível pode ser incluído como a maioria ou um componente único de uma configuração de revestimento ou lado-a-lado ou uma configuração alternativa, sem um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade separado onde o polímero fusível tem um ponto de fusão desejado.

Todas as seções transversais de fibra mostradas na Figura 1 apresentam uma primeira região e uma segunda região composicionalmente diferentes. Um fio de filamento 44dtex/3 é mostrado nas Figuras 1A e 1B, enquanto um fio de filamento 44dtex/4 é mostrado nas Figuras 1 C e 1D. A primeira região inclui um pigmento e a segunda região não. As Figuras 1A e 1B incluem uma seção transversal de revestimento e núcleo 50/50; a Figura 1C inclui uma seção transversal de revestimento e núcleo 17/83; e a Figura 1D inclui uma seção transversal lado-a-lado 50/50.

Cada uma das seções transversais de revestimento e núcleo e lado-a-lado inclui uma área limiar entre pelo menos duas composições de poliuretano-ureia composicionalmente diferentes. As regiões aparentam ter um limite bem definido em cada uma das figuras, porém, o limite pode incluir uma região misturada. Quando o limite incluir uma região misturada, o próprio limite é uma região distinta que consiste em uma mistura das composições das primeiras e segundas (ou terceiras, quartas, etc.). Esta mistura pode ser uma mistura homogênea ou pode incluir um gradiente de concentração a partir da primeira região até a segunda região.

Aditivos

As classes de aditivos que podem ser opcionalmente incluídas nas composições de poliuretano-ureia são listadas abaixo. Inclui-se uma lista exemplificadora e não-limitante. No entanto, aditivos adicionais são bem conhecidos na técnica. Exemplos incluem: antioxidantes, estabilizadores UV, colorantes, pigmentos, agentes de reticulação, materiais de alteração de fase (cera de parafina), microbicidas, minerais (isto é, cobre), aditivos microencapsulados (por exemplo, aloe vera, vitamina E em gel, aloe vera, cinzas de algas marinhas, nicotina, cafeína, fragrâncias ou aromas), nanopartículas (isto é, silica ou carbono), carbonato de cálcio, retardadores de chama, aditivos anti-pegajosidade, aditivos resistentes à degradação de cloro, vitaminas, medicamentos, fragrâncias, aditivos eletricamente condutivos, agentes de tingibilidade e/ou agentes de auxilio a fingimento (tais como sais de amônio quaternário). Outros aditivos que podem ser adicionados às composições de poliuretano-ureia incluem promotores de adesão e aditivos de aperfeiçoamento de fusibilidade, agentes anti-estáticos, agentes anti-fluência, clareadores ópticos, agentes coalescentes, aditivos eletrocondutores, aditivos luminescentes, lubrificantes, cargas orgânicas e inorgânicas, preservativos, agentes de texturização, aditivos termocrômicos, repelentes de insetos, e agentes umectantes, estabilizadores (fenóis impedidos, óxido de zinco, amina impedida), agentes de deslizamento (óleo de silicone) e combinações dos mesmos.

O aditivo pode proporcionar uma ou mais propriedades benéficas que incluem: tingibilidade, hidrofobicidade (isto é, politetrafluoroetileno (PTFE)), hidrofilicidade (isto é, celulose), controle de atrito, resistência a cloro, resistência à degradação (isto é, antioxidantes), adesividade e/ou fusibilidade (isto é, adesivos e promotores de adesão), retardância de chama, comportamento antimicrobiano (prata, cobre, sal de amônio), barreira, condutividade elétrica (negro de fumo), propriedades de tensão, cor, luminescência, reciclabilidade, biodegrabilidade, fragrância, controle de pegajosidade (isto é, estearatos metálicos), propriedades táteis, ajustabilidade, regulação térmica (isto é, materiais de alteração de fase), nutracêutica, delustrante, tal como dióxido de titânio, estabilizados, tal como hidrotalcita, uma mistura de huntita e hidromagnesita, bloqueadores UV, e combinações dos mesmos.

