ES2314549T3 - Procedimiento para la produccion de un tejido de gamuza microfibroso tejido-no tejido que contiene una matriz nanocompuesta elastomerica. - Google Patents
Procedimiento para la produccion de un tejido de gamuza microfibroso tejido-no tejido que contiene una matriz nanocompuesta elastomerica. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2314549T3 ES2314549T3 ES05027323T ES05027323T ES2314549T3 ES 2314549 T3 ES2314549 T3 ES 2314549T3 ES 05027323 T ES05027323 T ES 05027323T ES 05027323 T ES05027323 T ES 05027323T ES 2314549 T3 ES2314549 T3 ES 2314549T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- lamellar
- composite material
- organophilic
- polyurethane
- material according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
- D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
- C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
- C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4202—Two or more polyesters of different physical or chemical nature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/0002—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate
- D06N3/0004—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate using ultra-fine two-component fibres, e.g. island/sea, or ultra-fine one component fibres (< 1 denier)
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/0056—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the compounding ingredients of the macro-molecular coating
- D06N3/0063—Inorganic compounding ingredients, e.g. metals, carbon fibres, Na2CO3, metal layers; Post-treatment with inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/346—Clay
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Material compuesto que comprende: a. microfibras seleccionadas de entre microfibras sintéticas; b. matriz nanocompuesta de arcilla lamelar/elastómero, caracterizado porque dicha arcilla lamelar se selecciona de entre: - arcillas lamelares organófilas; - arcillas lamelares organófilas funcionalizadas.
Description
Procedimiento para la producción de un tejido de
gamuza microfibroso tejido-no tejido que contiene
una matriz nanocompuesta elastomérica.
La presente invención se refiere a un material
compuesto que comprende una parte microfibrosa y una matriz
nanocompuesta de arcilla lamelar/elastómero, preferentemente matriz
nanocompuesta de arcilla lamelar/poliuretano, en el que dicha
arcilla lamelar se selecciona de entre arcillas organófilas y
arcillas organófilas funcionalizadas.
La presente invención se refiere asimismo a un
tejido no tejido de gamuza obtenido partiendo de dicho material
compuesto y dicho tejido no tejido de gamuza teñido.
La presente invención también se refiere a un
tejido no tejido de gamuza que contiene estabilizadores de UV,
obtenido partiendo de dicho material compuesto descrito
anteriormente y tejido no tejido de gamuza teñido.
Es conocido que el componente de poliuretano de
los materiales anteriores no puede teñirse fácilmente con respecto
a otros polímeros para tejidos, tales como poliésteres y nailon.
Además, una vez teñidos, estos materiales de poliuretano muestran
una escasa estabilidad de los colorantes al frotamiento y lavado con
agua.
Se ha intentado aumentar la capacidad de teñido
de la matriz de poliuretano. Las patentes
EP-A-0662981 y
JP-6207381, por ejemplo, describen la producción de
tejido no tejido de gamuza (a continuación en la presente memoria
indicado también como tejido no tejido microfibroso) preparado
utilizando una microfibra a base de poli(tereftalato de
etileno) (PET) o poliamida (nailon 6 o nailon 6-6) y
una poliuretano-urea que contiene unidades de amina
terciaria en la cadena, siendo parte dichas unidades de amina
terciaria del poliéster poliol que forma el poliuretano. Por tanto,
dicho tejido no tejido microfibroso se tiñe tanto en el componente
microfibroso (con colorantes dispersos) como en el componente de
poliuretano, utilizando colorantes reactivos (que pueden unirse
químicamente por sí mismos a los grupos de amina y amida presentes
en la cadena de poliuretano), colorantes ácidos, colorantes
premetalizados, (que pueden unirse por sí mismos mediante la
formación de enlaces iónicos y dativos).
Sin embargo, esta tecnología presenta
inconvenientes debido a la formulación del poliuretano. De hecho, el
grupo de amina de la cadena podría producir efectos de catálisis
básica no deseados durante la síntesis de poliuretano.
Se ha descubierto en la actualidad un
procedimiento para superar dichos inconvenientes: permite un anclaje
estable de las moléculas de colorante sin efecto sobre la síntesis
de PU.
Finalmente, el procedimiento de la presente
invención es mucho más sencillo que el de la técnica anterior y
permite un anclaje más estable no sólo de los colorantes, sino
también de otros tipos de aditivos, tales como, por ejemplo,
estabilizadores de UV, retardadores de la llama, aditivos
antimanchas.
Según lo expuesto anteriormente, la presente
invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un
material compuesto que comprende microfibras seleccionadas de entre
microfibras sintéticas y matriz nanocompuesta de arcilla
lamelar/elastómero, seleccionándose dicha arcilla lamelar de
arcillas lamelares organófilas y arcillas lamelares organófilas
funcionalizadas, comprendiendo el procedimiento anterior las etapas
siguientes:
- (a)
- preparar microfibras que presentan una estructura de islas en el mar y la formación posterior de un fieltro microfibroso partiendo de dichas microfibras;
- (b)
- impregnar dicho fieltro microfibroso con una dispersión en disolvente polar aprótico de material nanocompuesto deslaminado de poliuretano/arcilla lamelar organófila, o con una dispersión de material nanocompuesto deslaminado de poliuretano/arcilla lamelar organófila funcionalizada y después coagular; obteniéndose así el material compuesto de la presente invención.
En lo que respecta a las microfibras, éstas se
seleccionan de entre microfibras a base de poliéster (por ejemplo
poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de
propileno), poli(tereftalato de butileno)), poliamidas (por
ejemplo nailon 6, nailon 6-6 y nailon 12),
poliacrilonitrilo, preferentemente poli(tereftalato de
etileno) (PET) y poliamida (nailon 6 y nailon 6-6),
incluso más preferentemente poli(tereftalato de etileno).
En la forma de realización preferida, el
elastómero es una poliuretano-urea.
Los términos poliuretano y
poliuretano-urea significan un polímero constituido
por segmentos flexibles (segmentos blandos) y segmentos rígidos
(segmentos duros).
Los segmentos blandos pueden ser partes
poliméricas a base de:
- -
- poliéteres, tales como los que se obtienen a partir de politetrametilenglicol-diol (PTMG) polietilenglicol-diol (PEG), polipropilenglicol-diol (PPG);
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
- -
- poliésteres, por ejemplo ésteres de ácidos adípicos tales como poli(adipato de hexametileno)-diol (PHA), poli(adipato de 3-metilpentametileno)-diol (PMPA) o poli(adipato de neopentapentilo)-diol (PNA); pueden producirse otros poliésteres mediante la apertura de moléculas cíclicas tales como caprolactona (obteniéndose así el policaprolactona-diol, PCL resumiendo);
- -
- policarbonatos, tales como poli(carbonato de hexametileno)-diol (PHC), poli(carbonato de pentametileno)-diol (PPMC), poli-(carbonato de 3-metil-pentametileno)-diol (PMPC), poli(carbonato de tetrametileno)-diol (PTMC), combinaciones de los mismos y copolímeros.
