ES2276825T3

ES2276825T3 - Hilo fabricado por hilatura.

Info

Publication number: ES2276825T3
Application number: ES01972713T
Authority: ES
Inventors: Yasunori Yuuki
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2007-07-01
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: ATE352646T1; MXPA03002665A; EP1336674A4; DE60126317T2; TW534933B; JP3801562B2; EP1336674B1; BR0114417A; AU2001292365A1; US6815060B2; KR100469108B1; WO2002031241A1; KR20030038790A; CN100347363C; EP1336674A1; CN1468332A; DE60126317D1; JPWO2002031241A1; US20040011017A1

Abstract

Hilo fabricado por hilatura que comprende fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en un contenido de, como mínimo, el 15% en peso, caracterizándose dicho hilo fabricado por hilatura por: - una finura de fibra única de 0, 1 a 10, 0 dtex, - una longitud de fibra de la fibra cortada de 30 a 160 mm, - un coeficiente I o un coeficiente L de 1, 0 a 2, 5, en el que (1) Cuando el número de fibras cortadas constituyentes es 64 o inferior, Coeficiente I = % de U x (número de fibras cortadas constituyentes)1/2 / 80 (2) Cuando el número de fibras cortadas constituyentes supera las 64, Coeficiente L = % de U x (número de fibras cortadas constituyentes)1/3 / 40 en el que el % de U representa el porcentaje de la desviación promedio de peso de hilo por unidad de longitud del mismo, y en el que: número de fibras cortadas constituyentes = finura del hilo fabricado por hilatura (dtex)/finura promedio de la fibra cortada (dtex) y - un porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación que cumple la fórmula: porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación (%) >_ 0, 1 X + 70 en la que X representa el contenido de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en el hilo fabricado por hilatura (% en peso).

Description

Hilo fabricado por hilatura.

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un hilo fabricado por hilatura que comprende fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno).

Antecedentes de la técnica

Los hilos fabricados por hilatura a partir de fibras naturales tales como algodón, lana y lino (ramio) como materiales de partida tienen un tacto excelente, propio de las fibras respectivas, de forma que éstos encuentran amplias aplicaciones. Sin embargo, los hilos fabricados por hilatura en su totalidad a partir de tales fibras naturales tienen inconvenientes en sus características de manipulación y en su durabilidad, cuando se utilizan en prendas de vestir, tales como una resistencia relativamente baja, un gran encogimiento después del lavado y grandes cambios de configuración.

Por lo tanto, a efectos de hacer frente a tales inconvenientes, se utilizan de forma amplia hilos fabricados por hilatura de tipo mixto, fabricados mediante hilatura mixta ("mix spinning") de fibras naturales y fibras sintéticas cortadas (fibras discontinuas o fibras cortas). Un ejemplo representativo de las fibras sintéticas utilizadas en la hilatura mixta es una fibra de poli(tereftalato de etileno). La hilatura mixta de la misma ejerce efectos de mejora claros en la resistencia y en la estabilidad de la forma. Sin embargo, la fibra de poli(tereftalato de etileno) tiene un módulo de Young grande, de forma que su tacto es áspero. De este modo, la fibra de poli(tereftalato de etileno) tiene el gran inconveniente de que cuando se hila mezclada con fibras naturales, inevitablemente el excelente tacto de las fibras naturales se deteriora, aunque la proporción de mezcla de la misma sea baja.

En la actualidad, se demanda cada vez más una elasticidad y propiedad de recuperación elástica apropiadas en telas tejidas y telas de tricotado para prendas de vestir. El hilo CSY (hilo de hilatura con núcleo) que tiene un núcleo constituido por un hilo elástico, tal como spandex, es bien conocido como un hilo fabricado por hilatura con elasticidad y propiedad de recuperación elástica. Sin embargo, el spandex plantea el problema de que su fragilidad provocada por productos químicos, tales como cloro, es grave y la resistencia del color del mismo es baja. Además, el hilo CSY tiene los inconvenientes de que la rotura del spandex que constituye el núcleo del hilo (concretamente, la rotura del núcleo) sucede con facilidad durante la fabricación o después del tratamiento, y que la inserción precisa del spandex en el núcleo es técnicamente difícil. Hilos que tienen spandex sobresaliendo hacia afuera provocan pérdidas en la fabricación, y de este modo se reduce el rendimiento y se aumenta el coste de fabricación. Debido a estos problemas, existe una demanda de un hilo fabricado por hilatura con elasticidad excelente, fabricado sin la utilización de spandex.

Por otra parte, se conocen públicamente las fibras de poli(tereftalato de trimetileno) como fibras de resistencia elástica inicial baja (módulo de Young) y recuperación elástica elevada. La Publicación de Patente Japonesa No. 49(1974)-21256 da a conocer una fibra ondulada con una recuperación de flexión de, como mínimo, el 70%, en la que está contenida una fibra de poli(tereftalato de butileno) y una fibra de poli(tereftalato de trimetileno) en una proporción del 50% en peso o superior, y da a conocer también una fibra cortada obtenida mediante el corte de la fibra ondulada en longitudes dadas. La Patente Japonesa a inspección pública No. 11(1999)-189938 da a conocer una fibra cortada de poli(tereftalato de trimetileno) que tiene sus porcentajes de recuperación elástica de elongación y recuperación de flexión mejorados mediante un tratamiento térmico.

En estas dos invenciones publicadas, no hay ninguna descripción particular con respecto a la especificaciones más adecuadas del hilo fabricado por hilatura y las características respecto al hilo fabricado por hilatura a partir de las fibras cortadas anteriores, aunque se dan a conocer el porcentaje de recuperación elástica de elongación y la recuperación de flexión de filamentos de poli(tereftalato de trimetileno) y fibras cortadas.

Además, el documento WO 02/22925 A da a conocer la utilización de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en hilos y telas, con las mismas limitaciones.

Descripción de la invención

Es un objeto de la presente invención dar a conocer un hilo fabricado por hilatura de poli(tereftalato de trimetileno) que es excelente en características de tejido y tricotado y excelente en, como mínimo, una característica de las del grupo que comprende elasticidad, propiedad de recuperación elástica, estabilidad de la forma y durabilidad, cuando se utiliza como prendas de vestir durante un periodo de tiempo prolongado, etc., y a partir del cual se puede obtener una tela tejida y una tela de tricotado que tiene la mayor parte del tacto de otro material mezclado con fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno).

Los inventores han realizado investigaciones extensivas e intensivas en vistas de alcanzar el objetivo anterior. Como resultado, se ha descubierto que el objetivo anterior se puede conseguir mediante la utilización de un hilo fabricado por hilatura con propiedades específicas, que comprende fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno). La presente invención se completa en base a este descubrimiento.

Es decir, la presente invención se refiere a:

1. Un hilo fabricado por hilatura, según la reivindicación 1, que comprende fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) (fibras discontinuas o fibras cortas) en un contenido de, como mínimo, el 15% en peso, teniendo dicho hilo fabricado por hilatura en particular un porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación que satisface la fórmula:

porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación (%) \geq 0,1 X + 70

\hskip1cm

[Fórmula (a)]

en la que X representa el contenido de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en el hilo fabricado por hilatura (% en peso).

2. El hilo fabricado por hilatura según el punto 1 anterior, que es un hilo compuesto fabricado por hilatura que comprende fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) y otras fibras, en el que el contenido de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) está dentro del intervalo del 15 al 70% en peso.

3. El hilo fabricado por hilatura según los puntos 1 ó 2 anteriores, que muestra una elongación de rotura (ruptura) del 10% o superior.

4. El hilo fabricado por hilatura según los puntos 1, 2 ó 3 anteriores, que muestra un producto de tenacidad (resistencia a la tracción) por elongación del 15 cN\cdot%/dtex o superior.

5. El hilo fabricado por hilatura según cualquiera de los puntos 1 a 4 anteriores, que muestra un coeficiente I o un coeficiente L de 1,0 a 2,5.

6. El hilo fabricado por hilatura, según cualquiera de los puntos 1 a 5 anteriores, al que se le ha aplicado un aceite de acabado, conteniendo dicho aceite de acabado una sal de alquilfosfato, cuyo grupo alquilo tiene en promedio de 8 a 18 átomos de carbono.

En la presente invención, el porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación (%), la elongación de rotura (%), el producto de tenacidad por elongación (cN\cdot%/dtex), la resistencia elástica inicial (cN/dtex), el coeficiente I y el coeficiente L se midieron de la siguiente manera.