Os aditivos podem ser incluídos em qualquer quantidade adequada para alcançar o efeito desejado.

Vários aditivos são úteis como o aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade, tendo uma temperatura de fusão baixa, incluídos em algumas modalidades. Estes incluem graus de cura por umidade, termo-ligação, e termofusível reativo de poliuretanos termoplásticos aromáticos lineares com base em poliéter, poliéster, policarbonato, e policaprolactona, ou misturas dos mesmos. Exemplos de produtos específicos comercialmente disponíveis incluem Mor-Melt(R-5022) (Rohm and Haas), Pellathane® 2103C(Dow), Desmopan® 5377, Desmopan 9375A, Texin DP7- 1197 (Bayer Material Science), Pearlbond 104, 106,122,123 (Merquinsa Mercados Químicos, S. L), e TPUA-252A (TPUCO, Taiwan), entre outros. O aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade pode ser incluído em qualquer quantidade adequada para alcançar a fusibilidade adequada da fibra. O aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade pode ser incluído no revestimento ou segunda região da fibra em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 90%, em peso, do revestimento ou segunda região, incluindo de cerca de 30% a cerca de 60%, em peso, do revestimento ou segunda região. A porcentagem em peso do aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade com base no peso total das fibras multicomponentes ou bicomponentes dependerá na razão de peso entre o núcleo ou primeira região e o revestimento ou segunda região da fibra. Em alguns casos, a segunda região de revestimento pode ser um polímero fusível com ou sem aditivos de aperfeiçoamento de fusibilidade.

Aparelho

As fibras bicomponentes foram tipicamente preparadas através de um processo de fiação de fibras fundidas. Esses aparelhos usados para esses processos podem ser adaptados para uso com um processo de fiação em solução. A fiação a seco e a fiação a úmido são processo de fiação em solução que são bem conhecidas.

As referências convenientes referentes a fibras e filamentos, incluindo aquelas de fibras bicomponentes artificiais, e aqui incorporadas a título de referência, são, por exemplo:

a. Fundamentals of Fibre Formation-The Science of Fibre Spinning and Drawing, Adrezij Ziabicki, John Wiley and Sons, Londres/Nova York, 1976;

b. Bicomponent Fibres, R Jeffries, Merrow Publishing Co. Ltd, 1971 ;

c. Handbook of Fiber Science and Technology, T. F. Cooke, CRC Press, 1993;

Referências similares incluem as Patentes U.S. Nos. 5.162.074 e

5.256.050 aqui incorporadas a título de referência, sendo que descrevem métodos e equipamentos para produção de fibras bicomponentes.

A extrusão do polímero através de uma matriz para formar uma fibra é realizada com equipamentos convencionais, tais como, exemplo, extrusoras, bombas de engrenagem e similares. Prefere-se empregar bombas de engrenagem separadas para fornecer as soluções poliméricas à matriz. Quando os aditivos de mistura para funcionalidade, a mistura de polímero é, de preferência, misturada em um misturador estático, por exemplo, a montante da bomba de engrenagem com a finalidade de obter uma dispersão mais uniforme dos componentes. Anteriormente à extrusão, cada solução de spandex pode ser separadamente aquecida por um recipiente encamisado com temperatura controlada e filtrada de modo a aperfeiçoar o rendimento de fiação.

Na modalidade ilustrada da invenção, introduzem-se duas soluções poliméricas diferentes a um trocador de calor segmentado e encamisado operando a 40-90°C. As matrizes e placas de extrusão são dispostas de acordo com a configuração de fibra desejada e ilustradas na Figura 2 para seção transversal de revestimento e núcleo, na Figura 3 para seção transversal de revestimento e núcleo excêntricos, e na Figura 4 para seção transversal lado-a-lado. Em todos os casos, os fluxos de componente são combinados logo acima do elemento capilar. As soluções pré-aquecidas são direcionadas a partir das portas de suprimento (2) e (5) através de uma tela (7) até uma placa de distribuição (4) e sobre a fiandeira (9) que é posicionada por um calço (8) e sustentada por uma porca (6).

