ES2218113T3 - Bobina de hilo de falsa torsion. - Google Patents
Bobina de hilo de falsa torsion.Info
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Abstract
Bobina de hilo de falsa torsión compuesto de fibras de politrimetilén tereftalato, caracterizada porque que la dureza, la densidad de bobinado de la bobina y el número de rizos del hilo de falsa torsión así recogidos cumplen simultáneamente las siguientes condiciones (1), (2), (3) y (4): (1)70 £ dureza £ 90 (2)0, 6 g/cm3 £ densidad de bobinado £ 1, 0 g/cm3 (3)dureza x número de rizos ³ 520 (4)el número de hilos salientes de filamentos individuales es 3, 5/cm o menos.
Description
Bobina de hilo de falsa torsión.
La presente invención se refiere a una bobina de
hilo de falsa torsión compuesto de fibras de tipo poliéster, en
particular se refiere una bobina de hilo de falsa torsión compuesto
de fibras de politrimetilén tereftalato, capaz de mantener una forma
favorable de arrollado de la bobina, con baja tensión de
desenrollado y variación de la misma, y capaz de proporcionar un
tejido o género de punto de alta calidad.
Dado que las fibras de tipo poliéster son
excelentes en cuanto a recuperación elástica y se usan
apropiadamente como material para tejidos elásticos, se ha
propuesto, por ejemplo, en la Publicación de Patente Japonesa no
examinada
JP-A-9-78373, un
hilo de falsa torsión de fibras tipo poliéster cuyo componente
polímero está principalmente compuesto de politrimetilén
tereftalato.
Sin embargo, cuando este hilo de falsa torsión es
bobinado en una bobina en las condiciones de bobinado usualmente
adoptadas para un hilo de falsa torsión de fibras de tipo poliéster
de tipo de polietilén tereftalato o fibras de tipo nylon, se produce
una contracción del hilo en la bobina durante la operación de
bobinado cuando aumenta la cantidad de hilo bobinado, y la dureza de
la bobina se hace excesivamente elevada, por lo que la bobina puede
aplastar el tubo o núcleo de papel o bien el diámetro de la bobina
aumenta a ambos lados del tubo de papel provocando una forma de
bobina con los bordes extremos salientes. Esto causa la generación
de roturas de filamentos individuales, diferencia en las
características de rizado entre la parte interna y la externa de la
bobina y un cambio con el tiempo de las propiedades de rizado,
provocando un deterioro de la calidad del tejido o género de
punto.
Es posible evitar el aplastamiento del tubo de
papel y la generación de una forma de bobina con los bordes extremos
salientes mediante la disminución de la tensión de bobinado, de tal
manera que la dureza de la bobina y la densidad de bobinado
disminuyan. Sin embargo, un hilo de falsa torsión de fibras de
politrimetilén tereftalato posee una notable tendencia a generar
hilos salientes de filamentos individuales (un bucle del filamento
torcido individualmente de forma que sobresale de la superficie del
hilo) Esta tendencia se acelera cuando la se disminuye tensión de
bobinado, resultando en fallo de desenrollado del hilo de falsa
torsión de la bobina debido al entrelazado de los hilos salientes de
los filamentos individuales. Este fenómeno es particularmente
significativo en el hilo de falsa torsión con un único dispositivo
de calentamiento.
Como otro método de prevenir el aplastamiento del
tubo de papel, se puede utilizar un tubo de papel doble para
soportar un bobinado de alta densidad y alta dureza. Si bien esta
contramedida es efectiva para resolver el problema relativo al
aplastamiento del tubo de papel, no se puede evitar la forma de
bobina con bordes extremos salientes del hilo de falsa torsión de
fibras de politrimetilén tereftalato. Más aún, el hilo de falsa
torsión de fibras de politrimetilén tereftalato, particularmente el
de tipo de un único dispositivo de calentamiento, se caracteriza por
un par de torsión residual mayor que el hilo de falsa torsión de
fibras de polietilén tereftalato. El par de torsión residual aumenta
cuando la bobina se bobina con mayor dureza, provocando la
generación de caracoleo durante el desenrollado, lo cual disminuye
la capacidad de tricotado/tejido, exagera la deformación no deseada
del tejido o género de punto, produce una ondulación superficial en
el tejido o género de punto o genera un crespón
duro.
duro.
El documento
US-A-4.002.427 da a conocer un
proceso para la realización de filamentos multicomponente teñidos y
rizados consistiendo al menos en dos componentes de poliéster que
comprende un hilado de los componentes poliéster en relación
conjunta lado a lado o en relación excéntrica
envolvente-núcleo, estirado y calentamiento de los
filamentos hilados para una mayor desarrollo del rizado, bobinado de
los filamentos rizados e hilados a una dureza Shore de 15º a 70º en
una bobina con un tubo con orificios y tintura de los filamentos
rizados e hilados. El filamento multicomponente carece esencialmente
de par de torsión residual y como resultado, no se produce la
formación de hilos salientes de filamentos individuales. Estas
propiedades nunca producirían problemas de cara al desenrollado de
la bobina. El hilo compuesto de la presente invención es un hilo de
falsa torsión con una estructura de rizado aleatoria y
tridimensional. Un hilo de falsa torsión posee inevitablemente un
par de torsión residual y, como consecuencia, el par de torsión
residual causa hilos salientes de los filamentos individuales debido
a la concentración parcial del par en cada filamento. Como
consecuencia, aparece un problema al devanar el hilo de falsa
torsión de la bobina debido al entrelazado de los hilos salientes.