(1) Porcentaje de recuperación elástica por elongación al 5% de elongación

Se aplicó la carga inicial especificada en la norma JIS-L-1095 (método de examen de un hilo común fabricado por hilatura) a cada hilo fabricado por hilatura, y se extendió la longitud del mismo a una elongación L dada (5% = 1 cm) con la utilización de un examinador de tracción de tipo de velocidad de extensión constante, de acuerdo con el método de medición de un porcentaje de recuperación elástica de elongación (método A) en las condiciones en las que el espaciado entre las mordazas fue de 20 cm y la velocidad de tracción fue del 50% del espaciado entre las mordazas por minuto. Se permitió que el hilo fabricado por hilatura permaneciera en reposo durante 1 min, y se restituyó a la longitud original del mismo a la misma velocidad. Se permitió que el hilo fabricado por hilatura permaneciera en reposo durante 3 min, y se extendió de nuevo la longitud del mismo al punto L1, en el que se había aplicado la carga inicial a la misma velocidad. El porcentaje de recuperación elástica de elongación Ec (%) se calculó mediante la fórmula:

Ec (%) = {(L – L_{1}) / L} x 100

El examen se llevó a cabo 5 veces, y las mediciones se promediaron.

(2) Elongación de rotura, producto de tenacidad por elongación y resistencia elástica inicial

Se aplicó la carga inicial especificada en la norma JIS-L-1095 (método de examen de un hilo común fabricado por hilatura) a cada hilo fabricado por hilatura, y se llevó a cabo un examen de tracción de los mismos con la utilización de un examinador de tracción de tipo de velocidad de extensión constante, en las condiciones en las que el espaciado entre las mordazas fue de 30 cm y la velocidad de tracción fue del 100% del espaciado entre las mordazas por minuto. De este modo, se determinó la tenacidad de rotura (cN/dtex) y la elongación de rotura (%) (proporción de la extensión de elongación en rotura respecto al espaciado entre las mordazas).

El producto de tenacidad por elongación se calculó mediante la fórmula:

Producto de tenacidad por elongación (cN\cdot%/dtex) = tenacidad de rotura (cN/dtex) x elongación de rotura (%)

La resistencia elástica inicial (cN/dtex) se determinó mediante la identificación, en una curva de carga de estirado-elongación, de un punto de cambio de carga máximo frente al cambio de elongación en la proximidad del punto original y mediante la medición del gradiente de una línea tangencial en el punto identificado.

El examen se llevó a cabo 20 veces, y se promediaron las mediciones.

(3) Coeficiente I y coeficiente L

El coeficiente I y el coeficiente L son coeficientes que expresan la uniformidad de hilo, y se denominan también índices de desigualdad.

El coeficiente I y el coeficiente L son valores obtenidos midiendo el % de U (porcentaje de desviación promedio del peso del hilo por unidad de longitud del mismo) por medio de un dispositivo USTER\cdotTESTER 3, fabricado por Zellweger Uster K.K. y dividiendo la medición por el límite teórico de uniformidad U_{lim}, y calculándolos por las siguientes fórmulas, dependiendo de la magnitud del número de fibras cortadas constituyentes.

(1) Cuando el número de fibras cortadas constituyentes es 64 o menor,

[Fórmula (b)]Coeficiente I = % de U x (número de fibras cortadas constituyentes)^{1/2} / 80

(2) Cuando el número de fibras cortadas constituyentes supera las 64,

[Fórmula (c)]Coeficiente L = % de U x (número de fibras cortadas constituyentes)^{1/3} / 40

En la presente descripción, el número de fibras cortadas constituyentes se refiere al número promedio de fibras cortadas que se encuentran en una sección de hilo fabricado por hilatura, y se calcula mediante la fórmula:

Número de fibras cortadas constituyentes = finura del hilo fabricado por hilatura (dtex) / finura promedio de la fibra cortada (dtex).

Cuando fibras cortadas de diferentes valores de finura se hilan en mezcla, por ejemplo, cuando se lleva a cabo la hilatura mixta utilizando fibras cortadas de finura D_{1} (dtex) a una proporción de mezcla de W_{1} (%) y fibras cortadas de finura D_{2} (dtex) a una proporción de mezcla de W_{2} (%), el número de fibras cortadas constituyentes se calcula mediante la fórmula:

Número de fibras cortadas constituyentes = finura del hilo fabricado por hilatura (dtex) x (W_{1}/100) / D_{1} + finura de hilo fabricado por hilatura (dtex) x (W_{2}/100) / D_{2}

A continuación, se describirá en detalle la presente invención.

El hilo fabricado por hilatura de la presente invención contiene fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en una cantidad de, como mínimo, el 15% en peso. Es decir, el hilo fabricado por hilatura de la presente invención puede ser un hilo fabricado por hilatura que consiste en el 100% en peso de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno), y también puede ser un hilo compuesto fabricado por hilatura mediante la hilatura mixta de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) y, como mínimo, otro tipo de fibras cortadas, en el que las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) están contenidas en una cantidad del 15% en peso o superior. La incorporación de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en una cantidad del 15% en peso o superior permite la obtención de un hilo fabricado por hilatura que muestra un porcentaje elevado de recuperación elástica de elongación y que es excelente en elasticidad, propiedad de recuperación elástica y estabilidad de la forma en su utilización como prenda de vestir a largo
plazo.

El hilo fabricado por hilatura de la presente invención, en el caso en el que comprende totalmente fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno), muestra la elasticidad y propiedad de recuperación elástica más elevadas. Sin embargo, por otra parte, las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno), cuando se conforman en un hilo compuesto fabricado por hilatura con otras fibras, pueden exhibir características adicionales excelentes. Es decir, la hilatura compuesta de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) con otras fibras permite la obtención de un hilo fabricado por hilatura que, a la vez que tiene de forma satisfactoria la mayor parte del tacto de otros materiales de fibras mezcladas, ejerce excelentes funciones con respecto a la elasticidad, propiedad de recuperación elástica, estabilidad de la forma, etc.

En el hilo compuesto fabricado por hilatura, el contenido de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) está preferentemente dentro del intervalo del 15 al 70% en peso. Para el aprovechamiento más efectivo del tacto de las otras fibras, el contenido está aún más preferentemente dentro del intervalo del 20 al 40% en peso. Cuando el contenido de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) es del 15% en peso o superior, se puede obtener un hilo fabricado por hilatura que tiene un porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación que satisface la fórmula (a) anterior y muestra una propiedad de recuperación elástica satisfactoria. Además, cuando el contenido de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) es del 70% en peso o inferior, se puede obtener un hilo fabricado por hilatura que tiene de forma satisfactoria la mayor parte del tacto de las otras fibras mezcladas.

Las otras fibras a hilarse mezcladas con las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) no están limitadas particularmente, y se pueden seleccionar en conformidad con las propiedades demandadas para un producto deseado. Las otras fibras hiladas en mezcla pueden ser, por ejemplo, cualquiera de las fibras naturales tales como algodón, lino (ramio), lana y seda; fibras químicas tales como copra, viscosa, polinósica, celulosa purificada y fibras de acetato; fibras de poliéster tales como fibras de poli(tereftalato de etileno) y poli(tereftalato de butileno); fibras sintéticas tales como fibras acrílicas y de poliamida; fibras de tipo copolímero derivadas a partir de éstas; y fibras conjugadas a partir de polímeros idénticos o tipos de polímeros diferentes (tipo lado a lado, tipo de núcleo con envolvente excéntrica, etc.).

El método de mezcla de fibras para la obtención de un hilo compuesto fabricado por hilatura no está limitado particularmente. Por ejemplo, se puede utilizar el método en el que las fibras cortadas de partida se mezclan con fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en una etapa de soplado y agramado o en una etapa de cardado, método en el que las cintas o mechas se apilan unas sobre otras en forma de material compuesto en una etapa de estirado o una etapa de mezcla con rejillas ("mixing gill"), o el método en el que, en una etapa de hilatura, se suministra una serie de cintas o hilos discontinuos y se lleva a cabo un proceso de hilatura con los mismos (sistema CSIROSPUN).

De forma más específica, por ejemplo, un hilo compuesto fabricado por hilatura que se compone de algodón y fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) se fabrica, preferentemente, en un proceso de hilatura según el sistema de hilatura de algodón, haciendo pasar fibras cortadas que consisten en el 100% en peso de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) (preferentemente, a una longitud de fibra de 38 mm) a través de una máquina de cardado para formar cintas y, en una etapa de estirado posterior, doblando la cantidad de cintas formadas con cintas de algodón en forma de material compuesto. Por otra parte, un hilo compuesto fabricado por hilatura que se compone de lana o lino (ramio) y fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) se fabrica preferentemente, en un proceso de hilatura según el sistema hilatura de lana peinada o de estambre, haciendo pasar fibras cortadas que consisten en el 100% en peso de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) (cortadas al bies en fibras con longitud de 64 mm o superior) a través de un rodillo de una máquina de cardado para formar cintas y, a continuación, doblando la cantidad de las cintas formadas con cintas de lana o lino (ramio) en forma de material compuesto por medio de un mezclador de rejillas (mezcla "gill" o un bobinador equipado con un rodillo de púas). Además, cuando se pretende producir un hilo compuesto fabricado por hilatura que se compone de lana de cachemira o de oveja y fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) mediante un proceso de hilatura según el sistema de hilatura de lana, preferentemente la aplicación al rodillo de la máquina cardado se lleva a cabo después de la mezcla, en la preparación de las fibras cortadas de partida.