As matrizes e placas de extrusão descritas nas Figuras 2, 3, e 4 são usadas com uma célula em espiral de spandex convencional, tal como aquela mostrada na Patente U.S. No. 6.248.273, aqui incorporada a título de referência.

As fibras bicomponente de spandex também podem ser poliuretano das cadeias poliméricas; esses têm temperaturas de fusão variando de 150 a 240°C. Os segmentos duros podem constituir 10 a 20%, de preferência, 13 a 7,5%, do peso total do polímero.

Em uma modalidade da preparação de fibras, as soluções poliméricas contendo 30 a 40% de sólidos poliméricos são medidas através de uma disposição desejada de placas e orifícios de distribuição de modo a formar filamentos. As placas de distribuição são dispostas para combinar os fluxos poliméricos em uma disposição de revestimento e núcleo concêntrica, revestimento e núcleo excêntrica, e lado-a-lado seguida pela extrusão através de um elemento capilar comum. Os filamentos extrudados são secos através da introdução de gás inerte quente a 300°C a 400°C e uma razão de massa gás:polímero de pelo menos 10:1 e extraídos a uma velocidade de pelo menos 400 metros por minuto (de preferência, pelo menos 600 m/min) e, então, enrolados em uma velocidade de pelo menos 500 metros por minuto (de preferência, pelo menos 750 m/min). Todos os exemplos proporcionados abaixo foram realizados a uma temperatura de extrusão de 80°C em uma atmosfera de gás inerte a uma velocidade de recolhimento de 762 m/min. As condições de processo padrão são bem conhecidas na técnica.

Os fios formados a partir de fibras elásticas constituídas de acordo com a presente invenção têm, em geral, uma tenacidade em ruptura de pelo menos 0,6 cN/dtex, um alongamento de ruptura de pelo menos 400%, um módulo de descarga em 300% de alongamento de pelo menos 27 mg/dtex.

Os fios e tecidos podem ser preparados a partir de fibras elásticas com múltiplos componentes descritas no presente documento através de qualquer meio convencional. Os fios elásticos podem ser revestidos com um segundo fio, tal como um fio duro. Os fios duros adequados incluem náilon, acrílico, algodão, poliéster e misturas dos mesmos, entre outros. Os fios revestidos podem incluir fios revestidos unicamente, revestidos duplamente, revestidos a ar, fios de fiação em núcleo e fios torcidos em núcleo.

Os fios elásticos de algumas modalidades podem ser incluídos em uma variedade de construções, tais como malhas (urdidura e trama), tecidos, e não-tecidos. Estes são úteis em lingerie, vestimenta para as pernas, tecidos para camisas, roupas íntimas, trajes de banho, partes inferiores e estruturas higiênicas de não-tecido.

Uma variedade de estruturas de malha é útil em algumas modalidades. Uma malha pode incluir uma malha direita, conforme mostrado na Figura 7, onde o spandex com múltiplos componentes 14 de algumas modalidades pode ser usado em todas as carreiras, seja laminado com um fio duro, tal como náilon, ou revestido com náilon. A malha também pode incluir uma construção de carreiras alternadas onde o spandex com múltiplos componentes 14 é usado revestido ou exposto e laminado com um fio duro, tal como náilon em cada outra carreira com um fio duro 16. Uma construção de ponto falhado da Figura 9 ou uma construção de ponto carregado da Figura 10 também podem ser usadas, onde o spandex com múltiplos componentes 14 é usado em todas as carreiras e entra em contato com o spandex com múltiplos componentes 14A da outra carreira.