También pueden utilizarse
poliésteres-co-poliéteres como
segmentos flexibles, formados mediante copolimerización de los
poliéteres y poliésteres mencionados anteriormente, así como
poliésteres-co-policarbonatos
obtenidos mediante copolimerización de poliésteres y
policarbonatos.
Los polioles utilizados en los ejemplos para la
síntesis de poliuretanos presentan normalmente un peso molecular
promedio en número comprendido entre 1.000 y 3.000, preferentemente
entre 1.750 y 2.250.
Los segmentos duros se refieren a partes de
cadena polimérica que se obtienen a partir de la reacción de un
diisocianato orgánico, tal como, por ejemplo,
metilen-bis-(isocianato de 4-fenilo)
(MDI) o diisocianato de tolueno (TDI) con un extensor de cadena de
diamina o glicólico. De hecho, se conoce bien que la finalización
de la síntesis de poliuretano puede efectuarse con diaminas,
obteniéndose así poliuretano-ureas, o con glicoles,
obteniéndose así poliuretanos.
Las diaminas posibles que pueden utilizarse como
extensores de cadena en la producción de
poliuretano-ureas son, entre las aminas alifáticas,
etilendiamina (EDA), 1,3-ciclohexanodiamina
(1,3-CHDA), 1,4-ciclohexanodiamina
(1,4-CHDA), iso-forondiamina (IPDA),
1,3-propilendiamina (1,3-PDA),
2-metilpentametilendiamina (MPDM),
1,2-propilendiamina (1,2-PDA) y
combinaciones de las mismas. Los ejemplos típicos de diaminas
aromáticas que van a utilizarse como extensores de cadena son
3,3'-dicloro-4,4'-diaminoldifenilmetano,
metilen-bis(4-fenilamina)
(MPA),
2,4-diamino-3,5-dietiltolueno,
2,4-diamino-3,5-di(metiltio)tolueno.
Dichas diaminas alifáticas y/o aromáticas pueden añadirse
directamente en el reactor o producirse mediante reacción in
situ entre el isocianato correspondiente y agua. Mientras,
pueden obtenerse extensiones de la cadena de los poliuretanos
mediante la adición de dioles tales como etilenglicol,
tetrametilenglicol y combinaciones. Finalmente, también puede
obtenerse la extensión de la cadena con ácidos dicarboxílicos, tales
como ácido malónico, ácido succínico y ácido adípico.
Las reacciones utilizadas para la síntesis de
poliuretanos y poliuretano-ureas se realizan
normalmente en disolventes polares apróticos, tales como
N,N-dimetilacetamida (DMAc),
N,N-dimetilformamida (DMF),
N-metilpirrolidona (NMP). Las preparaciones
anteriores las conocen bien los expertos en el campo.
La definición "material nanocompuesto
deslaminado de poliuretano/arcilla lamelar organófila" se refiere
a una dispersión de arcilla lamelar organófila mezclada a fondo con
un poliuretano o una poliuretano-urea (denominados
ambos a continuación en la presente memoria poliuretano, a menos que
se indique específicamente lo contrario), hasta que se obtiene una
estructura deslaminada exfoliada o intercalada.
La definición "material nanocompuesto
deslaminado de poliuretano/arcilla lamelar organófila
funcionalizada" se refiere a una dispersión de arcilla lamelar
organófila funcionalizada mezclada a fondo con un poliuretano, hasta
que se obtiene una estructura deslaminada exfoliada o
intercalada.
La definición "arcilla lamelar organófila"
identifica silicatos lamelares (filosilicatos) que presentan cargas
negativas en las lamelas y cationes inorgánicos en los espacios
interlamelares, en los que dichos cationes se han sustituido por
iones "onio" orgánicos, con el fin de aumentar tanto la
distancia entre las lamelas como la compatibilidad con el polímero
que va a intercalarse en estos espacios.
Dichos silicatos lamelares también pueden
incorporar, en el espacio interlamelar, moléculas de agua,
alcoholes, cetonas, aminas alifáticas, cíclicas o aromáticas, u
otras sustancias polares, hinchándose en consecuencia.
Dichos silicatos lamelares también pueden
presentar una estructura de triple capa en la que cada lamela está
constituida por una lámina octaédrica a base de hidróxido/óxido de
magnesio o aluminio, situada entre dos láminas tetraédricas a base
de sílice.
Los ejemplos de silicatos lamelares son arcillas
esmécticas, tales como montmorillonita, saponita, beidelita,
nontronita, hectorita, estevensita, bentonita, vermiculita,
sauconita, magadita, keniatita, o sustituciones o derivados de las
arcillas anteriores y combinaciones relativas. Dichas arcillas
pueden ser o bien naturales o bien sintéticas. Se seleccionan
arcillas lamelares preferidas de entre montmorillonita, bentonita y
combinaciones relativas.
Los iones "onio" presentes en las arcillas
organófilas lamelares se seleccionan de entre compuestos de amonio
primario, secundario, terciario o cuaternario, compuestos de
piridinio, compuestos de imidazolinio, compuestos de fosfonio,
compuestos de sulfonio. Ejemplos preferidos de compuestos
"onio" son ion alquil de
sebo-bis(hidroxietil)metilamonio, ion
alquil de
sebo-bis(hidroximetil)metilamonio, ion
(alquil de sebo
hidrogenado)-2-etilhexildimetilamonio,
ion bis(alquil de sebo hidrogenado)dimetilamonio, ion
bis(alquil de sebo hidrogenado)metilamonio, ion
(alquil de sebo hidrogenado)bencildimetilamonio.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El termino "sebo" indica el producto graso
que se obtiene a partir de los tejidos grasos de ganado y/o oveja.
El sebo contiene, en forma de glicéridos, ácido oleico, palmítico,
esteárico, mirístico y linoleico, además de cantidades inferiores
de otros ácidos grasos y colesterol. La característica más conocida
del sebo es su punto de solidificación, que es de entre 40 y 46ºC.
Las expresiones alquilo de sebo o alquilo de sebo hidrogenado son
expresiones comerciales que normalmente se refieren a combinaciones
de grupos alquilo C_{16}-C_{18} que se derivan
del sebo.