El hilo fabricado por hilatura de la presente invención tiene un porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación que satisface la fórmula (a) anterior. El porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación del hilo fabricado por hilatura de la presente invención está preferentemente dentro del intervalo del 75 al 100%, aún más preferentemente del 80 al 100%.

Cuando el porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación satisface la fórmula (a) anterior, se puede conseguir una propiedad de recuperación elástica satisfactoria. La tela tejida o tela tricotada a partir del hilo fabricado por hilatura es excelente en sus aptitudes como prenda de vestir. Además, la deformación y el cambio dimensional de la misma son poco dependientes de la utilización a largo plazo o de los lavados repetidos. Es decir, la tela tejida o tricotada a partir del hilo fabricado por hilatura es excelente en estabilidad de la forma.

En relación con esto, el hilo fabricado por hilatura a partir de las fibras cortadas de poli(tereftalato de etileno) o las fibras cortadas de poli(tereftalato de butileno), en lugar de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno), no puede satisfacer la fórmula (a) anterior.

Preferentemente, la elongación de rotura del hilo fabricado por hilatura de la presente invención es del 10% o superior, aún más preferentemente está dentro del intervalo del 20 al 60%. Cuando la elongación de rotura se encuentra dentro de este intervalo, la frecuencia de rotura de hilo en el tejido o el tricotado es menor, y de este modo se consiguen características de tejido y tricotado satisfactorias, permitiendo la obtención de una tela tejida de excelente elasticidad.

Preferentemente, el producto de tenacidad por elongación del hilo fabricado por hilatura de la presente invención es de 15 cN\cdot% /dtex o superior, aún más preferentemente está dentro del intervalo de 20 a 100 cN\cdot%/dtex. Cuando el producto de tenacidad por elongación es de 15 cN\cdot%/dtex o superior, el hilo muestra una tenacidad elevada. De este modo, se pueden ejercer efectos tales como un aumento de la resistencia a la rotura bajo una tensión elevada instantánea, y una disminución del deterioro de la tenacidad y elongación bajo tensiones repetidas. Por consiguiente, se puede obtener una tela tejida de resistencia al impacto y durabilidad elevadas, que es muy adecuada para ropa deportiva y similar.

El hilo fabricado por hilatura de la presente invención muestra un coeficiente I o coeficiente L como un índice que expresa la uniformidad del mismo, que preferentemente se encuentra dentro del intervalo de 1,0 al 2,5, aún más preferentemente de 1,0 a 2,0. Cuando el coeficiente I o el coeficiente L se encuentran dentro del intervalo anterior, se puede obtener un hilo fabricado por hilatura de desigualdad reducida y uniformidad elevada. De este modo, se pueden obtener telas tejidas y tricotadas de elevada calidad.

La uniformidad del hilo fabricado por hilatura se expresa generalmente mediante el % de U que se mide utilizando un examinador Uster de desigualdad. Sin embargo, el % de U varía en gran medida dependiendo del tamaño (finura) de hilo fabricado por hilatura y el tamaño (finura) de las fibras cortadas que constituyen el hilo fabricado por hilatura. Por lo tanto, desde el punto de vista de reducir el efecto de la finura del hilo fabricado por hilatura y de las fibras cortadas, es preferente que la uniformidad se exprese mediante el coeficiente I o coeficiente L, que es una proporción al límite teórico de uniformidad U_{lim}. Estos coeficientes se calculan respectivamente mediante las fórmulas (b) y (c) anteriores, que dependen de la magnitud del número promedio de fibras cortadas que constituyen el hilo fabricado por hilatura, es decir, el número de fibras cortadas constituyentes.

Es preferente que el giro del hilo fabricado por hilatura de la presente invención se ajuste de forma apropiada en conformidad con la longitud de la fibra, de forma que el multiplicador de giro \alpha (\alpha = giro (T/m)/(contador métrico^{0,5})) en términos del contador métrico se encuentra dentro del intervalo de 60 a 120. La elasticidad del hilo fabricado por hilatura se puede aumentar mediante el ajuste de torsión a un nivel tan bajo como sea posible, dentro del intervalo en el que la resistencia del hilo fabricado por hilatura se puede conseguir de forma satisfactoria.

Generalmente, es preferente que la finura de fibra única del hilo fabricado por hilatura de la presente invención esté dentro del intervalo de 0,1 a 10,0 dtex. Cuando el hilo fabricado por hilatura se utiliza para propósitos de prendas de vestir, aún más preferentemente la finura de la fibra única está dentro del intervalo de 1,0 a 6,0 dtex.

La longitud de fibra de las fibras cortadas está preferentemente dentro del intervalo de, aproximadamente, 30 a, aproximadamente, 160 mm, y se puede seleccionar teniendo en cuenta la utilización, el método de hilatura, la longitud de fibra del otro material mezclado, etc. Desde el punto de vista de conseguir la capacidad de hilatura deseable y la obtención de un hilo fabricado por hilatura de calidad elevada, es preferente que el porcentaje en peso de fibras cortadas de longitud por encima del límite de corte (contenido de fibras únicas que tienen longitudes superiores a la longitud de fibra establecida) sea del 0,5% en peso o inferior.

La resistencia elástica inicial de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) para su utilización en el hilo fabricado por hilatura de la presente invención está preferentemente dentro del intervalo de 10 a 30 cN/dtex, aún más preferentemente de 20 a 30 cN/dtex, y de forma adicional aún más preferentemente de 20 a 27 cN/dtex. En relación con esto, la fabricación de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) cuya resistencia elástica inicial sea menor que 10 cN/dtex es difícil.

Con respecto a las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) para su utilización en la presente invención, la sección transversal de cada fibra única puede ser uniforme o el tamaño puede variar en la dirección longitudinal de la misma. La morfología de la sección transversal puede ser circular, triangular, con forma de L, con forma de T, con forma de Y, con forma de W, con forma de ocho hojas, con forma plana (grado de planaridad dentro de un intervalo de 1,3 a 4, aproximadamente, incluyendo, por ejemplo, forma de W, forma de I, forma de boomerang, ondulación, forma de bola ensartada o "skewered dumpling", forma de capullo y paralelepípedo rectangular), poligonal (por ejemplo, forma de hueso de perro ("dog bone")), con forma de multihojas, hueca o no definible.

En la presente invención, el poli(tereftalato de trimetileno) se refiere a un poliéster que comprende unidades de tereftalato de trimetileno como unidades de repetición principales, en el que el contenido de unidades de tereftalato de trimetileno es preferentemente del 50% molar o superior, más preferentemente del 70% molar o superior, aún más preferentemente del 80% molar o superior, y de forma óptima del 90% molar o superior. De este modo, el poli(tereftalato de trimetileno) comprende un poli(tereftalato de trimetileno) que contiene otro componente ácido y/o componente glicol como un tercer componente, preferentemente, en una cantidad total del 50% molar o inferior aproximadamente, aún más preferentemente del 30% molar o inferior, además aún más preferentemente del 20% molar o inferior, y de forma óptima del 10% molar o inferior.

El poli(tereftalato de trimetileno) se sintetiza mediante la policondensación de ácido tereftálico o un derivado funcional de ácido tereftálico, tal como tereftalato de dimetilo, y trimetilen glicol o un derivado funcional del mismo, en presencia de un catalizador en las condiciones de reacción apropiadas. En este proceso sintético, la copolimerización se puede llevar a cabo mediante la adición, si es apropiado, de uno, dos o más terceros componentes. Además, el poli(tereftalato de trimetileno) se puede mezclar con un poliéster diferente al poli(tereftalato de trimetileno), tal como poli(tereftalato de etileno), nylon o similares.