Quando a fusão ou adesão dos fios for desejada, esta pode ser realizada pela exposição a calor e/ou pressão estática de até 3,5 bar dependendo da composição do aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade. O calor pode ser aplicado como vapor ou calor a seco. As condições adequadas de fusão para lingerie podem incluir uma exposição a temperaturas de cerca de 90°C a cerca de 140°C, incluindo de cerca de 105°C a cerca de 135°C durante cerca de 3 segundos a cerca de 60 segundos, quando for usado calor de vapor, e 165°C a cerca de 195°C durante cerca de 3 segundos a cerca de 60 segundos, quando for usado calor a seco. As condições adequadas de fusão podem variar dependendo de muitos fatores que incluem o aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade selecionado, a composição química do polímero, a densidade linear do fio, e a construção do tecido (isto é, malha, tecido etc.), entre outros fatores.

Para lingerie, os tecidos são expostos a uma variedade de condições de processo que incluem uma exposição a calor e/ou à pressão. Portanto, um processo separado de termofixação/fusão não é necessário porque a termofixação do tecido também resultará na fusão dos fios que incluem o aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade, ou outro adesivo.

As propriedades de resistência e elásticas do spandex foram medidas de acordo com o método geral de ASTM D 2731-72. Três filamentos, tendo um comprimento útil de 5 cm (2 polegadas) e um ciclo de alongamento entre 0% e 300% foram usados para cada uma das medições. As amostras foram cicladas cinco vezes em uma taxa constante de alongamento de 50 centímetros por minuto. A potência de carga (M200), a tensão no spandex durante a extensão inicial, foi medida no primeiro ciclo em 200% de extensão e reportado em gramas-força para um determinado denier. A potência de descarga (U200) é a tensão em uma extensão de 200% para o quinto ciclo de descarga e reportado em gramas-força. O alongamento percentual em ruptura e tenacidade foi medido em um sexto ciclo de extensão. O ajuste percentual também foi medido em amostras que foram submetidas a cinco ciclos de alongamento/relaxamento de 0-300%. Logo, o ajuste percentual, %S, foi calculado como %S = 10O(Lf - Lo)/Lo onde Lo e Lf são, respectivamente, o comprimento do filamento (fio), quando mantido retilíneo sem tensão, antes e após os cinco ciclos de alongamento/relaxamento.

Objetivando determinar o ajuste de vapor, que simula as operações de processamento e bordamento de lingerie, uma amostra de um comprimento selecionado na condição não-tensionada retilínea, Yo, (convenientemente 10 cm) foi esticada até três vezes seu comprimento original durante cerca de 2 minutos e, então, relaxada. Isto simulou uma operação de revestimento na qual o spandex foi delineado enquanto estava sendo revestido com um fio convencional. A amostra de teste de spandex esticada e relaxada desta forma foi, então, colocada em um banho de água fervente durante 30 minutos. Esta exposição à água fervente simulou uma operação de tingimento. A amostra foi, então, removida do banho, seca, e esticada duas vezes seu comprimento relaxado após o banho. Enquanto se encontrava nesta condição esticada, a amostra foi exposta durante 30 segundos a uma atmosfera de vapor 121°C. Este tratamento de vapor simula o bordamento de lingerie. Após a remoção a partir da atmosfera de vapor, permitiu-se que a amostra fosse submetida à secagem, e seu comprimento não-tensionado retilíneo, Yf, foi medido. Logo, o ajuste de vapor (SS, %) foi calculado de acordo com a fórmula, %SS = 100 (Yf-Yo)ZYo

A fusibilidade do fio foi medida montando-se uma amostra de 15 cm de comprimento em um quadro ajustável em formato triangular com o vértice centralizado no quadro e dois comprimentos laterais iguais de 7,5cm. Um segundo filamento do mesmo comprimento é montado no quadro a partir do lado oposto, de tal modo que os dois filamentos se intersectem e se cruzem em um único ponto de contato.

As fibras são relaxadas até 5 cm, então, expostas a um banho de desengorduramento durante uma hora, enxaguadas, secas por ar, e subsequentemente expostas a um banho de tintura durante 30 minutos, enxaguadas, e secas a ar.

O quadro com fibras é ajustado de 5 cm para 30 cm de comprimento, e exposto a vapor a 121 °C durante 30 segundos, resfriado durante 3 minutos, e relaxado. Os fios são removidos do quadro e transferidos para uma máquina de teste de tensão com cada fio fixado por uma extremidade deixando o ponto de contato posicionado entre os grampos. Os fios são estendidos em 100%/min e a força para romper o ponto de contato é gravada como a resistência à fusão.