De ahí que se necesiten diferentes tratamientos para obtener un
bobinado que permita la tintura de los diferentes hilos del
carrete.
Un objetivo de la presente invención es resolver
los inconvenientes arriba mencionados y proporcionar una bobina de
hilo de falsa torsión compuesto de fibras de politrimetilén
tereftalato, capaz de retener una forma favorable de arrollamiento
de la bobina, suave en la operación de desenrollado y capaz de
proporcionar un tejido o género de punto de alta calidad.
Los inventores han estudiado diligentemente una
bobina de hilo de falsa torsión compuesto de fibras de
politrimetilén tereftalato y han encontrado que el objetivo es
alcanzable con una bobina de hilo que posea unas ciertas
especificaciones, consiguiéndose así presente invención.
Esto es, la presente invención se refiere a una
bobina de hilo de falsa torsión compuesto de fibras de
politrimetilén tereftalato, caracterizado por que la dureza y la
densidad de bobinado de la bobina y el número de rizos del hilo de
falsa torsión así recogido, satisfacen simultáneamente las
siguientes condiciones (1), (2), (3) y (4):
- (1) 70 \leq dureza \leq 90
- (2) 0,6 g/cm^{3} \leq densidad de bobinado \leq 1,0 g/cm^{3}
- (3) dureza x número de rizos \geq 520
- (4) el numero de hilos salientes de filamentos individuales es de 3,5/cm o menos.
Las realizaciones preferentes resultarán
evidentes de las reivindicaciones adjuntas.
La presente invención se describe con mayor
detalle a continuación.
La fibra de politrimetilén tereftalato es una
fibra de poliéster compuesta de trimetilén tereftalato como
principal unidad de repetición en la cual la unidad de
politrimetilén tereftalato está contenida en una relación mayor o
igual a 50% mol, preferentemente mayor o igual a 70% mol, más
preferentemente mayor o igual a 80% ml y aún más preferentemente
mayor o igual a 90% mol. De acuerdo con esto, esta fibra incluye
politrimetilén tereftalato conteniendo, como otro componente, otro
componente ácido y/u otro componente glicólico en una cantidad total
inferior a 50% mol, preferentemente inferior a 30% mol, más
preferentemente inferior a 20% mol y aún más preferentemente
inferior a 10% mol.
El politrimetilén tereftalato se sintetiza por
unión de ácido tereftálico o un derivado funcional del mismo, con
trimetilén glicol o un derivado funcional del mismo en presencia de
un catalizador bajo condiciones adecuadas para la reacción. En este
proceso de síntesis, se puede añadir una clase o más de otro
componente para dar poliéster copolimerizado o, tras una preparación
individualizada de un poliéster diferente del politrimetilén
tereftalato, nylon, y politrimetilén tereftalato, que se pueden
mezclar o hilar en una fibra compuesta (una fibra de tipo
núcleo-envolvente o una fibra de tipo lado a
lado).
El otro componente a añadir puede ser ácido
dicarboxílico alifático (ácido oxálico, ácido adípico o similar),
ácido dicarboxílico cicloalifático (ácido ciclohexano dicarboxílico
o similar), ácido dicarboxílico aromático (ácido isoftálico, ácido
sulfoisoftálico sódico o similar), glicol alifático (etilén glicol,
1,2-propilén glicol, tetrametilén glicol o similar),
glicol cicloalifático (ciclohexano dimetanol o similar), glicol
alifático conteniendo un grupo aromático (1,
4-bis(\beta-hidroxietoxi)benceno
o similar), poliéter glicol (polietilén glicol, polipropilén glicol
o similar), ácido oxicarboxílico alifático (ácido
\omega-oxicaprónico o similar) o ácido
oxicarboxílico aromático (ácido p-oxibenzoico o
similar). Asimismo, es posible utilizar compuestos con uno, tres o
más grupos funcionales conformadores de éster (ácido benzoico,
glicerina o similar) si el polímero se mantiene esencialmente en un
rango lineal.
Se puede añadir al politrimetilén tereftalato un
agente deslustrante tal como dióxido de titanio, un agente
estabilizante tal como ácido fosfórico, un agente absorbente de los
rayos ultravioleta como un derivado de la hidroxibenzofenona, un
nucleador de cristales, como el talco, un lubricante como el
aerozil, un antioxidante tal como un derivado del fenol
estéricamente impedido, un retardante de la llama, un agente
antiestático, un pigmento, un blanqueador fluorescente, un agente
absorbente de infrarrojos y un agente antiespumante.