Los ejemplos típicos de arcillas lamelares
organófilas disponibles comercialmente (que contienen por tanto
iones "onio" orgánicos) son montmorillonita organófila que
contiene el catión sebo-bencildimetilamonio o el
catión (sebo hidrogenado)bencildimetilamonio.
Dichas arcillas organófilas lamelares presentan
una distancia interlamelar de al menos 17 \ring{A}. Dicha
distancia puede medirse eficazmente a través de difracción de rayos
X.
En lo que respecta a las arcillas lamelares
organófilas funcionalizadas, éstas son arcillas organófilas que se
han funcionalizado mediante reacción con uno o más compuestos
seleccionados de aquéllos que presentan la fórmula general (I)
(I)(X-R)_{n}Si(-O-R')_{p}(R'')_{m}
en la
que
n es un número entero de desde 1 hasta 3, m es
un número entero de desde 0 hasta 2 y p =
4-n-m con la condición de que p
\geq 1;
R se selecciona de radicales alquilo,
alquilarilo, arilalquilo, alcoxialquilo, alcoxiarilo, aminoalquilo,
aminoarilo y los productos halogenados correspondientes, que
presentan desde 2 hasta 30 átomos de carbono, preferentemente desde
2 hasta 6 átomos de carbono, en los que al menos un átomo de
hidrógeno se sustituye por X; o RX es un residuo que se deriva de
un estabilizador de UV, eliminador de radicales o antioxidante,
estando unido dicho residuo al átomo de silicio presente en el
compuesto de fórmula general (I), preferentemente a través de un
enlace ureico (-NHCONH-) o de uretano (-OCONH-);
R' es un radical alquilo que presenta desde 1
hasta 6, preferentemente desde 1 hasta 3 átomos de carbono;
R'' se selecciona de entre -H y un grupo
alquilo, alcoxialquilo, alquilamino-alquilo que
presenta desde 1 hasta 6 átomos de carbono;
X se selecciona de entre -OH, -SH,
-S^{-}M^{+}, -O^{-}M^{+}, -NHR^{1}, compuestos epoxídicos,
-N=C=O, -COOR^{1}, halógenos, hidrocarburos insaturados, siendo
M^{+} un catión metálico seleccionado de entre Li^{+},
Na^{+}, K^{+} y R^{1} un átomo de hidrógeno, o un radical
alquilo que presenta desde 1 hasta 6 átomos de carbono; X se
selecciona preferentemente de entre NH_{2}, productos epoxídicos y
alcoholes, pudiéndose teñir los grupos anteriores.
El compuesto funcionalizador (I) anterior
permite que las arcillas organófilas se transformen en
funcionalizadas mediante grupos funcionales X unidos a la arcilla.
Los grupos O-R' presentes en el compuesto (I), de
hecho, permiten que se fijen grupos -R-X a las
lamelas del silicato mediante reacción entre los grupos
-OR'alcoxi-silano del compuesto (I) y los grupos OH
de la superficie de las lamelas de la arcilla, con la formación de
enlaces siloxano covalentes particularmente estables
(X-R-Si-O-Si-capa).
Dicha funcionalización puede realizarse en un disolvente polar
aprótico, por ejemplo DMF, a una temperatura de
60-90ºC durante 8-12 horas.
Pueden encontrarse más detalles sobre esta
funcionalización, así como sobre el procedimiento de preparación de
los materiales nanocompuestos de arcilla organófila/poliuretano y de
arcilla organófila funcionalizada/poliuretano en la solicitud de
patente en tramitación junto con la presente con el nombre conjunto
de Milan Polytechnique y Alcantara SpA.
En cualquier caso, la cantidad de arcilla
organófila como tal o funcionalizada está comprendida entre 1 y 12%
en peso con respecto a poliuretano solo, preferentemente entre el 1
y el 6% en peso con respecto al poliuretano.
La primera etapa (a) de la presente invención,
que hace referencia a la preparación de una microfibra que presenta
una estructura de islas en el mar y la posterior formación de un
fieltro microfibroso partiendo de dicha microfibra, se realiza
según técnicas bien conocidas por los expertos en la materia y, por
ejemplo, según las descripciones de las que se informa en los
documentos EP-A-0584511,
US-A-3.716.614 y
US-A-3.531.368. El componente de
isla de la microfibra utilizada en la presente invención presenta
una cuenta de hilos de entre 0,33 y 0,01 dtex (0,3 y 0,01 denier),
preferentemente 0,20 y 0,11 dtex (0,18 y 0,1 denier), cuando se
utiliza el tejido no tejido microfibroso, por ejemplo, como
superficie de recubrimiento, o de entre 0,077 y 0,011 dtex (0,07 y
0,01 denier) cuando se utiliza el tejido no tejido microfibroso, por
ejemplo, para producir material de mayor ligereza como prendas de
ropa. El fieltro microfibroso se impregna en primer lugar con un
agente aglutinante soluble en agua caliente, tal como, por ejemplo,
poli(alcohol vinílico), del cual se extrae posteriormente el
componente de mar, mediante uno de los procedimientos conocidos y
mencionados en las patentes anteriores.
La etapa (b) consiste en la impregnación del
fieltro microfibroso obtenido al final de la etapa (a) con la
disolución o dispersión de o bien material nanocompuesto deslaminado
de poliuretano/arcilla lamelar organófila o bien material
nanocompuesto deslaminado de poliuretano/arcilla lamelar organófila
funcionalizada y posteriormente su coagulación. En una forma de
realización, el fieltro microfibroso producido en (a) se impregna
por medio de una serie de inmersiones en la disolución o dispersión
de o bien material nanocompuesto deslaminado de poliuretano/arcilla
lamelar organófila o bien material nanocompuesto deslaminado de
poliuretano/arcilla lamelar organófila funcionalizada. Entonces se
realiza una etapa de coagulación posterior en agua o en una
disolución de agua y disolvente aprótico, por ejemplo DMF, a una
temperatura comprendida, por ejemplo, entre 20 y 50ºC. El fin de
esta etapa del procedimiento es permitir la fijación de la matriz
nanocompuesta de poliuretano al fieltro de microfibras. Para hablar
con propiedad, el producto obtenido al final de la etapa (b) se
denominará "producto crudo".
La presente invención también se refiere a un
procedimiento para la preparación de tejidos no tejidos
microfibrosos teñidos, que comprende:
- (i)
- preparar láminas que presentan un espesor de aproximadamente 1 mm y pulir con esmeril la superficie de dichas láminas cortadas, partiendo del "producto crudo" obtenido al final de la etapa (b) anterior;
- (ii)
- teñir las láminas preparadas en la etapa (i) tiñendo el componente microfibroso y/o el componente elastomérico;
- (iii)
- realizar un tratamiento de acabado final opcional.