Os recursos e vantagens da presente invenção são mostrados de modo mais completo através dos exemplos a seguir que são proporcionados por propósitos de ilustração, e não devem ser construídos de forma alguma como limitantes à invenção.

Exemplos

Para os Exemplos 1 a 3, abaixo, as fibras foram produzidas fiando-se a seco um polímero elastomérico de poliuretano com alta temperatura de fusão a partir de uma solução de Ν,Ν-dimetil acetamida (DMAc) número CAS 127-19-50. Com a finalidade de proporcionar uma estabilidade térmica adequada à fibra final, um polímero de poliuretano com alta temperatura de fusão foi preparado da seguinte forma e usado com a base para as composições de núcleo e revestimento. Um pré-polímero de poliuretano com uma razão de terminação de 2,70 foi preparado aquecendo-se uma mistura de MDI ((benzeno, 1,1-metileno bisfisocianato-] número CAS [26447-40-5]) e peso molecular numérico médio 2000 PTMEG (poli(oxi-1,4butanodiil), a-hidro-co-hidróxi, número CAS 25190-06-1) a 75°C durante 2 horas. O pré-polímero foi subsequentemente dissolvido até um nível de aproximadamente 39% de sólidos em DMAc. A solução de pré-polímero foi estendida em 75°C pela adição de etileno glicol suficiente (número CAS 10721-1) para aumentar a viscosidade de solução em esferas cadentes a 40°C até 4000 poise. Uma vez que a solução alcançou a viscosidade almejada, a polimerização foi finalizada adicionando-se um álcool monofuncional (1-butanol (número CAS 71-36-3)).

As soluções poliméricas contendo 35-40% de sólidos poliméricos foram medidas através de uma disposição desejada de placas e orifícios de distribuição de modo a formar filamentos. As placas de distribuição foram dispostas para combinar os fluxos poliméricos em uma disposição de revestimento e núcleo concêntrica seguida pela extrusão através de um elemento capilar comum. Os filamentos extrudados foram secos através da introdução de gás inerte quente a 320°C a 440°C e uma razão de massa gás:polímero de pelo menos 10:1 e extraídos a uma velocidade de pelo menos 400 metros por minuto (de preferência, pelo menos 600 m/min) e, então, enrolados em uma velocidade de pelo menos 500 metros por minuto (de preferência, pelo menos 750 m/min). Os fios formados a partir de fibras elásticas constituídas de acordo com a presente invenção têm, em geral, uma tenacidade em ruptura de pelo menos 1 cN/dtex, um alongamento de ruptura de pelo menos 400%, um M200 de pelo menos 0,2 cN/dtex.

Exemplo 1

Um poliuretano à base de poli-caprolactona linear, disponível junto a Merquinsa Mercados Químicos, S. L (Pearlbond 122) foi dissolvido e misturado em uma unidade de peso de 30% com o polímero PU com alta temperatura de fusão (descrito anteriormente) de modo a formar uma solução de DMAc a 35% e extrudado como um componente de revestimento. A solução de núcleo consiste em um polímero PU em alta temperatura em DMAc e foi combinado com a solução de revestimento em uma razão de 4:1 de modo a formar um fio de dois filamentos 22 dtex. O produto foi retirado em 700 m/min e enrolado em uma embalagem em 850 m/min após revestimento com óleo de silicone. As propriedades do produto que incluem fusibilidade, eficiência de ajuste de vapor, e propriedades de tensão são proporcionadas na Tabela 2. Um traço de calorimetria diferencial de varredura (Figura 5) ilustra uma transição com baixo ponto de fusão em aproximadamente 56°C para o aditivo fusível.