Con respecto al tercer componente que se puede añadir, se pueden mencionar, por ejemplo, un ácido dicarboxílico alifático (por ejemplo, ácido oxálico o ácido adípico), un ácido dicarboxílico alicíclico (por ejemplo, ácido ciclohexandicarboxílico), un ácido dicarboxílico aromático (por ejemplo, ácido isoftálico o sulfoisoftalato sódico), un glicol alifático (por ejemplo, etilen glicol, 1,2-propilen glicol o tetrametilen glicol), un glicol alicíclico (por ejemplo, ciclohexandimetanol), un glicol alifático que contiene grupos aromáticos (por ejemplo, 1,4-bis(\beta-hidroxietoxi)benceno), un poliéter glicol (por ejemplo, polietilen glicol o polipropilen glicol), un ácido oxicarboxílico alifático (por ejemplo, ácido \omega-oxicaproico), o un ácido oxicarboxílico aromático (por ejemplo, ácido p-oxibenzoico). Además, un compuesto que tiene uno, tres o más grupos funcionales que forman ésteres (ácido benzoico o similar, o glicerol o similar) se pueden utilizar como el tercer componente, en tanto en que el polímero obtenido sea sustancialmente lineal.

Las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) puede contener modificadores, por ejemplo, un agente deslustrante, tal como dióxido de titanio, un estabilizante, tal como ácido fosfórico, un absorbente de ultravioleta, tal como un derivado de hidroxibenzofenona, un agente nucleador de cristalización, tal como talco, un lubricante, tal como aerosil, un antioxidante, tal como un derivado de fenol impedido, un retardante de la llama, un agente antiestático, un aditivo antiestático, un aditivo deslustrante, un pigmento, un abrillantador fluorescente, un absorbente de infrarrojo y un agente antiespumante.

En la presente invención, las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) no se limitan a fibras cortadas de un tipo de poli(tereftalato de trimetileno), y pueden incluir fibras cortadas de dos o más tipos de polímeros de poli(tereftalato de trimetileno) que son diferentes entre sí en el grado de polimerización, composición de copolimerización, etc. y fibras cortadas cuyo, como mínimo, un componente es poli(tereftalato de trimetileno), que contienen además otros componentes. Por ejemplo, se pueden mencionar las fibras cortadas de poliéster de ondulación latente como fibras cortadas preferentes.

Las fibras cortadas de poliéster de ondulación latente hacen referencia a fibras cortadas que se componen de, como mínimo, dos tipos de componentes de poliéster (por ejemplo, unidas a menudo en un tipo de lado a lado o un tipo de núcleo con envolvente excéntrica), que desarrollan las ondulaciones cuando son sometidas a tratamiento térmico. Con respecto a los dos tipos de componentes de poliéster, la proporción de combinación (generalmente, a menudo oscila entre el 70/30 y el 30/70 (proporción en peso)) y la configuración transversal en una interfase de unión de un filamento único (de forma ocasional, configuración lineal o curvada) no están limitadas particularmente. La finura de fibra única de la misma está preferentemente dentro del intervalo de 0,5 a 10 dtex, intervalo que, sin embargo, no constituye limitación.

Las fibras cortadas de poliéster de ondulación latente son satisfactorias en tanto que, como mínimo, un componente de la misma sea poli(tereftalato de trimetileno).

Por ejemplo, se pueden mencionar aquellas cuyo, como mínimo, un componente es poli(tereftalato de trimetileno) como las descritas en la Patente Japonesa a inspección pública No. 2001- 40537. De forma específica, las fibras cortadas descritas comprenden una fibra conjugada que comprende dos tipos de polímeros de poliéster unidos entre sí en forma de lado a lado o en forma de un núcleo con envolvente excéntrica. En la fibra conjugada de tipo lado a lado, preferentemente la proporción de viscosidad en fusión de los dos tipos de polímeros de poliéster está dentro del intervalo de 1,00 a 2,00. En la fibra conjugada de tipo núcleo con envolvente excéntrica, con respecto a la proporción de velocidad de reducción de peso alcalino entre el polímero de la envolvente y el polímero del núcleo, es preferente que la velocidad del polímero de la envolvente sea 3 veces o más que la del polímero del núcleo.

Con respecto a combinaciones determinadas de polímeros, son preferentes una combinación de poli(tereftalato de trimetileno) y poli(tereftalato de etileno) y una combinación de poli(tereftalato de trimetileno) y poli(tereftalato de butileno). Son especialmente preferentes las fibras que tienen poli(tereftalato de trimetileno) dispuesto dentro de la ondulación.

En la presente invención, las fibras cortadas de poliéster de ondulación latente pueden ser aquéllas en las que, como mínimo, uno de los componentes de poliéster que constituyen las fibras cortadas sea poli(tereftalato de trimetileno), por ejemplo, aquéllas en las que el primer componente comprende poli(tereftalato de trimetileno), mientras que el segundo componente comprende un polímero seleccionado de entre los poliésteres, tales como poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de etileno) y poli(tereftalato de butileno), y los nailon, el primer componente y el segundo componente dispuestos de forma paralela o excéntrica en un fibra hilada enrollada de tipo lado a lado o de tipo de núcleo con envolvente excéntrica. En particular, son preferentes una combinación de poli(tereftalato de trimetileno) y poli(tereftalato de trimetileno) copolimerizado y una combinación de dos polímeros de poli(tereftalato de trimetileno) que tienen diferentes valores de viscosidad intrínseca.

Ejemplos de estas fibras cortadas de poliéster de ondulación latente se describen no sólo en la Patente Japonesa a inspección pública No. 2001-40537, sino también, por ejemplo, en la Publicación de Patente Japonesa No. 43(1968)-19108, la Patente Japonesa a inspección pública No. 11(1999)-189923, la Patente Japonesa a inspección pública No. 2000-239927, la Patente Japonesa a inspección pública No. 2000-256918, la Patente Japonesa a inspección pública No. 2000-328382 y la Patente Japonesa a inspección pública No. 2001-81640.

La diferencia de viscosidad intrínseca entre dos tipos de polímeros de poli(tereftalato de trimetileno) está preferentemente dentro del intervalo de 0,05 a 0,4 dl/g, aún más preferentemente de 0,1 a 0,35 dl/g y además aún más preferentemente de 0,15 a 0,35 dl/g. Por ejemplo, cuando la viscosidad intrínseca de la parte de viscosidad elevada se selecciona dentro del intervalo de 0,7 a 1,3 dl/g, es preferente que la viscosidad intrínseca de la parte de viscosidad baja se seleccione dentro del intervalo de 0,5 a 1,1 dl/g. En relación con esto, preferentemente, la viscosidad intrínseca de la parte de viscosidad baja es de 0,8 dl/g o superior, aún más preferentemente está dentro del intervalo de 0,85 a 1,0 dl/g, y además aún más preferentemente está dentro del intervalo de 0,9 a 1,0 dl/g.

La viscosidad intrínseca promedio de la fibra conjugada anterior está preferentemente dentro del intervalo de 0,7 a 1,2 dl/g, aún más preferentemente de 0,8 a 1,2 dl/g, además aún más preferentemente de 0,85 a 1,15 dl/g, y óptimamente de 0,9 a 1,1 dl/g.

El valor de viscosidad intrínseca expresado en la presente invención no se refiere a la viscosidad del polímero utilizado, sino a la viscosidad del hilo fabricado por hilatura. La razón es debida a que el poli(tereftalato de trimetileno) es proclive a experimentar descomposición térmica, en comparación con el poli(tereftalato de etileno) o similares, de forma que aunque se utilice un polímero de viscosidad intrínseca elevada, la viscosidad intrínseca disminuiría debido a la descomposición térmica durante la etapa de hilatura con el resultado de que, con respecto a la fibra conjugada obtenida, sería difícil mantener la diferencia de viscosidad intrínseca entre los polímeros de partida en su valor inicial.

Las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) para su utilización en la presente invención se pueden obtener, por ejemplo, mediante el siguiente proceso.

En primer lugar, se obtienen los filamentos, por ejemplo, mediante el método en el que poli(tereftalato de trimetileno) que tiene una viscosidad intrínseca de 0,4 a 1,9, preferentemente de 0,7 a 1,2, se hila por fusión y se extrae a una velocidad de 1500 m/min, aproximadamente, para obtener de este modo un filamento no estirado, y éste se somete a un proceso de estirado a una proporción de 2 a 3,5, aproximadamente; el método de estirado directo (método de estirado por hilatura) en el que las etapas de hilatura y estirado están conectadas directamente; o el método de hilatura a velocidad elevada (método de hilatura y extracción) en el que la velocidad de extracción es de 5000 m/min o más elevada.

Los filamentos obtenidos se conforman de forma continua en estopa. Alternativamente, los filamentos obtenidos se enrollan temporalmente en un paquete de hilatura y, a continuación, se desenrollan y se conforman en estopa. Se aplica aceite de acabado para hilatura a la estopa, y se lleva a cabo el tratamiento térmico del mismo, según la necesidad. La estopa resultante se ondula mediante la operación de ondulación apropiada, y se corta en longitudes dadas, y de este modo se obtienen las fibras cortadas deseadas.