Los tejidos no tejidos microfibrosos anteriores
presentan una cantidad de matriz elastomérica nanocompuesta del 10
al 40% en peso, preferentemente del 18 al 35% en peso.
La etapa (i) consiste en la reducción del
producto crudo preparado tal como se describió en la etapa (b)
anterior para dar láminas que presentan un espesor de
aproximadamente 1 mm y el pulimento con esmeril posterior de las
superficies de dichas láminas cortadas con el fin de posibilitar que
aparezca vello microfibroso en la superficie. La etapa (i) se
efectúa según procedimientos conocidos, por ejemplo según lo que se
describe en las patentes mencionadas anteriormente.
La etapa (ii) consiste en la teñido de las
láminas preparadas en la etapa (i).
En el caso de la incorporación de una arcilla
lamelar organófila en la matriz de poliuretano (con la formación de
material nanocompuesto de poliuretano/arcilla lamelar organófila),
el procedimiento de teñido (etapa ii) se lleva a cabo
preferentemente utilizando colorantes específicos que puedan
producir enlaces iónicos con las lamelas cargadas negativamente
(colorantes básicos) o con el ion "onio" presente en el espacio
interlamelar de la arcilla (colorantes ácidos).
En el caso de la incorporación de una arcilla
lamelar organófila funcionalizada en la matriz de poliuretano
(formando un material nanocompuesto de poliuretano/arcilla lamelar
organófila funcionalizada), el tratamiento de teñido (etapa ii) se
realiza preferentemente por medio de la utilización de colorantes
específicos, denominados colorantes reactivos, que pueden formar
enlaces covalentes con los grupos funcionales presentes en la
arcilla organófila funcionalizada. Los colorantes reactivos así
unidos permiten que el tejido no tejido microfibroso se tiña en su
componente de matriz nanocompuesta, confiriendo al tejido no tejido
microfibroso teñido una resistencia particular a la decoloración
del colorante durante lavados con agua y agua con jabón.
Cuando las microfibras son a base de poliéster
(tal como poli(tereftalato de etileno) (PET),
poli(tereftalato de propileno) (PPT),
poli(tereftalato de butileno) (PBT)), la etapa (ii) puede
efectuarse en una o más etapas. Puede llevarse a cabo un
procedimiento de teñido en dos etapas utilizando colorantes tales
como colorantes dispersos para el componente microfibroso, y o bien
colorantes ácidos o básicos (cuando la matriz elastomérica
nanocompuesta de poliuretano/arcilla lamelar lamelar organófila
contiene iones "onio" y las lamelas de la arcilla presentan
una carga neta negativa) o bien colorantes reactivos (cuando la
matriz elastomérica contiene material nanocompuesto de
poliuretano/arcilla lamelar organófila funcionalizada) para el
componente elastomérico.
También es posible el teñido del tejido no
tejido microfibroso en una única etapa, correspondiente al teñido
del componente elastomérico de material nanocompuesto, cuando se
utiliza un poliéster teñido de mezcla madre para preparar el
componente microfibroso.
Cuando las microfibras son a base de poliamida
(tal como nailon 6, nailon 6-6 o nailon 12), puede
efectuarse una única etapa de teñido utilizando, en esta etapa, o
bien colorantes reactivos o bien colorantes ácidos (tanto la matriz
nanocompuesta de poliuretano como la microfibra pueden teñirse
juntos).
Por el contrario, la utilización de colorantes
dispersos para la microfibra requiere un procedimiento en dos
etapas (la matriz nanocompuesta de poliuretano y la microfibra deben
teñirse por separado).
Una estructura química preferida para los
colorantes dispersos es una de antraquinona, con el fin de
garantizar una alta solidez a la luz del producto teñido.
La estabilidad de dichos productos teñidos puede
mejorarse adicionalmente mediante la aplicación de estabilizadores
de UV durante la fase de teñido que, penetrando en la microfibra
junto con la materia colorante, pueden garantizar una resistencia
superior del propio colorante a la fotodegradación. También puede
efectuarse un tratamiento similar con estabilizadores de UV al
final, por medio de un tratamiento de acabado (etapa iii).
El ciclo de teñido de la microfibra de poliéster
consiste en una primera etapa de teñido, en la que la fibra se pone
en contacto con una dispersión en agua que contiene colorantes poco
solubles en agua (colorantes dispersos), tensioactivos que
dispersan el colorante y que facilitan su paso a la fibra y
condiciones de pH adecuadas para permitir que el colorante penetre
más fácilmente al interior de la fibra. La temperatura, que oscila
habitualmente desde 100 hasta 140ºC, se selecciona con el fin de
llevar el poliéster por encima de su temperatura de transición
vítrea, facilitando así la difusión del colorante en el interior de
la microfibra.
Por otra parte, el ciclo de teñido para la
matriz nanocompuesta puede efectuarse poniendo dicho material
compuesto microfibroso a una temperatura comprendida entre 20 y
100ºC y valores de pH comprendidos entre 4 y 10, según la
naturaleza de los grupos reactivos presentes tanto en la materia
colorante dispersa como en la arcilla. La duración de un
procedimiento de teñido depende también del tipo de colorante, del
grupo funcional presente en la arcilla (cuando está funcionalizada)
y de la morfología de la matriz (porosidad superior o inferior).
Normalmente, comprendido entre 20 minutos y 1-2
horas.
Además del tratamiento de teñido, puede
efectuarse un tratamiento de acabado posterior para conferir
propiedades específicas adicionales, tales como, por ejemplo, un
tacto más suave. Entre los tipos de tratamiento de acabado, también
se considera la posibilidad de procesar el producto acabado con
calor, hasta una temperatura de 250ºC, durante el tiempo
estrictamente necesario para realizar dicho procesamiento con calor,
tal como, por ejemplo, acoplamiento con otros sustratos,
estampación, gofrado, laminación, moldeado por inyección y
termoconformado.
La utilización de arcillas organófilas con o sin
grupos funcionales también permite que se obtengan otras diversas
ventajas. El procedimiento de la presente invención, por ejemplo,
posibilita anclar de una manera más estable (es decir, formando
enlaces covalentes) no sólo colorantes, sino también otros tipos de
aditivos, tales como, por ejemplo, estabilizadores de UV,
retardadores de la llama, aditivos antimanchas; la única condición
para posibilitarlo es que este aditivo pueda unirse por sí mismo a
grupos funcionales reactivos en la arcilla lamelar organófila
funcionalizada utilizada o al modificador de ion "onio"
presente en las capas de las arcillas organófilas.