La fibra de politrimetilén tereftalato (1)
utilizada en la presente invención puede ser hilada tanto por un
método normal en el cual, tras haber obtenido un hilo sin estirar a
una velocidad de recogida de aproximadamente 1500 m/min, el hilo es
estirado con una relación de estirado en el rango de aproximadamente
2 a 3,5 veces, (2) un método de hilado-estirado en
el cual un proceso de hilado es combinado con un proceso de
estiramiento o (3) un método de hilado-recogida en
el cual un hilo creado en una máquina de hilado es directamente
recogido a una alta velocidad de 5000 m/min o más.
La configuración de la fibra puede ser uniforme o
irregular en espesor en la dirección longitudinal y la forma de la
sección transversal de la misma puede ser circular, triangular, con
forma de L, de T, de Y, de W, de 8 lóbulos, plana o de hueso de
perro. Asimismo, la fibra puede ser hueca o incluso de forma
indefinida.
La falsa torsión puede ser impartida por
cualquier método de falsa torsión convencional tal como de tipo de
agujas ("pin type"), de fricción, de correa de contacto, de
torsión por aire u otros. Asimismo, se puede adoptar tanto un
sistema de calentador único como un sistema de doble calentador. Más
aún, el hilo de falsa torsión puede ser obtenido mediante
estirado-texturización de un hilo preorientado
(POY).
La dureza de la bobina de hilo debe ser 70 o
superior y 90 o inferior, preferentemente 75 o superior y 90 o
inferior. La densidad de bobinado de la bobina de hilo debe ser 0,6
g/cm^{3} o superior y 1,0 g/cm^{3} o inferior, preferentemente
0,65 g/cm^{3} o superior y 0,95 g/cm^{3} o inferior.
Si la dureza es menor de 70 o la densidad de
bobinado es inferior a 0,6 g/cm^{3} puede producirse una pérdida
en el recorrido ("traverse miss") o una deformación de la
bobina, durante el transporte, debido a la vibración. Los hilos
salientes de los filamentos individuales se generan con frecuencia
particularmente en el hilo de falsa torsión con un único dispositivo
de calentamiento, lo cual produce una excesiva tensión pico durante
el desenrollado de la bobina debido al entrelazado de los hilos
salientes de los filamentos individuales entre sí lo que, en casos
extremos, resulta en una rotura del hilo, que interrumpe la
operación de desenrollado. O, incluso si no se produce la rotura del
hilo, la fluctuación de la tensión de desenrollado influye
adversamente en la capacidad de tricotado, la capacidad de urdimbre
y la capacidad de tejido.
Contrariamente, si la dureza excediese de 90 o la
densidad de bobinado superase 1,0 g/cm^{3}, el tubo de papel
colapsaría incluso si se emplease un tubo de doble papel, y así no
se podría mantener una forma de bobina adecuada. Asimismo, aparece
el llamado fenómeno de los bordes extremos salientes, en el cual el
diámetro de la bobina en ambos extremos se hace mayor y tienden a
aparecer roturas de filamentos individuales. En particular, dado que
el hilo de falsa torsión con un único dispositivo de calentamiento
tiene un alto par de torsión residual, se produce el caracoleo
durante la operación de desenrollado, provocando un deterioro de las
capacidades de tricotado y de tejido, y el tejido o género de punto
realizado a partir del mismo tiene una tendencia a la deformación no
deseada, o bien genera ondulación, o bien un crespón duro en la
superficie del mismo. Además, dado que la diferencia entre las
características de rizado de las partes interna y de la parte
externa de la bobina y el cambio del mismo con el tiempo crecen, la
calidad del tejido o género de punto se degrada.
A diferencia de un hilo de falsa torsión de
fibras de polietilén tereftalato, una bobina de hilo de falsa
torsión de fibras de poliéster de tipo politrimetilén tereftalato
tiende a endurecerse más con el tiempo, ya que ha sido bobinado con
mayor dureza, por lo cual la dureza y la densidad de bobinado deben
ser tan pequeñas como sea posible siempre que no se perjudique la
operación de desenrollado.
El número de rizos es una indicación que
representa un grado de desarrollo de rizado cuando el hilo es
desenrollado de la bobina. Particularmente en el caso del hilo de
falsa torsión con un único dispositivo de calentamiento, los rizos
no están bien desarrollados cuando el número de rizos es pequeño
pero son ricos en hilos salientes de filamentos individuales
inherentes al hilo de falsa torsión de politrimetilén tereftalato,
los cuales empeoran la operación de desenrollado. Contrariamente, si
el número de rizos crece, los hilos salientes de filamentos
individuales son menores, lo que facilita el desenrollado.
Sin embargo, dado que la propiedad de
desenrollado del hilo de falsa torsión de fibras de politrimetilén
tereftalato está relacionada asimismo con la dureza de la bobina y
la densidad de bobinado, los presentes inventores han estudiado
diligentemente y descubierto que el desenrollado es facilitado si se
mantiene dentro de un cierto rango el coeficiente siguiente.
Esto es, el valor de la dureza de la bobina x el
número de rizos debe ser 520 o superior, preferentemente 650 o
superior. Si el valor es inferior a 520, se desarrollan un número
extremadamente grande de hilos salientes de filamentos individuales
y se entrelazan entre sí durante el desenrollado del hilo de falsa
torsión, provocando problemas porque la tensión de desenrollado y la
fluctuación de la misma se hacen excesivamente grandes, deteriorando
las propiedades de desenrollado y empeorando las capacidades de
tricotado, urdimbre y tejido.