Cuando los filamentos enrollados de forma temporal en un paquete de hilatura se desenrollan y se conforman en estopa, es preferente aplicar el aceite de acabado para hilatura después de eliminar el aceite de acabado para filamentos, que se ha aplicado anteriormente a los filamentos. Aunque el estirado se puede llevar a cabo después de la conformación en estopa de los filamentos no estirados hilados a fusión, desde el punto de vista de la obtención de fibras cortadas uniformes, es preferente que la formación de la estopa se lleve a cabo después del estirado.

Además, se pueden utilizar filamentos no estirados parcialmente orientados obtenidos, en el proceso de hilatura a fusión, mediante la hilatura a una velocidad de extracción de preferentemente 2000 m/min o más, aún más preferentemente de 2500 a 4000 m/min. En ese caso, es preferente que la operación de ondulación se lleve a cabo después del estirado, a una proporción de estirado natural o a una proporción más baja.

Alternativamente, sin el proceso de corte previo en fibras cortadas, la estopa se puede suministrar al proceso de hilatura, cortar en fibras cortadas con la utilización de una máquina de rotura por elongación de estopa y conformarse en un hilo fabricado por hilatura.

Aunque la fibra de poli(tereftalato de trimetileno) tiene el problema peculiar de que la fuerza de fricción interfibrosa de la misma es elevada, en comparación con la de la fibra de poli(tereftalato de etileno) o similares, se pueden conseguir características de hilatura satisfactorias y formación de un hilo fabricado por hilatura de elevada uniformidad mediante la aplicación de un aceite de acabado para hilatura apropiado en una cantidad apropiada.

En la presente invención, el propósito principal del aceite de acabado aplicado a las fibras cortadas de poli (tereftalato de trimetileno) no es solamente proporcionar propiedades antiestáticas, sino también disminuir la fuerza de fricción interfibrosa, de manera que se mejora la capacidad de penetración de la estopa. Además, el propósito principal del aceite de acabado es, por otra parte, proporcionar a la estopa una propiedad de convergencia apropiada y disminuir la fuerza de fricción de la fibra contra el metal y, de este modo, impedir el daño de las fibras en la etapa de apertura. Preferentemente, el aceite de acabado comprende un tensoactivo aniónico, utilizado a menudo como un agente antiestático. Por ejemplo, es preferente un aceite de acabado cuyo principal componente es una sal de alquilfosfato cuyo grupo alquilo tiene en promedio de 8 a 18 átomos de carbono. Es aún más preferente, un aceite de acabado cuyo principal componente es una sal potásica de alquilfosfato cuyo grupo alquilo tiene en promedio de 8 a 18 átomos de carbono. Es especialmente preferente un aceite de acabado cuyo principal componente es una sal potásica de alquilfosfato cuyo grupo alquilo tiene en promedio de 10 a 15 átomos de carbono.

La sal de alquilfosfato puede ser, por ejemplo, cualquiera de las sales de laurilfosfato potásico (número de átomos de carbono promedio: 12), de cetilfosfato potásico (número de átomos de carbono promedio: 16) y de estearilfosfato potásico (número de átomos de carbono promedio: 18). Sin embargo, la sal de alquilfosfato para su utilización en la presente invención no está limitada a éstas. El contenido de sal de alquilfosfato en los componentes del aceite de acabado está preferentemente dentro del intervalo del 50 al 100% en peso, aún más preferentemente del 70 al 90% en peso.

A efectos de aumentar la suavidad de la fibra y para impedir el dañado de las fibras, el aceite de acabado puede contener un aceite animal o vegetal, un aceite mineral, un compuesto éster de ácido graso, o un activador no fónico que comprende, por ejemplo, un compuesto de oxietileno u oxipropileno de éster de ácido graso de alcohol alifático mayor o alcohol polihídrico, como otro componente del aceite de acabado, en una cantidad del 50% en peso o inferior, preferentemente del 10 al 30% en peso.

La cantidad de aceite de acabado para hilatura que se adhiere está preferentemente dentro del intervalo del 0,05 al 0,5% omf, aún más preferentemente del 0,1 al 0,35% omf, y además aún más preferentemente del 0,1 al 0,2% omf.

Cuando la selección de aceite de acabado es la apropiada y la cantidad de aceite de acabado que se adhiere se encuentra dentro del intervalo anterior, se puede conseguir una elevada capacidad de hilatura y se puede obtener un hilo fabricado por hilatura de uniformidad elevada. Sin embargo, cuando la cantidad de aceite de acabado que se adhiere es excesiva, es probable que en la etapa de cardado tenga lugar la envoltura en el cilindro. Además, es probable que tenga lugar la envoltura en un rodillo superior (rodillo de goma) en la operación de extracción con rodillo de la etapa de estirado, en la etapa de torsión, en la etapa de hilatura, etc. Por otra parte, cuando la cantidad de aceite de acabado que se adhiere es demasiado pequeña, es probable que tenga lugar el dañado de las fibras cortadas en la etapa de apertura. Además, en la operación de extracción con rodillo anteriormente mencionada, es probable que la generación de electricidad estática sea demasiado elevada y, de este modo, se provoque la envoltura en el rodillo inferior (rodillo metálico). La influencia del aceite de acabado es especialmente importante en la etapa de hilatura, y la envoltura de las fibras cortadas sobre un rodillo superior o rodillo inferior descrita anteriormente provocaría un aumento de roturas de extremo y deterioraría la uniformidad de hilo.

Cuando se pretende ondular la fibra de poli(tereftalato de trimetileno), el método de ondulación no está particularmente limitado. Sin embargo, desde el punto de vista de la productividad y la excelencia en la configuración de las ondulaciones, es preferente el método de ondulación por calor que utiliza un dispositivo ondulador por calor ("stuffer box"). Para asegurar la deseable capacidad de penetración de las fibras cortadas y el paso deseable a través de etapas de proceso en el proceso de hilatura, es preferente que el número de ondulaciones esté en el intervalo de 3 a 30 cada 25 mm, especialmente de 5 a 20 cada 25 mm, mientras que el grado de ondulación esté en el intervalo del 2 al 30%, especialmente del 4 al 25%.

Es preferente que el número de ondulaciones y el grado de ondulación se aumente dentro de los anteriores intervalos de acuerdo con la reducción de longitud de fibra. De forma específica, cuando la longitud de fibra es de 38 mm (proceso de hilatura de algodón), es preferente que el número de ondulaciones y el grado de ondulación sean de 16 \pm 2 cada 25 mm y 18 \pm 3%, respectivamente. Cuando la longitud de fibra es de 51 mm (proceso de hilatura de fibras sintéticas), es preferente que el número de ondulaciones y el grado de ondulación sean de 12 \pm 2 cada 25 mm y 15 \pm 3%, respectivamente. Con respecto a las fibras cortadas al bies de 64 mm de longitud de fibra o superior (proceso de hilatura de estambre), es preferente que el número de ondulaciones y el grado de ondulación sean de 8 \pm 2 cada 25 mm y 12 \pm 3%, respectivamente. En el proceso de la lana (longitud de fibra uniforme de 51 mm), es preferente que el número de ondulaciones y el grado de ondulación sean de 18 \pm 2 cada 25 mm y 20 \pm 3%, respectivamente. Cuando la fibra se procesa a través de una máquina de cardado de tipo de velocidad elevada, las ondulaciones tienden a estirarse, de forma que es preferente que el grado de ondulación sea del 2 al 5% mayor que en los intervalos anteriores.

Cuando el número de ondulaciones y el grado de ondulación se encuentran dentro de los intervalos anteriores, en la etapa de cardado, se pueden evitar los casos de descuelgue de tela ("web dangling") de un rodillo de calandrado colector de tela o la rotura de cintas en un rodillo de calandrado bobinador, y se puede asegurar el paso deseable a través de una máquina de cardado. Además, se puede conseguir una elevada capacidad de penetración, de forma que la frecuencia de nudos ("nep") o protuberancias ("slub") en la fibra es baja. Aún además, se puede conseguir una capacidad de hilatura elevada, de forma que se puede obtener un hilo fabricado por hilatura de elevada uniformidad y de coeficiente I o coeficiente L satisfactorio.

El proceso para la producción del hilo fabricado por hilatura de la presente invención no está limitado particularmente, y procesos de hilatura comunes, tales como el proceso de hilatura de algodón (longitud de fibra: 32 mm, 38 mm o 44 mm), el proceso de hilatura de fibras sintéticas (longitud de fibra: 51 mm, 64 mm o 76 mm), el proceso de hilatura de estambre (longitud de fibra: 64 mm o superior, corte al bies) y el proceso de hilatura de estopa (utilizando estopa), se pueden utilizar según la longitud de fibra de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno). Además, el método de hilatura no está limitado particularmente y, por ejemplo, se pueden utilizar el método de hilatura de anillos, el método de hilatura de extremo abierto, de tipo rotor, el método de hilatura de extremo abierto de tipo fricción, el método de hilatura por chorros de aire, el método de hilatura de eje hueco (método de hilatura de recubrimiento) o el método de hilatura de autogiro. Entre éstos, se utiliza preferentemente el método de hilatura de anillos, para la obtención de un hilo fabricado por hilatura de aplicación general que tiene lo mejor de la suavidad de la fibra de poli(tereftalato de trimetileno). En el proceso de la lana, es preferente utilizar una hilatura de husos.