Exemplo 2

Um elastômero de poliuretano termoplástico (Éster/Éter), fornecido por Bayer Material Science, USA (Desmopan 5377A) foi dissolvido e misturado em uma unidade de peso a 60% com o polímero PU em alta temperatura (descrito anteriormente) de modo a formar uma solução DMAc a 36% e extrudado como o componente de revestimento. A solução de núcleo consistia em um polímero PU com alta temperatura de fusão em DMAc e combinada com a solução de revestimento em uma razão de 4:1 de modo a formar um fio com filamento duplo 22 dtex. O produto foi extraído em 700 m/min e enrolado em uma embalagem em 850 m/min após revestimento com óleo de silicone. As propriedades do produto que incluem fusibilidade, eficiência de ajuste de vapor, e propriedades de tensão são fornecidas na Tabela 2.

Exemplo 3 (comparativo)

O polímero PU em alta temperatura (descrito anteriormente), como uma solução de DMAc a 39%, foi extrudado sem modificação como o componente de revestimento e núcleo como uma razão de 4:1 de modo a formar um fio com filamento duplo 22 dtex. O produto foi extraído em 700 m/min e enrolado em uma embalagem em 850 m/min após revestimento com um óleo de acabamento à base de silicone. As propriedades do produto que incluem fusibilidade, eficiência de ajuste de vapor, e propriedades de tensão são fornecidas na Tabela 2.

Os fios exemplificadores (dos Exemplos 1 a 3) foram revestidos com um fio 66 plano de poliamida com filamento plano 11dtex/7 em um Menegatto comercial ou máquina de revestimento ICBT. A razão de vazão para o fio elástico é 2,8x e o fator de revestimento era de 1500 tpm. As amostras de lingerie foram tricotadas em uma máquina de malharia comercial, tal como a máquina de malharia de lingerie tubular Lonati 400. O fio revestido foi tricotado em uma construção de tricô em todas as carreiras que permite a fusão do fio elástico em cada ponto de contato da estrutura de malha. Da mesma forma, pode-se obter uma fusão adequada onde o fio fusível é incluído em carreiras alternadas.

Após uma operação padrão de autoclave e montagem, as vestimentas são ajustadas em um equipamento de bordamento padrão em uma câmara de vapor durante 10 a 60 s em 110°C e 130°C. A fusibilidade adequada é testada montando-se as vestimentas em uma placa aberta que resultará em extensões típicas durante o uso. Uma perfuração é realizada provocando-se uma ruptura do fio elástico com uma fala ou tesoura. Se a força do fio elástico, causada pela extensão sobre a forma, for menor que a força criada pela fusão do fio elástico, este orifício não aumentará de tamanho. Se a força do fio elástico for maior, o ponto de fusão não permanecerá intacto, e a estrutura de malha se desenrolará (um suposto deslocamento ou desfiamento).

O desempenho de desfiamento das vestimentas foi observado e registrado na Tabela 2. A análise SEM da formação de ligação e qualidade de fusão do lingerie de malha (Exemplo 1) é mostrada na Figura 6 onde o fio de componente de filamento duplo 22dtex 10 tem um ponto de fusão 11 e é circundado por filamentos menores de fio de revestimento de náilon 12.

Tabela 2 - Propriedades de filamento de spandex fusível
Exemplo		1	2	3 (comp.)
Alongamento à ruptura	%	414	383	420
Tenacidade em ruptura	cN/dtex	1,5	1,5	1,6
M200	cN/dtex	0,20	0,31	0,25
U200	mN/dtex	0,29	0,30	0,31
Ajuste	%	26,1	28,7	27,1
DMAC residual	p/p%	0,4	0,4	0,5
Eficiência de ajuste de fluxo	%	69,4	66,8	57,0

Tabela 2 - Propriedades de filamento de spandex fusível
Exemplo		1	2	3 (comp.)
Resistência à fusão	gf	3,9	2,1	0,8
Desfiamento após a perfuração		Não	Não	Sim

Exemplo 4- Revestimento Fusível

Um adesivo de poliuretano termoplástico cristalino termofusível (Pearlbond 122 disponível junto a Merquinsa Mercados Químicos) foi preparado como uma mistura 50/50 com poliuretano-ureia segmentado 5 convencional como uma solução de DMAC a 35% e fiado como o revestimento com núcleo de spandex convencional de poliuretano-ureia segmentado de modo a constituir um fio de filamento 44 decitex/3. O teor geral de revestimento foi de 20% com base no peso da fibra para produzir um fio fusível quando aquecido acima de 80°C.