El número de hilos salientes de filamentos
individuales es preferentemente 3,5/cm o menos, más preferentemente
2,5/cm. El hilo de falsa torsión de fibras de politrimetilén
tereftalato y, en particular, el del tipo de dispositivo de
calentamiento único, tiene una extremada tendencia de generar hilos
salientes de filamentos individuales en comparación con el hilo de
falsa torsión con un único dispositivo de calentamiento de fibras de
poliéster de tipo polietilén tereftalato. Si el número de hilos
salientes de los filamentos individuales supera los 3,5/cm, la
operación de desenrollado del hilo de falsa torsión de la bobina
tiende a ser alterada debido al entrelazado de los hilos salientes
de filamentos individuales.
La generación de hilos salientes de los
filamentos individuales varía ampliamente de acuerdo con las
condiciones de bobinado, lo que es especialmente cierto en el hilo
de falsa torsión con un único dispositivo de calentamiento. Esto es
debido a que el hilo de falsa torsión de fibras de politrimetilén
tereftalato tiene un rizado más aparente que el hilo de falsa
torsión de fibras de polietilén tereftalato, y el desarrollo de
rizos aparentes del mismo varía ampliamente, incluso si las
condiciones de falsa torsión se mantienen constantes, de acuerdo con
las tensiones de hilo entre un rodillo de suministro y una
bobinadora después de la falsa torsión. Si la tensión del hilo entre
el rodillo de entrega y la bobinadora es relativamente baja, los
rizos aparentes no se desarrollan mucho, por lo que el número de
rizos es menor y el número de hilos salientes de filamentos
individuales mayor. Cuanto mayor es la tensión del hilo, mayor es el
desarrollo del rizado aparente. Como resultado, el número de rizos
crece y el de los hilos salientes de filamentos individuales
disminuye.
Para obtener una bobina de hilo con menos hilos
salientes de filamentos individuales y para facilitar la operación
de desenrollado, es necesario conformar la bobina con una tensión de
bobinado por encima de un determinado nivel. Concretamente, la
tensión de bobinado varía de manera periódica en correspondencia con
el movimiento alternativo de la guía de recorrido. La tensión de
bobinado promedio por unidad de espesor del hilo de falsa torsión es
preferentemente de 0,05 cN/dtex o superior. Es posible reducir la
tensión de bobinado en la bobinadora si se pueden desarrollar rizos
aparentes en el hilo de falsa torsión con un único dispositivo de
calentamiento mediante la aplicación al mismo de una tensión
adecuada en un punto entre el rodillo de entrega y la bobinadora sin
calentar el mismo mediante, por ejemplo, un segundo calentador.
Para regular la dureza de la bobina, la densidad
de bobinado, el número de rizos y el número de hilos salientes de
filamentos individuales dentro de valores apropiados, la tensión de
bobinado media es preferentemente 0,05 cN/dtex o superior y 0,22
cN/dtex o inferior. En este contexto, incluso si la bobina tiene una
propiedad de desenrollado apropiada, las capacidades de tricotado o
tejido pueden deteriorarse si el par de torsión residual es
excesivamente grande debido a la generación de caracoleo durante la
operación de desenrollado. El par de torsión residual causa
igualmente la deformación no deseada del tejido o género de punto,
así como la generación de ondulación o de crespón duro en la
superficie del mismo. De acuerdo con esto, el par de torsión
residual es preferentemente 150 vueltas/m o inferior. Si el par de
torsión residual es 150 vueltas/metro, no hay problema en la
generación de caracoleo y en el nivel de calidad de la superficie de
un tejido o género de punto. Para obtener un hilo de falsa torsión
con un par de torsión residual de 150 vueltas/metro o inferior, la
tensión de bobinado media debe ser preferentemente 0,09 cN/dtex o
menor.
El ángulo de bobinado puede ser seleccionado de
manera adecuada para que se mantengan favorablemente las propiedades
de mantenimiento de forma o de desenrollado y éste es,
concretamente, 10 grados o más y 18 grados o menos.
Hablando en general, para obtener una bobina de
hilo de falsa torsión compuesto por fibras tipo poliéster de
polietilén tereftalato o fibras de poliamida, los cuales no tienen
problemas en cuanto a las propiedades de desenrollado y de retención
de forma, la tensión de bobinado media debe estar en un rango de
0,13 a 0,18 cN/dtex. Contrariamente, una tensión de bobinado
promedio adecuada para el bobinado de un hilo de falsa torsión de
fibras de politrimetilén tereftalato es aparentemente menor. Se cree
que esto se debe a que la fibra de politrimetilén tereftalato se
contrae durante el proceso de falsa torsión tras haber sido
fuertemente estirada en la zona de torsión, debido a su alta
recuperación elástica. Sin embargo, se asume que esta contracción no
tiene lugar de manera instantánea inmediatamente tras la salida del
hilo de la zona de falsa torsión o inmediatamente antes de entrar al
proceso de bobinado, sino que continúa mientras el hilo está siendo
recogido en la bobina e incluso después de que la bobina haya sido
terminada. Por ello, es necesario bobinar el hilo en la bobina con
una tensión extremadamente baja de tal manera que se proporcione
espacio para la contracción del hilo en la bobina.