En tanto que no se desvíe del objeto de la presente invención, el hilo fabricado por hilatura de la presente invención se puede conformar en un hilo compuesto fabricado por hilatura de varios tipos de hilos filamentosos, por ejemplo, un hilo de hilatura con núcleo, un hilo de hilatura retorcido, un hilo de recubrimiento y diferentes hilos elaborados. Según la necesidad, el hilo fabricado por hilatura se puede someter a un proceso de doblado (trenzado o plegado) o un proceso adicional de retorcido. Además, el hilo fabricado por hilatura de la presente invención se puede conformar en un hilo compuesto con otro hilo fabricado por hilatura, diferentes hilos filamentosos, un hilo texturizado, o similares, mediante el retorcido conjunto, el entrelazado o el texturizado por chorro de fluidos de los mismos.

Mejor manera de llevar a cabo la invención

A continuación, la presente invención se describirá en mayor detalle con referencia a los siguientes Ejemplos y Ejemplos Comparativos, que sin embargo no constituyen en ningún modo limitación del alcance de la presente invención.

Los métodos de medición y métodos de evaluación utilizados fueron los siguientes.

(1) Viscosidad intrínseca

La viscosidad intrínseca [\eta] (dl/g) es un valor determinado por la definición de la siguiente fórmula:

[\eta] = lim (\etar-1)/C {}\hskip-4mm ^{c\rightarrow 0}

en el que \etar es un cociente de la viscosidad a 35ºC de una disolución de hilos de poli(tereftalato de trimetileno) o de hilos de poli(tereftalato de etileno) disueltos en un disolvente de o-clorofenol del 98% o de mayor pureza, dividido por la viscosidad, medida a la misma temperatura, del disolvente anterior, y se define como una viscosidad relativa. C es la concentración del polímero (g/100 ml).

Cuando la fibra cortada comprende una fibra conjugada que se compone de dos o más tipos de polímeros que tienen diferentes valores de viscosidad intrínseca, es difícil medir los respectivos valores de viscosidad intrínseca de los polímeros que constituyen la fibra conjugada. Por lo tanto, se definió como la viscosidad intrínseca de la fibra como un constituyente de la fibra conjugada, a la viscosidad intrínseca obtenida mediante la hilatura de cada polímero individual por separado, en las mismas condiciones de hilatura que las de la fibra conjugada, y midiendo con respecto al hilo individual obtenido de este modo.

(2) Número de ondulaciones y grado de ondulación

Éstos se midieron de acuerdo con el método de medición del número de ondulaciones y el método de medición del grado de ondulación especificado en la norma JIS-L-1015 (método de examen de una fibra química cortada).

(3) Capacidad de paso del proceso (capacidad de hilatura)

Se suministraron 100 Kg de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) a un proceso de hilatura, y se evaluaron la capacidad de paso a través de una máquina de cardado y la frecuencia de roturas de extremos durante la etapa de hilatura.

Con respecto a la capacidad de paso a través de una máquina de cardado, se procesaron las fibras a través de una máquina de cardado (máquina de cardado plana en los procesos de hilatura de algodón e hilatura de fibras sintéticas, pero máquina de cardado de rodillo en el proceso de hilatura de estambre) a una velocidad de entrega de hilatura de 100 m/min, y se evaluaron la envoltura sobre un cilindro, el descuelgue de la tela desde un rodillo de calandrado colector de tela, la rotura de las cintas, etc.

Con respecto a la rotura de extremos durante la etapa de hilatura, se contó el número de roturas de extremos que tienen lugar durante la producción continua de 100 Kg de hilo fabricado por hilatura por medio de una máquina de hilatura (400 husos), y se calculó el número de roturas de extremos por hora, por máquina de hilatura, para la evaluación de las características de roturas de extremos.

(4) Tacto, deformación y durabilidad

Se preparó una tela de punto circular a partir del hilo fabricado por hilatura obtenido, se cortó, y se confeccionó con ella ropa de deporte. Se llevó a cabo un examen de utilización, que comprendía repetitivamente llevarla puesta un día seguido de un lavado habitual durante un periodo de 20 días por diez individuos de control. Con respecto al tacto, la deformación y la durabilidad, se realizó una evaluación organoléptica basada en las sensaciones táctiles y un juicio basado en la inspección visual, y de este modo se permitió una evaluación relativa.

Ejemplo 1

Se hiló poli(tereftalato de trimetileno) de [\eta] = 0,72 a una temperatura de hilatura de 265ºC y a una velocidad de hilatura de 1200 m/min, y de este modo se obtuvo un filamento no estirado. Este filamento se estiró en condiciones tales que la temperatura del rodillo caliente fue de 60ºC, la temperatura de la placa caliente fue de 140ºC, la proporción de estirado fue de 3 y la velocidad de estirado de 800 m/min, y se obtuvo de este modo un filamento estirado de 84 dtex/36 f. La resistencia, elongación y módulo elástico del filamento estirado fueron 3,5 cN/dtex, 45% y 25,3 cN/dtex, respectivamente.

Se conformaron en estopa 200 filamentos estirados obtenidos de este modo, y se eliminó de los mismos el agente de acabado para filamentos en una etapa de limpieza. A continuación, se aplicó un aceite de acabado para hilatura, cuyo principal componente era sal potásica de laurilfosfato, a la misma en una cantidad de 0,1% omf. La estopa resultante se sometió a una etapa de vaporización en la que se llevó a cabo un tratamiento térmico a 110ºC y a una ondulación por calor llevada a cabo a 95ºC utilizando un dispositivo ondulador por calor y, a continuación, cortada en fibras de 51 mm de longitud con la utilización de un cortador EC. De este modo, se obtuvieron fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno). El número de ondulaciones y grado de ondulación de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas fueron de 11,9 cada 25 mm y 12,3%, respectivamente.

Las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas se suministraron a un proceso de hilatura según el sistema común de hilatura de fibras sintéticas, en el que se fabricó un hilo fabricado por hilatura a partir de las fibras cortadas por medio de una máquina hilatura de anillos. Para el hilo fabricado por hilatura, se llevó a cabo el ajuste de torsión utilizando una máquina de ajuste a vacío a 80ºC durante 15 min. Con respecto al hilo fabricado por hilatura obtenido de este modo, el contador, en términos de contador métrico, fue de 1/51,5 Nm (194,2 dtex), el multiplicador de giro \alpha 95,3 (giro 684 T/m), el % de U 14,7%, y el coeficiente L 1,61 (número de fibras constituyentes: 84,4).

Se enrolló el hilo fabricado por hilatura obtenido en una madeja, y se llevó a cabo un teñido de madejas con la utilización de una máquina de teñido de tipo pulverización masiva a presión atmosférica. Se conformó el hilo fabricado por hilatura teñido en una tela de punto plano circular con la utilización de una tricotosa de punto circular de 30 pulgadas (76,2 cm) y calibre 18.

Con respecto al hilo fabricado por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 1 la tenacidad (resistencia), elongación, resistencia elástica inicial, porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5% de elongación y otros resultados de medición y evaluación.

Ejemplo 2

Se fabricó un hilo de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que en la etapa de estirado se llevó a cabo la hilatura mixta de un 67% en peso de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) utilizadas en el Ejemplo 1 y un 33% en peso de fibras cortadas (finura de 1,4 dtex y 51 mm de longitud de fibra) de copra (Bemberg: marca comercial de Asahi Kasei Corporation), y en que el ajuste de torsión se llevó a cabo a 60ºC durante 15 min.

A continuación, se llevaron a cabo el teñido y la formación de una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1. Con respecto al hilo fabricado por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 1 las propiedades y otros resultados de medición y evaluación.

Ejemplo 3

Se fabricó un hilo de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que en la etapa de estirado, se llevó a cabo la hilatura mixta de un 33% en peso de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) utilizadas en el Ejemplo 1 y un 67% en peso de lana de calidad 70 (promedio de finura: 4,0 dtex, y cortadas a 51 mm de longitud de fibra), y en que el ajuste de torsión se llevó a cabo a 70ºC durante 15 min. A continuación, se llevaron a cabo el teñido y la formación de una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1.

Con respecto al hilo fabricado por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 1 las propiedades y otros resultados de medición y evaluación.