El procedimiento de la presente invención
también ha mostrado la característica de no proporcionar aumentos
apreciables en la rigidez del material compuesto microfibroso. Esta
última propiedad, completamente inesperada, parece ser
particularmente importante con el fin de mantener las propiedades
sensoriales del producto final sin cambios, una característica
particularmente apreciada en esta clase de productos.
El procedimiento de la presente invención
también permite la introducción de aditivos en el tejido no tejido
microfibroso (tales como, por ejemplo, estabilizadores de UV y
agentes antimanchas), por medio de su fijación directa a los
compuestos que presentan la fórmula (I) antes de la formación del
material nanocompuesto de poliuretano/arcilla lamelar organófila
funcionalizada, o al tejido no tejido microfibroso de material
compuesto teñido/sin teñir, con la condición de que la matriz
elastomérica de dicho material compuesto esté constituido por un
material nanocompuesto de arcilla organófila/poliuretano o un
material nanocompuesto de arcilla lamelar organófila
funcionalizada/poliuretano.
Los ejemplos siguientes se proporcionan para
poner más claramente de manifiesto la presente invención.
Los siguientes ejemplos conciben el uso de
poli(tereftalato de etileno) (a continuación en la presente
memoria PET) para la producción de una microfibra, de poliuretanos
(a continuación en la presente memoria PU) como una matriz
elastomérica y o bien arcillas modificadas con cationes
alquilamonio, o bien funcionalizadas con cadenas colgantes que
llevan grupos funcionales reactivos (presente invención).
La microfibra de PET se prepara mediante un
hilatura conjugada de dos componentes, del tipo de microfibra islas
en el mar, en la que el PET (componente de isla) se hila en
presencia de poliestireno (componente de mar) según lo que se ha
ilustrado ampliamente en las patentes mencionadas en la descripción
del punto (a) del procedimiento. Los PU utilizados en los ejemplos
son poliuretanos aromáticos preparados partiendo de
4,4'-metilen-bis-(fenilisocianato),
(a continuación en la presente memoria MDI), a través de la síntesis
en N,N-dimetilformamida (a continuación en la
presente memoria DMF), en la que el prepolímero obtenido mediante la
reacción entre MDI y dioles poliméricos (a continuación en la
presente memoria polioles), se extiende mediante la adición de agua,
tal como ya se ha descrito en las patentes anteriores (documentos
EP-A-0584511,
EP-A-1323859). Los polioles
utilizados son PHC (con PM de 2.000) y PNA (con PM de 2.000) para el
poliuretano definido como PU1; PTMG (con PM de 2.000) y PCL (con PM
de 2.000) para el poliuretano definido como PU2.
Las arcillas utilizadas son montmorillonitas
modificadas mediante la sustitución del catión metálico entre capas
con sales de amonio cuaternario. En particular, se utilizó la
montmorillonita comercial Dellite® 43B (producida por Laviosa
Chimica Mineraria SpA). Dellite® 43B es una montmorillonita
organófila que contiene el ion sebobencildimetilamonio.
Se utilizaron los colorantes dispersos Rosso
Dianix® EFB (rojo disperso 60), suministrado por Dystar® y Giallo
Terasil® 4G (amarillo disperso 211), suministrado por Ciba®, para
teñir la microfibra; se utilizaron el colorante ácido Rosso Telon®
FL (rojo ácido 337) y el colorante básico Rosa Astrazon® FG (rojo
básico 13), suministrados por Dystar® y los colorantes reactivos
Cibacron® Navy FN-B (azul reactivo 238) y Blue
Lanasol® 3R (azul reactivo 50) suministrados por Ciba, para teñir la
matriz nanocompuesta.
El estabilizador reactivo utilizado en los
ejemplos 6-12-13 es Tinuvin® 213,
producido por Ciba®. Los aditivos estabilizadores Irganox® 1010 y
Tinuvin® 326, utilizados para preparar la disolución de
impregnación, también están producidos por Ciba®.
Se hicieron reaccionar 266 g de PHC y 114 g de
PNA que presentaban ambos un peso molecular de 2.000, en un reactor
de 2,5 litros presurizado con nitrógeno, a una temperatura de 65ºC,
con agitación, con 139,4 g de MDI en una razón molar de
isocianato/dioles de 2,9/1. Tras tres horas desde el comienzo de la
reacción, se enfrió el prepolímero así obtenido hasta una
temperatura de 45ºC y se diluyó con DMF, que presentaba un contenido
en humedad del 0,03%, hasta que se obtuvo una disolución al 25% en
peso de prepolímero, con un contenido en NCO libre del 1,46%.
Manteniendo la temperatura a 45ºC, se añadieron entonces lentamente
3,1 g de DBA y 5,9 g de agua disueltos en 117,5 g de DMF durante 5
minutos, para obtener una poliuretano-poliurea con
un peso molecular de 43.000. Entonces se elevó la temperatura hasta
65ºC y se mantuvo el reactor con agitación durante otras 8 horas,
obteniendo al final una disolución de
poliuretano-urea, estable con el tiempo, que
presentaba una viscosidad de 21.000 mPa.s a 20ºC.
Se siguió el mismo procedimiento del ejemplo 1,
con la única diferencia de que la reacción de prepolimerización se
efectuó en presencia de DMF. Para este fin, se hicieron reaccionar
266 g de PHC y 114 g de PNA, que presentaban ambos un peso
molecular de 2.000, en un reactor de 2,5 litros presurizado con
nitrógeno, a una temperatura de 45ºC y con agitación, con 139,6 g
de MDI, en una razón molar de isocianato/dioles de 2,9/1 en
presencia de DMF, que presentaba un contenido en humedad del 0,03%,
de modo que se obtuvo una disolución al 30% de prepolímero. 3 horas
tras el contacto de los reactivos, se obtuvo un prepolímero diluido
que presentaba un contenido en NCO del 1,66%. Entonces se añadieron
lentamente 3,1 g de DBA y 5,9 g de agua disueltos en 305 g de DMF
durante 10 minutos, de modo que se obtuvo una
poliuretano-poliurea que presentaba un peso
molecular de 43.000. Entonces se elevó la temperatura hasta 65ºC y
se mantuvo el reactor con agitación durante otras 8 horas,
obteniendo al final una disolución al
25% en peso de poliuretano-urea, estable con el tiempo, que presentaba una viscosidad de 20.000 mPa.s a 20ºC.
25% en peso de poliuretano-urea, estable con el tiempo, que presentaba una viscosidad de 20.000 mPa.s a 20ºC.