Asimismo, se cree que una razón por la que la
bobina realizada con una alta tensión de bobinado aumenta su dureza
con el tiempo es que el espacio para absorber la contracción del
hilo es menor y que ésta tiene lugar gradualmente durante un largo
tiempo. Dado que la contracción está casi finalizada en una bobina
realizada con una tensión de bobinado reducida, se previene el
endurecimiento con el tiempo de la bobina una vez acabado el
mismo.
Si bien la temperatura del calentador de falsa
torsión puede ser seleccionada opcionalmente de acuerdo con las
características de rizado seleccionadas, ésta es preferentemente
fijada, en general, de tal manera que la temperatura del hilo,
inmediatamente tras la salida del primer calentador, sea 100ºC o
superior y 200ºC o inferior, preferentemente 120ºC o superior y
180ºC o inferior, más preferentemente 130ºC o superior y 170ºC o
inferior. La extensibilidad de rizo de un hilo de falsa torsión con
un único dispositivo de calentamiento es 100% o más y 300% o menos,
y el módulo de elasticidad de rizo es preferentemente 80% o más.
Si es necesario, se puede utilizar un hilo de
falsa torsión de tipo de doble dispositivo de calentamiento, el cual
es calentado a través de un segundo calentador. La temperatura del
segundo calentador es 100ºC o mayor y 210ºC o menor, preferentemente
en un rango entre 30ºC inferior y 50ºC superior a la temperatura del
hilo inmediatamente tras salir del primer calentador. La relación de
sobrealimentación en el segundo calentador (la segunda relación de
sobrealimentación) debe ser preferentemente +3% o más y +30% o
menos. La extensibilidad de rizo del hilo de falsa torsión de tipo
de doble calentador es preferentemente 5% o más y 100% o menos. Dado
que disminuyen los hilos salientes de filamentos individuales o el
par de torsión residual, el cual es significativamente grande en el
falso hilo de torsión con un único dispositivo de calentamiento,
cuando la temperatura del calentador o la segunda relación de
sobrealimentación crece, es posible mantener las propiedades de
desenrollado en un nivel relativamente favorable si la dureza de la
bobina y la densidad de bobinado se seleccionan apropiadamente.
En este contexto, la extensibilidad de rizo y el
módulo de elasticidad de rizo se miden de acuerdo con la
norma
JIS-L-1090: prueba de extensibilidad de rizo (método A) después de tratamiento térmico de una probeta bajo una carga de 2,6 x 10^{-4} cN/dtex a 90º durante 15 minutos, dejándolo en reposo durante un día y su noche.
JIS-L-1090: prueba de extensibilidad de rizo (método A) después de tratamiento térmico de una probeta bajo una carga de 2,6 x 10^{-4} cN/dtex a 90º durante 15 minutos, dejándolo en reposo durante un día y su noche.
El número de falsas torsiones T puede estar en un
rango usualmente utilizado para la falsa torsión de fibras tipo
poliéster de polietilén tereftalato, el cual se calcula según la
siguiente ecuación, en la cual K es un coeficiente de falsa torsión
preferentemente en el rango de 18500 a 37000, y se determina un
número favorable de falsas torsiones de acuerdo con el espesor de un
hilo de falsa torsión:
T= K/(dtex de un hilo de
falsa
torsión)^{0,5}
Una bobina de hilo de falsa torsión según la
presente invención incluye aquellos obtenidos por métodos de torsión
compuesta conocidos, tales como falsa torsión simultánea, falsa
torsión por diferencia de fase, falsa torsión de diferencia de
elongación de hilo de fibra de politrimetilén tereftalato y otro
hilo de fibra; y aquellos obtenidos por entrelazado de los falsos
hilos torcidos de la presente invención.
Las estimaciones, medidas u otros son como
sigue:
La tensión del hilo se midió inmediatamente antes
del rodillo de bobinado mediante un Check Master
CM-50FR fabricado por KANAI KOKI y se obtuvo un
valor promedio de la misma.
Se llevó a cabo una operación de tricotado con un
telar circular (22G/2,54 cm) fabricado por TOHEI KIKAI con hilo de
falsa torsión desenrollado a partir de una bobina a una velocidad de
150 m/min. La tensión de desenrollado se midió mediante un
tensiómetro Modelo HS-4000 fabricado por EIKO SOKKI
y se grabó en un registro, a partir del cual se estimaron una
tensión de desenrollado promedio, una amplitud de la tensión de
desenrollado, una tensión pico extraordinaria debida al entrelazado
de los hilos salientes de filamentos individuales, y la generación
de caracoleo durante la operación de desenrollado.
Se empleó un medidor de dureza tipo muelle
(medidor de dureza de goma Ascar tipo C fabricado por KOBUNSHI KEIKI
K.K.) de acuerdo con la norma
JIS-K-6301: Método para la medición
de las propiedades físicas de la goma vulcanizada. La dureza se
midió en dos puntos en la parte central y en dos puntos de cada
extremo; seis puntos en total; y se determinó un valor promedio a
partir las mismas.