A vantagem consiste em uma fibra com excelentes características de fusão combinadas com um desempenho de extensão/recuperação superior. Os resultados do teste físico que incluem ajuste de vapor e resistência de fusão são listados na Tabela 3.

Tabela 3 - Fibras de poliuretano-ureia segmentada com revestimento misturado
% Revestimento (p/p)	20%
% Adesivo (p/p)	10%
Alongamento %	452
Força de ruptura (g)	39,8
M200	7,20
U200	0,93
Ajuste %	43
Resistência de fusão (g)	10,2

Exemplo 5 - Tecido De Lingerie

Prepararam-se oito tecidos utilizando-se combinações de fio de poliamida (náilon) com uma fibra elástica de spandex selecionada a partir de fibra de LYCRA® T162 (20 denier) e a fibra bicomponente fusível (20 denier) do Exemplo 1. Os tecidos comparativos A, B, E, e F foram preparados utilizando-se LYCRA® T162 e os Tecidos inventivos C, D, G, e H foram preparados utilizando-se a fibra elástica do Exemplo 1.

As construções de lingerie foram preparadas conforme mostrado na Tabela 4. Os tecidos foram tricotados utilizando-se uma máquina de malharia de lingerie Lonati 400 para fazer construções que utilizam o sistema de alimentação quádrupla padrão. Cada um dos Tecidos A-H foram tricotados em 450 rpm. Os tecidos indicados como jérsei em todas as carreiras incluíam uma malha direita, conforme mostrado na Figura 7 com o fio elástico 14 em cada carreira. Os tecidos indicados como Jérsei em Carreiras Alternadas incluíam uma construção de carreiras alternadas, conforme mostrado na Figura 8 onde o fio elástico 14 encontra-se em todas as outras carreiras, alternando com o fio duro 16 que, neste caso, é poliamida texturizada (náilon). Os tecidos restantes (G e H) incluem uma construção de ponto falhado, conforme mostrado na Figura 9 onde o fio duro 16 (poliamida texturizada) está incluído com o fio elástico 14 em todas as outras carreiras e o fio elástico entra em contato com um fio elástico a partir de outra carreira. O spandex foi usado como um spandex exposto indicando que o spandex exposto foi laminado ou revestido (enrolado uma vez) com poliamida plana de filamento 10 denier/7.

Então, cada tecido foi seco utilizando-se protocolos industriais padrão para lingerie de náilon através do uso de corantes ácidos em preto e cores bege/castanho-amarelada. O lingerie foi bordado utilizando-se uma máquina de bordamento Firsan Co. comercial que aceita lingerie em um compartimento de compressão por dobradura e aplica pressão de vapor durante um período de tempo selecionado. Então, o compartimento se abre e os lingeries são girados em uma zona de forno de secagem. Esses exemplos foram bordados durante 20 segundos com uma pressão de vapor de 2 atmosferas, e, então, secos na câmara de forno de convecção ajustada em