Se hicieron reaccionar 285 g de PTMG y 95 g de
PCL, que presentaban ambos un peso molecular de 2.000, en un
reactor de 2,5 litros presurizado con nitrógeno, a una temperatura
de 65ºC y con agitación, con 134 g de MDI, en una razón molar de
isocianato/dioles de 2,8/1. 3 horas tras el comienzo de la reacción,
se enfrió el prepolímero así obtenido hasta una temperatura de 45ºC
y se diluyó con DMF, que presentaba un contenido en humedad del
0,03% hasta que se obtuvo una disolución al 25% en peso de
prepolímero con un contenido en NOC libre del 1,39%. Manteniendo
todavía la temperatura a 45ºC, se añadieron entonces lentamente 8,6
g de DBA y 5,1 g de agua disueltos en 119 g de DMF durante 5
minutos, de modo que se obtuvo una
poliuretano-poliurea que presentaba un peso
molecular de 15.000. Entonces se elevó la temperatura hasta 65ºC y
se mantuvo el reactor con agitación durante otras 8 horas,
obteniendo al final una disolución de
poliuretano-urea, estable con el tiempo, que
presentaba una viscosidad de 23.000 mPa.s a 20ºC.
Se pesaron 7 g de Dellite® 43B en un vaso de
precipitados de 2 litros equipado con un agitador magnético y se
añadieron 150 g de DMF. Se deja la dispersión con agitación durante
2-3 horas y entonces se añaden 843 g de una
disolución de poliuretano PU2 o PU1 en DMF al 16,6% en peso de
polímero (véanse los ejemplos 1-3). Se deja la
disolución durante otras 12-14 horas con agitación
antes de su uso. La dispersión así formada contiene un 14% en peso
de polímero y un 5% en peso de arcilla, con respecto al polímero,
con un contenido en materia seca total igual al 14,74%.
Se adopta el mismo procedimiento descrito en el
ejemplo 4, pero haciendo uso esta vez de arcilla funcionalizada
Dellite® 43B en lugar de la arcilla organófila comercial, teniendo
cuidado de moler la arcilla funcionalizada (polvo muy fino) antes
de su dispersión en DMF y, en cualquier caso, antes de añadir la
disolución de poliuretano en DMF a la arcilla dispersada. La
dispersión así obtenida debe mantenerse con agitación hasta su uso
para la producción de un producto crudo. Se preparó la arcilla
funcionalizada Dellite® 43B que contenía un estabilizador de UV,
partiendo del estabilizador de UV Tinuvin® 213 de Ciba®. Los
procedimientos de preparación de la arcilla funcionalizada se
describen en la solicitud de patente en tramitación junto con la
presente bajo el nombre conjunto de Alcantara y Politecnico di
Milano.
Se prepara una floca de fibra, que consiste en
microfibras de PET de 0,11 \div 0,12 dtex (0,10 \div 0,11
denier) en una matriz de poliestireno, que presenta las siguientes
características: 4,2 dtex (3,8 denier), longitud de 51 mm, 5
rizos/cm, razón de tensión 2,5/1. En particular, la fibra consiste
en 57 partes en peso de microfibra de poli(tereftalato de
etileno), 40 partes en peso de matriz de poliestireno y 3 partes en
peso de polietilenglicol, estando contenida esta última en la matriz
de poliestireno.
Cuando se observa en sección, la fibra revela la
presencia de 16 microfibras de PET comprendidas en la matriz de
poliestireno. Se prepara un fieltro de partida por medio de la fibra
de floca, que se somete a punzonado para formar un fieltro
punzonado que presenta una densidad de 0,185 g/cm^{3}. Se sumerge
el fieltro punzonado en una disolución acuosa al 20% en peso de
poli(alcohol vinílico) y luego se seca. El fieltro punzonado
así tratado se sumerge posteriormente en tricloroetileno hasta que
la matriz de poliestireno se disuelve completamente, con la
consiguiente formación de tejido no tejido microfibroso compuesto
por microfibras de PET. El tejido no tejido microfibroso así formado
se seca y se obtiene un producto intermedio, denominado fieltro
D.
La disolución de elastómero preparada según los
ejemplos 1-5 se diluyó con DMF, que contenía 5,1 g
de Irganox® 1010 y 15,4 g de Tinuvin® 326 para formar una
disolución al 14% en peso. Se obtiene un polímero que presenta una
alta porosidad mediante la coagulación en agua de una película de
una disolución así preparada.
El fieltro D se sumerge en la disolución de
elastómero de los ejemplos 1-5 y el tejido no tejido
microfibroso así impregnado se escurre en primer lugar haciéndolo
pasar a través de un par de rodillos y posteriormente se sumerge
durante 1 hora en un baño de agua mantenido a 40ºC. De esta forma se
obtiene una lámina coagulada que se hace pasar a un baño de agua
calentada hasta 80ºC para extraer el disolvente residual y el
poli(alcohol vinílico). Tras el secado, se obtiene una
lámina microfibrosa de material compuesto, que contiene un 32% de
matriz elastomérica nanocompuesta, que se corta en láminas que
presentan un espesor de 1 mm y las láminas así obtenidas se someten
entonces a pulimento con esmeril con el fin de posibilitar que
aparezca vello microfibroso en la superficie. Se obtiene un
producto de gamuza que presenta un espesor de 0,8 mm, listo para
someterse a un tratamiento de teñido posterior.
El producto de gamuza, tal como se preparó en el
ejemplo 6, se somete a teñido, actuando a 120ºC durante 1 hora en
un baño de colorante acuoso que contiene el colorante disperso Rosso
Dianix® E-FB, en una cantidad del 0,3% en peso con
respecto al producto de gamuza. Al final del tratamiento, se obtiene
un cuero sintético de ante teñido acabado que, tras un tratamiento
de limpieza mediante reducción adicional con hidrosulfito de sodio
en un entorno alcalino con el fin de eliminar el exceso de colorante
no fijado, se somete a una prueba para evaluar la resistencia del
tejido al frotamiento en húmedo (norma AATCC
8-2001), lavado con jabón (norma AATCC
61-2001) y lavado en seco.