El peso del hilo bobinado en la bobina se dividió
por el volumen de la bobina calculado geométricamente a partir del
diámetro exterior, la anchura de bobinado de la bobina y el diámetro
exterior del tubo de papel, resultando en la densidad de
bobinado.
Se tomó un filamento de un hilo de falsa torsión
de una bobina teniendo cuidado de no estirar los rizos, Se contó un
número total de picos y valles de rizado en una longitud de 25 mm
del filamento aplicado con carga de 1,764 x 10^{-3} cN/dtex y éste
se dividió por 2. Se obtuvo un valor promedio de diez mediciones y
se convirtió en el número de rizos/cm.
Se tomó un hilo de falsa torsión de una bobina
teniendo cuidado de no estirar los rizos, y se tomó una fotografía
ampliada de una vista lateral mientras se aplicaba una carga de
1,764 x 10^{-3} cN/dtex. Las partes del hilo de las cuales
sobresalía un bucle de filamento torcido desde la superficie del
hilo, se contaron en esta fotografía como hilos salientes de
filamento único. Esta medida se llevó a cabo a lo largo de una
longitud de hilo de 75 mm. Se obtuvo un valor promedio de cinco
medidas y se convirtió en el número de hilos salientes de filamentos
individuales por 1 cm.
Se tomó un hilo con falsa torsión como probeta de
una bobina teniendo cuidado de no aplicar un par de torsión. Otra
probeta se colgó de un gancho ajustando cada extremo de las mismas y
se aplicó una carga inicial de 8,82 x 10^{-2} cN/dtex en un punto
a una distancia de más de 1 metro del gancho. Bajo esta carga, se
aplicó otra carga de 2,205 x 10^{-2} cN/dtex en un punto a una
distancia de 1 metro y posteriormente se retiró la carga inicial.
Cuando el extremo inferior de los dos hilos se liberó, rotaron
retorciéndose juntos. Una vez hubo cesado la rotación, se contó el
número de torsiones mediante un contador de torsiones. El valor
medido se dividió entre 2 y se representó en torsiones/m. Se utilizó
el valor promedio de cinco medidas como el par de torsión
residual.
Se aplicó a una probeta una carga inicial de 8,82
x 10^{-2} cN/dtex y se estiró a una velocidad constante de
20%/min. Tras llegar a un alargamiento del 10%, la probeta fue
contraída a la misma velocidad pero en la dirección opuesta para dar
una curva tracción-deformación. En esta curva, se
obtuvo un punto del recorrido de retracción en el cual la tensión
disminuye hasta el valor inicial de 8,82 x 10^{-2} cN/dtex. A
partir del alargamiento residual L en este punto, se calculó la
recuperación elástica mediante la siguiente ecuación:
Recuperación elástica a un
10% de alargamiento = [(10-L)/10] x 100
(%)
Se disolvió el polímero en
o-clorofenol a 90ºC obteniendo una concentración de
1 g/dl. La solución obtenida se transfirió a un viscosímetro Ostwald
en el cual la medición se llevó a cabo a 35ºC. A partir del
resultado se calculó \etasp/c mediante la siguiente ecuación:
\etasp/c = [(T/T0) -
1]/C
donde T es el tiempo de goteo (segundos) de la
solución de
referencia
T0 es el tiempo de goteo (segundos) del solvente,
y
C es la concentración (g/dl) de la solución.
La presente invención se describirá a
continuación, en términos más concretos, y con referencia a las
realizaciones preferentes, pero no debe quedar limitada a las
mismas.
Se hila politrimetilén tereftalato con un
\etasp/c de 0,8 a una temperatura de hilado de 265ºC y una
velocidad de formación de hilo de 1200 m/min, obteniendo un hilo de
falsa torsión que fue posteriormente estirado a una temperatura de
rodillo caliente de 60ºC, una temperatura de superficie caliente de
140ºC, una relación de estirado de tres veces y una velocidad de
estirado de 800 m/min, obteniendo un hilo estirado de 84 dtex/24f.
La resistencia, el alargamiento, el módulo elástico y la
recuperación elástica al 10% de alargamiento fueron,
respectivamente, 3,4 cN/dtex, 42%, 23 cN/dtex y 98%,
respectivamente.
El hilo estirado resultante fue texturizado por
falsa torsión por una máquina de falsa torsión de agujas IVF 338
fabricada por ISHIKAWA SEISAKUSHO, inicialmente a lo largo de un
primer calentador a una velocidad de hilo de 190 m/min, un número de
falsas torsiones de 3230 torsiones/m, una primera relación de
sobrealimentación de -1% y una primera temperatura de calentador de
170ºC, posteriormente a lo largo de una segunda zona de
calentamiento con una relación de sobrealimentación al segundo
calentador de \pm0% y una temperatura de segundo calentador
normal, obteniéndose un hilo de falsa torsión. El hilo de falsa
torsión se recogió formando una bobina con un peso de 1 kg con una
relación de alimentación del bobinado de +4,0% y un ángulo de
bobinado de 12 grados.