Ejemplo 4

Se fabricaron fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) de finura de fibra única de 1,7 dtex y longitud de fibra de 38 mm, de la misma manera que en el Ejemplo 1. El número de ondulaciones y el grado de ondulación de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas fueron de 16,4 por 25 mm y 15,8%, respectivamente.

En una etapa de estirado, se llevó a cabo la hilatura mixta de cintas de un 50% en peso de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas y un 50% en peso de algodón cardado, y se fabricó un hilo fabricado por hilatura mediante un proceso de hilatura, según el sistema común de hilatura de algodón. A continuación, se llevaron a cabo el teñido y la formación de una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1.

Ejemplo Comparativo 1

Se fabricó un hilo de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se utilizaron fibras cortadas de poli(tereftalato de etileno) de 2,3 dtex de finura y 51 mm de longitud de fibra. A continuación, se llevaron a cabo el teñido y la formación de una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1. Con respecto al hilo fabricado por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 1 las propiedades y otros resultados de medición y evaluación.

Ejemplo Comparativo 2

Se fabricó un hilo de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se llevó a cabo la hilatura mixta de un 67% en peso de las fibras cortadas de poli(tereftalato de etileno) utilizadas en el Ejemplo Comparativo 1 y un 33% en peso de fibras cortadas de copra (1,4 dtex de finura y 51 mm de longitud de fibra). Se llevaron a cabo el teñido y la formación de una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que el ajuste de torsión se llevó a cabo a 60ºC durante 15 min.

Todos los hilos fabricados por hilatura de los Ejemplos 1 a 4 mostraron una elongación elevada, de forma que la eficiencia de tejido de los mismos fue extraordinariamente excelente. Además, la resistencia elástica inicial fue pequeña, mientras que la elongación fue elevada, de forma que se consiguió una tela de propiedades tales como una elongación elevada con baja tensión. De este modo, las telas mostraron una elasticidad excelente. Aún además, el porcentaje de recuperación elástica de elongación de los hilos fabricado por hilatura fue elevado, de forma que la tela de punto a partir de los mismos fue excelente en propiedad de recuperación elástica.

Los géneros de punto de los Ejemplos 2, 3 y 4 eran de tal modo que, sin aflorar en exceso el tacto de la fibra poli(tereftalato de trimetileno), el tacto de la copra, la lana y el algodón así como de los otros materiales en la mezcla se mostró satisfactorio.

Con respecto a las telas de los Ejemplos 1 a 4, los resultados de los exámenes de utilización mostraron que los cambios en el tacto y la dimensión fueron extremadamente pequeños, y no tuvo lugar el agujereado, imperfecciones superficiales por desgaste, pildeo ("pilling"), etc., y de esta manera la tela mostró una excelente durabilidad.

En el Ejemplo Comparativo 1, la resistencia elástica inicial del hilo fabricado por hilatura fue elevada mientras el porcentaje de recuperación elástica de elongación de la misma fue bajo, de forma que la tela de punto a partir del mismo mostró un tacto áspero, elasticidad insatisfactoria y propiedad de recuperación elástica insatisfactoria.

En el Ejemplo Comparativo 2, la elongación del hilo fabricado por hilatura fue baja, de forma que tuvieron lugar roturas de hilo en el momento del tricotado, y de este modo se comprobó su capacidad de tricotado relativamente insatisfactoria. Además, la resistencia elástica inicial del hilo fabricado por hilatura fue elevada, mientras que la elongación y el porcentaje de recuperación elástica de elongación del mismo fueron bajos, de forma que tanto la elasticidad como la propiedad de recuperación elástica de la tela de punto fueron insatisfactorias. Aún además, el producto de tenacidad por elongación del hilo fabricado por hilatura fue bajo, de forma que en el examen de utilización tuvieron lugar imperfecciones superficiales por desgaste y pildeo, y de este modo se comprobó su durabilidad
insatisfactoria.

Ejemplos 5 a 9

Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto en que se cambiaron las condiciones de la ondulación por calor al utilizar un dispositivo ondulador por calor, y de este modo se obtuvieron fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) que diferían en el número de ondulaciones y en el grado de ondulación. Se fabricaron hilos fabricados por hilatura a partir de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas como en el Ejemplo 1. A continuación, se llevaron a cabo el teñido y la formación de una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1.

Con respecto a los hilos fabricados por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 2 las propiedades y otros resultados de medición y evaluación.

Todos los hilos fabricados por hilatura de los Ejemplos 5 a 9 mostraron excelente capacidad de tricotado, y las telas de punto obtenidas fueron excelentes en elasticidad y propiedad de recuperación elástica. En el examen de utilización de las mismas, los cambios en el tacto y la dimensión fueron extremadamente pequeños, y no tuvo lugar el agujereado, imperfecciones superficiales por desgaste, pildeo, etc., y de este modo se demostró la excelente durabilidad de las mismas.

Aumentaron ligeramente tendencias tales como los nudos y protuberancias en el hilo fabricado por hilatura, el coeficiente L aumentó también, y la uniformidad del hilo fabricado por hilatura bajó, de acuerdo con la observación de un aumento en el número de ondulaciones y el grado de ondulación. En particular, en el Ejemplo 5, tanto el número de ondulaciones como el grado de ondulación fueron considerablemente grandes, de forma que la capacidad de penetración de las fibras fue ligeramente insatisfactoria, la frecuencia de rotura de extremos en la etapa de hilatura fue ligeramente elevada, y dio como resultado un hilo cuyo coeficiente L excedió los 2,0, que demostraba una uniformidad ligeramente insatisfactoria. En el Ejemplo 9, tanto el número de ondulaciones como el grado de ondulación fueron considerablemente pequeños, de forma que se observó en la etapa de cardado la tendencia de descuelgues de tela en la zona del rodillo de calandrado colector de tela.

Ejemplos 10 a 14

Se fabricaron fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) cortadas al bies de 2,2 dtex de finura y de 64 a 89 mm de longitud de fibra, de la misma manera que en el Ejemplo 1. Sin embargo, se cambiaron las condiciones de la ondulación por calor que utiliza un dispositivo ondulador por calor y, de este modo, las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas diferían en el número de ondulaciones y en el grado de ondulación.

Se suministraron las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) individuales obtenidas a un proceso de hilatura de estambre. Se llevó a cabo la hilatura mixta de un 30% en peso de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) y un 70% en peso de lana de calidad 70 (finura promedio: 4,0 dtex) en una etapa de mezcla con rejillas, y se llevó a cabo la formación de un hilo fabricado por hilatura por medio de una máquina de hilatura de anillos.

Cada uno de los hilos fabricados por hilatura obtenidos se tiñó y se conformó en una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que el ajuste de giro se llevó a cabo a 70ºC durante 15 min.

Con respecto a los hilos fabricados por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 3 las propiedades y otros resultados de medición y evaluación.

Todos los hilos fabricados por hilatura de los Ejemplos 10 a 14 mostraron una capacidad de tricotado excelente, y las telas de punto obtenidas fueron excelentes no solamente en elasticidad y propiedad de recuperación elástica, sino que también se encontró que aquéllas tenían satisfactoriamente gran parte del tacto de lana. En los exámenes de utilización de la mismas, los cambios en el tacto y en la dimensión fueron extremadamente pequeños, y no tuvo lugar el agujereado, imperfecciones superficiales por desgaste, pildeo, etc., y de este modo las telas demostraron una excelente durabilidad.

Sin embargo, tal como se había experimentado en los Ejemplos anteriores 5 a 9, tendencias tales como los nudos y las protuberancias en el hilo fabricado por hilatura aumentaron ligeramente, también aumentó el coeficiente L, y se redujo la uniformidad de hilo fabricado por hilatura, de acuerdo con la observación de un aumento del número de ondulaciones y el grado de ondulación. En particular, en el Ejemplo 10, tanto el número de ondulaciones como el grado de ondulación fueron considerablemente grandes, de forma que la capacidad de penetración de las fibras fue ligeramente insatisfactoria, la frecuencia de roturas de extremos en la etapa de hilatura fue ligeramente elevada, y dio como resultado un hilo cuyo coeficiente L superaba a 2,0, que demostraba una uniformidad ligeramente insatisfactoria. En el Ejemplo 14, tanto el número de ondulaciones como el grado de ondulación fueron considerablemente pequeños, de forma que se observó la tendencia de descuelgue del tejido en la zona de calandrado colector de tejido en la etapa de cardado.

Ejemplos 15 a 18

Se fabricaron fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se cambió la proporción de adhesión de aceite de acabado para hilatura, cuyo principal componente era sal potásica de laurilfosfato. Las fibras cortadas de poli (tereftalato de trimetileno) obtenidas se conformaron en un hilo fabri-
cado por hilatura, se tiñeron y conformaron en una tela de punto circular, de la misma manera que en el Ejemplo 1.