Las evaluaciones mostradas en la siguiente
tabla, que se refieren a los tejidos no tejidos microfibrosos
teñidos, se efectuaron tal como se expone a continuación:
- a)
- para determinar la decoloración de la materia colorante en la muestra de prueba (fieltro de múltiples fibras para lavado y tejido para frotamiento), se evalúa el nivel de suciedad mediante comparación con la escala de grises según la norma ISO 105A03;
- b)
- para determinar el cambio de tono de la muestra, antes y tras la prueba, se utiliza la escala de grises según la norma ISO 105A02;
\newpage
- c)
- la evaluación se efectúa comparando el cambio en el tono o el nivel de suciedad con los contrastes patrón de la escala de grises adecuada; una evaluación igual a 5 corresponde a que no hay cambio de tono ni transferencia de color, mientras que una evaluación de 1 corresponde al contraste máximo que aparece en la escala de grises utilizada.
De la misma forma, se tiñó otra parte del
producto de gamuza en las mismas condiciones, utilizando el color
amarillo disperso Terasil® 4G al 0,5% en peso con respecto al
producto de gamuza. Las evaluaciones de la resistencia del
colorante al frotamiento en húmedo, lavado con jabón y lavado en
seco se muestran en la siguiente tabla:
Se prepara el producto de gamuza tal como se
describió en el ejemplo 6 partiendo de PET teñido en masa en vez de
uno prístino, utilizando el material nanocompuesto de arcilla
lamelar organófila/poliuretano preparado en el ejemplo 4.
Se efectúa el teñido de la matriz nanocompuesta
de poliuretano actuando a 80ºC durante 45 minutos en un baño de
teñido acuoso a pH 7, que contiene el colorante ácido Rosso FL
Telon®, en una cantidad del 3% en peso con respecto al producto de
gamuza.
Al final del tratamiento, tras una etapa de
lavado con un surfactante a 65ºC durante 20 minutos con el fin de
eliminar el colorante no fijado, se obtiene un tejido no tejido
microfibroso, teñido en la parte de poliuretano que, tras el
acabado, se somete a pruebas para la evaluación de la resistencia
del colorante al frotamiento en húmedo (norma AATCC
8-2001), lavado con jabón (norma AATCC
61-2001) y lavado en seco, y los valores se muestran
en la siguiente tabla.
Se prepara el producto de gamuza tal como se
describió en el ejemplo 6 partiendo de PET teñido en masa,
utilizando el material nanocompuesto de arcilla/poliuretano
preparado en el ejemplo 4.
El teñido de la matriz nanocompuesta de
poliuretano se efectúa operando a 80ºC durante 1 hora en un baño de
teñido acuoso a pH 4,5, que contiene el colorante básico Astrazon
Rosa® FG, en una cantidad del 3% en peso con respecto al producto de
gamuza.
Al final del tratamiento, tras lavado con un
producto tensioactivo a 65ºC durante 20 minutos para eliminar el
exceso de colorante, se obtiene un tejido no tejido microfibroso,
teñido en la parte de poliuretano que, tras el acabado, se somete a
pruebas para la evaluación de la resistencia del colorante al
frotamiento en húmedo (norma AATCC 8-2001), lavado
con jabón (norma AATCC 61-2001) y lavado en seco, y
se muestran los valores en la tabla siguiente.
Se prepara el producto de gamuza tal como se
describió en el ejemplo 6 partiendo de PET teñido en masa,
utilizando el material nanocompuesto de poliuretano/arcilla lamelar
organófila funcionalizada con grupos amino, preparado en el ejemplo
5.
El teñido de la matriz nanocompuesta
elastomérica se efectúa utilizando el colorante reactivo Cibracron®
Navy FN-B en las condiciones siguientes:
- 1.
- tratamiento del producto en bruto con una solución salina de NaCl 60 g/l que contiene el 3% de colorante reactivo a 80ºC durante 30 minutos con el fin de obtener la captación de materia colorante en la matriz;
- 2.
- teñido del producto de gamuza a 60ºC durante 1 hora, tras la adición de una disolución de Na_{2}CO_{3} 18 g/l, que puede producir la forma reactiva de la materia colorante.
Al final del tratamiento, se obtiene un tejido
no tejido microfibroso teñido en la parte de poliuretano que, tras
lavado con un producto tensioactivo a 80ºC durante 20 minutos con el
fin de eliminar el colorante no fijado, se somete a la prueba de
evaluación con el fin de medir la resistencia del colorante al
frotamiento en húmedo (norma AATCC 8-2001), lavado
con jabón (norma AATCC 61-2001) y lavado en seco, y
se muestran los valores en la tabla siguiente.
De la misma forma, se tiñó otra parte del
producto de gamuza en la matriz elastomérica nanocompuesta por medio
del colorante reactivo Lanasol® Blue 3R, utilizando una
concentración de colorante del 3% en una disolución acuosa a pH 8,5
y teñido a una temperatura de 80ºC durante 1 hora.
Al final del tratamiento, se obtiene un tejido
no tejido microfibroso teñido en la parte de poliuretano que, tras
lavado con un surfactante a 80ºC durante 20 minutos con el fin de
eliminar el colorante no fijado, se somete a la prueba de
evaluación para medir la resistencia del colorante al frotamiento en
húmedo (norma AATCC 8-2001), lavado con jabón
(norma AATCC 61-2001) y lavado en seco, y se
muestran los valores en la siguiente tabla.
También se efectuó el teñido con materias
colorantes reactivas en un tejido no tejido microfibroso preparado
tal como se describe en el ejemplo 6, partiendo de PET teñido en
masa, pero utilizando una matriz nanocompuesta de
poliuretano/arcilla organófila funcionalizada con grupos epóxido en
lugar de grupos amino (preparado tal como se describió en el
ejemplo 5). Antes del tratamiento de teñido con colorantes
reactivos, se llevó a cabo un tratamiento de apertura de anillo
epoxídico en un entorno alcalino acuoso (pH 10 y una temperatura de
80ºC durante 20 minutos): el rendimiento del producto final, en
cuanto al teñido y la resistencia del colorante al lavado y al
frotamiento son similares a los anteriores.
Se sometió el producto de gamuza preparado tal
como se describió en el ejemplo 6, utilizando material nanocompuesto
elastomérico de poliuretano/arcilla lamelar organófila
funcionalizada con grupos amino, preparado tal como se describió en
el ejemplo 5, a teñido en su matriz elastomérica nanocompuesta, con
Cibacron® The Navy FN-B de la misma forma que se ha
descrito ya en el ejemplo 10 anterior.
Entonces se sometió el producto de gamuza
teñido, tras lavado con un surfactante a 80ºC durante 20 minutos
con el fin de eliminar el colorante no fijado, a teñido de su
componente de fibra utilizando en colorante disperso rosso Dianix®
E-FB en las condiciones ya descritas en el ejemplo
7. El producto de gamuza obtenido, tras teñido de su matriz
elastomérica nanocompuesta con un colorante reactivo y teñido con
materia colorante dispersa en la parte de fibra, presenta un tono
de color intermedio entre los de la fibra y la matriz elastomérica
(se obtiene un color violeta). El tejido no tejido microfibroso
teñido se somete entonces a la prueba de evaluación con el fin de
medir la resistencia del colorante al frotamiento en húmedo (norma
AATCC 8-2001), lavado con jabón (norma AATCC
61-2001) y lavado en seco; se muestran los valores
proporcionados en la tabla siguiente.