En este contexto, la primera relación de
sobrealimentación se define por la siguiente ecuación:
[(velocidad periférica del primer rodillo de
alimentación - velocidad periférica del segundo rodillo de
alimentación) / velocidad periférica del segundo rodillo de
alimentación] x 100
la segunda relación de sobrealimentación se
define por la siguiente ecuación:
[(velocidad periférica del segundo rodillo de
alimentación - velocidad periférica del tercer rodillo de
alimentación) / velocidad periférica del segundo rodillo] x 100
la relación de alimentación de bobinado se define
por la siguiente ecuación:
[(velocidad periférica del segundo rodillo de
alimentación - velocidad periférica del rodillo bobinador) /
velocidad periférica del segundo rodillo de alimentación] x 100
El hilo de falsa torsión resultante tenía una
extensibilidad de rizo del 192% y un módulo de elasticidad de rizo
del 88%. El número de hilos salientes de filamentos individuales era
de 1,8/cm y el par de torsión residual de 142 vueltas/m.
El tubo de papel utilizado para recoger el hilo
de falsa torsión está formado por dos hojas de papel de 3 mm de
espesor laminadas conjuntamente, con un diámetro exterior de 75 mm y
una anchura de 290 mm. La operación de bobinado se llevó a cabo con
una anchura de recorrido inicial de 254 mm y una tensión promedio de
bobinado de 0,07 cN/dtex. La bobina resultante tenía una dureza de
85,6, una densidad de bobinado de 0,81 g/cm^{3} y un producto
resultante de dureza x número de rizos de 826. La forma de la bobina
era correcta y estaba libre de roturas de filamento simple.
Asimismo, la forma de bobina, dureza y densidad
de bobinado apenas cambiaron incluso tras dejar la bobina en un
ambiente de 25ºC y 65% RH durante 24 horas. La tensión de
desenrollado promedio y la varianza de la misma fueron bajas del
orden de 1,0 cN y 0,2 cN, respectivamente, y las propiedad de
desenrollado fue tan buena que no hubo tensión pico extraordinaria
causada por el entrelazado de los filamentos individuales, ni
generación de caracoleo. Los resultados se muestran en la Tabla
1.
Ejemplos 2 a
5
El mismo hilo estirado de politrimetilén
tereftalato utilizado en el Ejemplo 1 fue texturizado por falsa
torsión bajo las mismas condiciones del Ejemplo 1, y el hilo de
falsa torsión fue recogido en las mismas condiciones del Ejemplo 1
para obtener una bobina, excepto que la segunda relación de
alimentación y la relación de alimentación de bobinado fueron
modificadas según se muestra en la Tabla 1. En la Tabla 1 se
muestran la tensión de bobinado promedio, la dureza, la densidad de
bobinado, el producto resultante de dureza x número de hilos
salientes, el par de torsión residual y la estimación de la
propiedad de desenrollado de las bobinas resultantes.
Las bobinas obtenidas en los Ejemplos 2, 3 y 5
presentaron formas de bobina favorables y estuvieron libres de
roturas de filamentos individuales. Asimismo, la dureza y la
densidad de bobinado de los mismos apenas cambiaron con el tiempo.
Si bien la bobina obtenida en el Ejemplo 4 tenía los bordes
ligeramente salientes, esto no es tan serio como para provocar la
rotura de filamentos individuales.
Respecto a la estimación de las propiedades de
desenrollado, en los Ejemplos 3, 4 y 5, la tensión de desenrollado
promedio y la varianza de la misma fueron bajas. Asimismo, no hubo
ni generación de una tensión pico extraordinaria causada por el
entrelazado de los hilos salientes de filamentos individuales ni
generación de caracoleo, lo cual resultó en una propiedad de
desenrollado favorable. En el Ejemplo 2, la tensión de desenrollado
y la varianza de la misma fueron ligeramente mayores, pero no tan
serias como para causar un problema en la propiedad de desenrollado.
Esto es, no hubo ni generación de una tensión pico extraordinaria
causada por el entrelazado de hilos salientes de filamentos
individuales ni la generación de caracoleo.
El mismo hilo estirado utilizado en el Ejemplo 1
se texturizó por falsa torsión mediante una máquina de falsa torsión
de tipo correa de contacto Mach 33H fabricadas por MURATA KIKAI a lo
largo de un primer calentador a una velocidad de hilo de 320 m/min,
un ángulo de intersección de la correa de 110 grados (número de
falsas torsiones de aproximadamente 3200 torsiones/m), una primera
relación de sobrealimentación de \pm0%, VR (velocidad de
correa/velocidad de hilo) de 1,31 y una temperatura del primer
calentador de 170ºC. Posteriormente el hilo pasó a través de un
segundo calentador a una temperatura normal y una segunda relación
de sobrealimentación de +4,8% y se recogió, formando una bobina con
un peso de 1 kg sobre el mismo tubo de papel utilizado en el ejemplo
1, con una relación de alimentación del bobinado de +4,8% y un
ángulo de bobinado de 12 grados.