93°C (200°F). __________________________

Tabela 4 - Comparação da Resistência ao Deslocamento em todas as carreiras versus uma construção em carreiras alternadas
Tecido	Alimentador 1	Alimentador 2	Alimentador 3	Alimentador 4	Construção	Resistência ao deslocamento
A	Spandex revestido	Spandex revestido	Spandex revestido	Spandex revestido	Jérsei em todas as carreiras	Fraca
B	Spandex exposto	Spandex exposto	Spandex exposto	Spandex exposto	Jérsei em todas as carreiras	Fraca
C	Spandex revestido	Spandex revestido	Spandex revestido	Spandex revestido	Jérsei em todas as carreiras	Boa
D	Spandex exposto	Spandex exposto	Spandex exposto	Spandex exposto	Jérsei em todas as carreiras	Boa
E	Spandex revestido	Poliamida texturizada de filamento 11 denier/5	Spandex revestido	Poliamida texturizada de filamento 11 denier/5	Jérsei em carreiras alternadas	Fraca
F	Spandex exposto	Poliamida texturizada de filamento 11 denier/5	Spandex exposto	Poliamida texturizada de filamento 11 denier/5	Jérsei em carreiras alternadas	Fraca
G	Spandex revestido	Poliamida texturizada de filamento	Spandex revestido	Poliamida texturizada de filamento	Carreira alternada com ponto	Boa

Tabela 4 - Comparação da Resistência ao Deslocamento em todas as carreiras versus uma construção em carreiras alternadas
Tecido	Alimentador 1	Alimentador 2	Alimentador 3	Alimentador 4	Construção	Resistência ao deslocamento
		11 denier/5		11 denier/5	falhado
H	Spandex exposto	Poliamida texturizada de filamento 11 denier/5	Spandex exposto	Poliamida texturizada de filamento 11 denier/5	Carreiras alternada com ponto falhado	Boa

A resistência ao deslocamento (a capacidade do tecido de resistir ao deslocamento ou desfiamento após a perfuração) foi testada e os resultados também são mostrados na Tabela 4. Revelou-se que os tecidos que incluem os fios fusíveis (C, D, G, e H) apresentam resultados superiores.

Muito embora tenha sido descrito o que se acredita presentemente ser as modalidades preferenciais da invenção, os indivíduos versados na técnica compreenderão que alterações e modificações podem ser feitas sem que se divirja do espírito da invenção, e se destina a incluir tais alterações e modificações que se enquadram ao verdadeiro escopo da 10 invenção.

Claims

1. ARTIGO, caracterizado pelo fato de que compreende vestimenta que compreende uma malha, em que a dita malha compreende uma fibra elástica, fusível, bicomponente, fiada em solução.

2. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita vestimenta compreende uma malha tubular.

3. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita fibra bicomponente está presente em todas as carreiras, em carreiras alternadas ou em combinações destas.

4. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fibra bicomponente está presente em todas as carreiras e compreende uma construção de malha direita.

5. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fibra bicomponente está presente em carreiras alternadas e compreende uma construção de ponto falhado ou uma construção de ponto carregado.

6. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as fibras bicomponente de diferentes carreiras estão em contato.

7. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita fibra bicomponente compreende uma fibra exposta ou uma fibra revestida.

8. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a dita fibra bicomponente é revestida com poliamida (náilon), algodão, poliéster, ou combinações destes.

9. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita vestimenta compreende uma roupa íntima ou lingerie.

10. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita fibra bicomponente compreende uma seção transversal, em que pelo menos uma primeira região da dita seção transversal compreende pelo menos um poliuretano elastomérico, uma composição de poliuretanoureia, ou misturas destes; e inclui uma segunda região que compreende pelo menos um poliuretano elastomérico, uma composição de poliuretano-ureia, ou misturas destes, e pelo menos um aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade.

11. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dito aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade inclui pelo menos um poliuretano com baixa temperatura de fusão.

12. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito poliuretano com baixa temperatura de fusão do aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade tem um ponto de fusão de cerca de 50°C a cerca de 150°C.

13. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito poliuretano com baixa temperatura de fusão do aditivo de aperfeiçoamento de fusibilidade tem um ponto de fusão abaixo de cerca de 120°C.

14. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a dita segunda região é adjacente ou pelo menos circunda parcialmente a primeira região, ou a primeira região é um núcleo e a dita segunda região é um revestimento.

15. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a dita primeira região compreende um polímero selecionado a partir de (a) um poliuretano elastomérico tendo um alto ponto de fusão de cerca de 190°C a cerca de 250°C; (b) poliuretano-ureia tendo um ponto de fusão maior que cerca de 240°C, e misturas dos mesmos.