Con respecto a los hilos fabricado por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 4 las propiedades y otros resultados de medición y evaluación.

Todos los hilos fabricados por hilatura de los Ejemplos 15 a 18 mostraron una excelente capacidad de tricotado, y las telas de puntos obtenidas fueron excelentes en elasticidad y propiedad de recuperación elástica. En los exámenes de utilización de las mismas, los cambios en el tacto y en la dimensión fueron extremadamente pequeños, y no tuvo lugar el agujereado, imperfecciones superficiales por desgaste, pildeo, etc., y de esta manera las telas demostraron una excelente durabilidad.

En el Ejemplo 16, la proporción de aceite de acabado adherido fue la apropiada, de forma que la capacidad de paso a través de la máquina de cardado fue excelente y la frecuencia de roturas de extremos en la etapa de hilatura fue muy baja, y de este modo se demostró la capacidad de hilatura extremadamente elevada. Además, el coeficiente L de la misma fue pequeño, y de este modo se demostró la excelente uniformidad del hilo.

En el Ejemplo 15, la cantidad de aceite de acabado adherido fue ligeramente pequeña, de forma que la generación de electricidad estática en la etapa de cardado y la etapa de hilatura fue ligeramente elevada. En la etapa de hilatura, la frecuencia de roturas de extremos atribuida a la envoltura sobre un rodillo inferior fue ligeramente grande. Además, el coeficiente L de la misma superó los 2,0, demostrando una uniformidad ligeramente insatisfactoria.

En el Ejemplo 17, la cantidad de aceite de acabado adherido fue ligeramente excesiva, de forma que la frecuencia de roturas de extremos atribuida a la envoltura de las fibras cortadas sobre un rodillo superior en la etapa de hilatura fue ligeramente elevada. Sin embargo, la uniformidad del hilo fue tolerable.

En el Ejemplo 18, la cantidad de aceite de acabado adherido fue excesiva, de forma que no solamente se observó la tendencia a envolverse sobre un cilindro en la etapa de cardado, sino que también aumentó ligeramente la frecuencia de roturas de extremos en la etapa de hilatura. El coeficiente L de los mismos superó los 2,0, demostrando una uniformidad bastante insatisfactoria.

Ejemplo 19

Se fabricaron fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que no se eliminó el agente de acabado para filamentos, cuyos componentes principales eran un éster de ácido graso y un poliéter de peso molecular 1.500, y en que no se aplicó el aceite de acabado para hilatura. La proporción de adhesión de agente de acabado fue del 0,12% omf.

Las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas se conformaron en un hilo fabricado por hilatura, se tiñeron y se conformaron en una tela de punto circular, de la misma manera que en el Ejemplo 1.

Con respecto a los hilos fabricados por hilatura después del proceso de teñido, se enumeran colectivamente en la Tabla 4 las propiedades y otros resultados de medición y evaluación.

El hilo fabricado por hilatura obtenido mostró una capacidad de tricotado satisfactoria, y la tela de punto obtenida fue excelente en elasticidad y propiedad de recuperación elástica. En los exámenes de utilización de la misma se consiguieron resultados satisfactorios.

Sin embargo, el aceite de acabado no fue el más apropiado, de forma que la generación de electricidad estática en la etapa de cardado y la etapa de hilatura fue ligeramente elevada. En particular, la frecuencia de roturas de extremos en la etapa de hilatura fue ligeramente elevada. Además, el coeficiente L de la misma superó los 2,0, demostrando una uniformidad ligeramente insatisfactoria.

Ejemplo 20

Se extruyeron dos tipos de polímero de poli(tereftalato de trimetileno) que tienen diferentes valores de viscosidad intrínseca, utilizados en una proporción de 1:1, en forma de núcleo con envolvente excéntrica (el polímero de viscosidad elevada constituye el núcleo) para obtener un filamento no estirado, a una temperatura de hilatura de 265ºC y a una velocidad de hilatura de 1500 m/min. Este filamento fue estirado y enrollado en condiciones tales que la temperatura del rodillo caliente fue de 55ºC, la temperatura de la placa caliente fue de 140ºC y la velocidad de estirado fue de 400 m/min. Con respecto a la proporción de estirado, se ajustó de manera que la finura después del estirado fuera de 84 dtex. De este modo, se obtuvo un hilo conjugado multifilamento de tipo núcleo con envolvente excéntrica de 84 dtex/36 f. Con respecto al hilo conjugado multifilamento obtenido, la viscosidad intrínseca [\eta] de la parte de viscosidad elevada fue de 0,90, mientras que la viscosidad intrínseca [\eta] de la parte de viscosidad baja fue de 0,70.

Se fabricaron fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) de 51 mm de longitud de fibra a partir del hilo conjugado multifilamento obtenido, de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que no se efectuó la ondulación por calor utilizando un dispositivo ondulador por calor. El número de ondulaciones y el grado de ondulación de las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas fueron de 13,2 por 25 mm y 17,5%, respectivamente.

Las fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) obtenidas se conformaron en un hilo fabricado por hilatura, se tiñeron y se conformaron en una tela de punto circular de la misma manera que en el Ejemplo 1.

El hilo fabricado por hilatura obtenido mostró una capacidad de tricotado satisfactoria, y la tela de punto obtenida fue excelente en elasticidad y propiedad de recuperación elástica. En los exámenes de utilización de la misma, se consiguieron resultados satisfactorios.

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(Tabla pasa a página siguiente)

1

2

3

4

Las abreviaturas y expresiones para fibras utilizadas en las tablas tienen los siguientes significados:

: PTT: poli(tereftalato de trimetileno),

: PET: poli(tereftalato de etileno),

: Bem: Bemberg (marca comercial para la fibra de copra producida por Asahi Kasei Corporation), y

: Lana: lana.

Aplicabilidad industrial

El hilo fabricado por hilatura de la presente invención es excelente en características de tejido y tricotado. Las telas tejidas y tricotadas a partir del mismo son excelentes en elasticidad y propiedad de recuperación elástica, y excelentes también en estabilidad de la forma y durabilidad, cuando se utilizan durante un periodo de tiempo prolongado. El hilo compuesto fabricado por hilatura de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) y otras fibras ejerce funciones excelentes con respecto a la elasticidad, propiedad de recuperación elástica, estabilidad de forma, etc., a la vez que de forma satisfactoria tiene gran parte del tacto del otro material mezclado.

El hilo fabricado por hilatura de la presente invención tiene utilidad en prendas de vestir tales como medias, calcetines y ropa deportiva, en hilo de envoltura para un hilo elástico, tejido para prendas y tela de punto, prendas de vestir tales como ropa interior, toallas, esteras de baño, ropa de hogar tal como alfombras, ropa de cama y similares.

Claims

1. Hilo fabricado por hilatura que comprende fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) en un contenido de, como mínimo, el 15% en peso, caracterizándose dicho hilo fabricado por hilatura por:

- una finura de fibra única de 0,1 a 10,0 dtex,

- una longitud de fibra de la fibra cortada de 30 a 160 mm,

- un coeficiente I o un coeficiente L de 1,0 a 2,5, en el que

(1): Cuando el número de fibras cortadas constituyentes es 64 o inferior,

Coeficiente I = % de U x (número de fibras cortadas constituyentes)^{1/2} / 80

(2): Cuando el número de fibras cortadas constituyentes supera las 64,

Coeficiente L = % de U x (número de fibras cortadas constituyentes)^{1/3} / 40

en el que el % de U representa el porcentaje de la desviación promedio de peso de hilo por unidad de longitud del mismo, y en el que: número de fibras cortadas constituyentes = finura del hilo fabricado por hilatura (dtex)/finura promedio de la fibra cortada (dtex) y

- un porcentaje de recuperación elástica de elongación al 5%

de elongación que cumple la fórmula:

2. Hilo fabricado por hilatura, según la reivindicación 1, que es un hilo compuesto fabricado por hilatura que comprende fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) y otras fibras, en el que el contenido de fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) está dentro del intervalo del 15 al 70% en peso.

3. Hilo fabricado por hilatura, según las reivindicaciones 1 ó 2, que muestra una elongación de rotura del 10% o superior.

4. Hilo fabricado por hilatura, según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, que muestra un producto de tenacidad por elongación del 15 cN\cdot%/dtex o superior.

5. Hilo fabricado por hilatura, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el coeficiente de giro \alpha (\alpha = giro (T/m)/(contador métrico^{0,5})) en términos de contador métrico, se encuentra dentro del intervalo de 60 a 120.

6. Hilo fabricado por hilatura, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, al que se le ha aplicado un aceite de acabado, conteniendo dicho aceite de acabado una sal de alquilfosfato, cuyo grupo alquilo tiene en promedio de 8 a 18 átomos de carbono.