El hilo de falsa torsión resultante tenía una
extensibilidad de rizo del 178% y un módulo de elasticidad de rizo
del 86%. El número de hilos salientes de filamentos individuales fue
de 1,7 /cm y el par de torsión residual fue de 144 vueltas/m. La
tensión de bobinado promedio fue de 0,08 cN/dtex, y la bobina tenía
una dureza de 85,5, una densidad de bobinado de 0,82 g/cm^{3} y un
producto resultado de dureza x número de ondulaciones de 730.
La forma de la bobina era buena y libre de
roturas de filamentos individuales. Asimismo, la forma de la bobina,
su dureza y la densidad de bobinado apenas cambiaron incluso después
de haber dejado la bobina durante 24 horas. La tensión promedio de
desenrollado y la varianza de la misma fueron tan bajas como 1,0 cN
y 0,2 cN, respectivamente, y la propiedad de desenrollado fue tan
buena que no hubo ni tensión pico extraordinaria causada por el
entrelazado de los hilos salientes de filamentos individuales, ni
generación de caracoleo. Los resultados se muestran en la Tabla
1.
Ejemplos comparativos 1 a
3
Se texturizó por falsa torsión el mismo hilo
estirado de politrimetilén tereftalato utilizado en el Ejemplo 1
bajo las mismas condiciones que en el Ejemplo 1, y el hilo de falsa
torsión fue recogido bajo las mismas condiciones del Ejemplo 1 hasta
obtener una bobina, con la excepción de que la segunda relación de
sobrealimentación y la relación de alimentación del bobinado se
modificaron según se muestra en la Tabla 1. En la Tabla 1 se
muestran la tensión de bobinado promedio, la dureza, la densidad de
bobinado, el producto resultado de dureza x número de hilos
salientes, el par de torsión residual y la estimación de la
propiedad de desenrollado de las bobinas resultantes.
La bobina obtenida en el Ejemplo Comparativo 1
era baja tanto en dureza como en densidad de bobinado porque la
tensión promedio de bobinado fue excesivamente baja, lo cual es
problemático porque puede aparecer una pérdida en el recorrido
deformando la bobina. Asimismo, puesto que había muchos hilos
salientes de filamentos individuales, la rotura del hilo ocurría
frecuentemente durante la operación de desenrollado, haciendo la
misma imposible.
Mientras que la bobina obtenida en el Ejemplo
Comparativo 2 tenía una dureza apropiada y una densidad de bobinado
adecuada para el mantenimiento de una forma de bobina favorable, la
tensión de bobinado promedio fue tan baja como 0,04 cN/cm^{3} y el
producto resultado de dureza x número de ondulaciones pequeño,
causando la generación de muchos hilos salientes de filamentos
individuales. Debido a ello, la tensión de desenrollado promedio fue
muy alta, la varianza de la misma elevada y se generó con frecuencia
una tensión pico extraordinaria debido al entrelazado de los hilos
salientes de filamentos individuales, deteriorando la propiedad de
desenrollado.
En el Ejemplo Comparativo 3, la tensión promedio
de bobinado fue excesivamente alta, incrementando la dureza y la
densidad de bobinado de la bobina, causando la forma de bobina con
bordes extremos salientes, lo cual fue problemático debido a la
generación de roturas de filamentos individuales. La dureza y la
densidad de bobinado aumentaron tras dejar la bobina durante 24
horas. Asimismo, dado que el par de torsión era grande, se generaron
caracoleos durante el proceso de desenrollado.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Una bobina de hilo de falsa torsión compuesto de
fibras de politrimetilén tereftalato objeto de la presente invención
tiene una propiedad de desenrollado favorable, esto es, la tensión
de desenrollado es baja y la varianza de la misma pequeña. La bobina
posee una forma estable invariable con el tiempo y es excelente en
cuanto a capacidad de tricotado y de tejido. De esta manera, es
posible obtener un tejido o género de punto de alta calidad a partir
de la bobina objeto de la presente invención.
Claims (2)
1. Bobina de hilo de falsa torsión compuesto de
fibras de politrimetilén tereftalato, caracterizada porque
que la dureza, la densidad de bobinado de la bobina y el número de
rizos del hilo de falsa torsión así recogidos cumplen
simultáneamente las siguientes condiciones (1), (2), (3) y (4):
- (1) 70 \leq dureza \leq 90
- (2) 0,6 g/cm^{3} \leq densidad de bobinado \leq 1,0 g/cm^{3}
- (3) dureza x número de rizos \geq 520
- (4) el número de hilos salientes de filamentos individuales es 3,5/cm o menos.
2. Bobina de hilo de falsa torsión, según la
reivindicación número 1, caracterizada porque el par de
torsión residual del hilo de falsa torsión arrollado en la bobina es
150 vueltas/m o inferior.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322699 | 1999-02-10 | ||
| JP3322699 | 1999-02-10 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2218113T3 true ES2218113T3 (es) | 2004-11-16 |
Family
ID=12380553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00902923T Expired - Lifetime ES2218113T3 (es) | 1999-02-10 | 2000-02-10 | Bobina de hilo de falsa torsion. |
Country Status (13)
| Country | Link |
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