Se preparó un producto de gamuza, tal como se
describió en el ejemplo 6, con el material nanocompuesto
elastomérico de PU2/arcilla lamelar organófila funcionalizada con
un grupo colgante estabilizador de UV, preparado tal como se
describió en el ejemplo 5; se omitió en este caso la adición de la
mezcla de estabilizadores a la disolución de impregnación antes de
la impregnación del fieltro.
Se sometió una muestra de un tejido no tejido
microfibroso preparado en el ejemplo 12 a una prueba de
envejecimiento acelerado por UV, utilizando como referencia un
producto de gamuza de PU2 prístino, producido sin la adición del
estabilizador de UV Tinuvin® 326, con el fin de evaluar la eficacia
del aditivo unido a la arcilla. Las condiciones adoptadas son las
prescritas en la norma DIN 75202 (PV 1303); en particular:
- -
- Humedad relativa de la cámara = 20 \pm 10%;
- -
- Irradiación = 60 W/m^{2} (acumulativa entre 300-400 nm);
- -
- Temperatura del panel negro = 100 \pm 3ºC;
- -
- Temperatura de la cámara = 65 \pm 3ºC;
- -
- Duración de la exposición = 1 Fakra (10 MJ/m^{2}).
El producto de gamuza que contiene estabilizador
de UV unido a la arcilla muestra que resiste la prueba mucho mejor
que uno prístino y presenta un grado de amarilleamiento inferior y
mejores características fisicomecánicas que la muestra de
referencia, sin aditivos.
Claims (26)
1. Material compuesto que comprende:
- a.
- microfibras seleccionadas de entre microfibras sintéticas;
- b.
- matriz nanocompuesta de arcilla lamelar/elastómero,
caracterizado porque dicha arcilla
lamelar se selecciona de entre:
- -
- arcillas lamelares organófilas;
- -
- arcillas lamelares organófilas funcionalizadas.
2. Material compuesto según la reivindicación 1,
en el que las microfibras se seleccionan de entre microfibras a base
de poliésteres, poliamidas y poliacrilonitrilos.
3. Material compuesto según la reivindicación 1,
en el que el elastómero se selecciona de entre poliuretano y
poliuretano-urea y combinaciones de los mismos, y
las microfibras se seleccionan de entre poliésteres.
4. Material compuesto según la reivindicación 2,
en el que las microfibras se seleccionan de entre microfibras a base
de poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de
propileno), poli(tereftalato de butileno), nailon 6, nailon
6-6 y nailon 12.
5. Material compuesto según la reivindicación 4,
en el que las microfibras se seleccionan de entre microfibras a base
de poli(tereftalato de etileno).
6. Material compuesto según la reivindicación 1,
en el que la arcilla lamelar organófila o la arcilla lamelar
organófila funcionalizada está comprendida entre el 1 y el 12% en
peso con respecto al poliuretano.
7. Material compuesto según la reivindicación 6,
en el que la arcilla lamelar organófila o la arcilla lamelar
organófila funcionalizada está comprendida entre 1 y 6% en peso con
respecto al poliuretano.
8. Material compuesto según la reivindicación 1,
en el que la arcilla lamelar se selecciona de entre arcillas
esmécticas, tales como, por ejemplo, saponita, beidelita,
montmorillonita, nontronita, hectorita, vermiculita, estevensita,
bentonita, sauconita, magadita, keniatita y micas hinchadas.
9. Material compuesto según la reivindicación 8,
en el que la arcilla lamelar se selecciona de entre
montmorillonita.
10. Material compuesto según la reivindicación
1, en el que la arcilla lamelar organófila se selecciona de entre
arcillas lamelares que contienen iones "onio" entre las lamelas
de dichas arcillas.
11. Material compuesto según la reivindicación
10, en el que los iones "onio" se seleccionan de entre
compuestos de amonio, compuestos de piridinio, compuestos de
imidazolinio o compuestos de fosfonio.
12. Material compuesto según la reivindicación
11, en el que los iones "onio" se seleccionan de entre iones
sebobencildimetilamonio e iones (sebo
hidrogenado)bencildimetilamonio.
13. Material compuesto según la reivindicación
10, en el que las arcillas lamelares organófilas funcionalizadas se
seleccionan de entre arcillas lamelares organófilas funcionalizadas
con grupos polares seleccionados de entre NHR, SH, epóxidos,
alcoholes, COOR, hidrocarburos insaturados, ácidos sulfónicos,
seleccionándose R de entre hidrógeno y radicales alquilo que
presentan desde 1 hasta 10, y preferentemente desde 1 hasta 3 átomos
de carbono.
14. Material compuesto según la reivindicación
13, en el que las arcillas lamelares organófilas funcionalizadas se
seleccionan de entre arcillas lamelares organófilas funcionalizadas
con grupos polares teñibles seleccionados de entre NH_{2}, SH,
epóxidos y alcoholes.
15. Material compuesto según la reivindicación
1, en el que la matriz nanocompuesta de arcilla lamelar
organófila/poliuretano puede teñirse con colorantes catiónicos o
aniónicos.
16. Material compuesto según la reivindicación
1, en el que la matriz nanocompuesta de arcilla lamelar organófila
funcionalizada/poliuretano puede teñirse con colorantes catiónicos,
aniónicos o reactivos.
17. Material compuesto según la reivindicación
1, en el que la parte microfibrosa contiene microfibras de poliéster
en masa teñidas.
\newpage
18. Material compuesto según la reivindicación
1, en el que las arcillas lamelares organófilas funcionalizadas se
seleccionan de entre arcillas lamelares organófilas funcionalizadas
que contienen un residuo que se obtiene de moléculas de
antioxidantes, eliminadores de radicales y estabilizadores de
UV.
19. Procedimiento para la preparación del
material compuesto según la reivindicación 1, que comprende las
etapas siguientes:
- (a)
- preparación de las microfibras que presentan una estructura de islas en el mar y la formación posterior de un fieltro microfibroso partiendo de dichas microfibras;
- (b)
- impregnación de dicho fieltro microfibroso con una dispersión en disolvente aprótico de nanocompuesto de poliuretano/arcilla lamelar organófila deslaminada, o con una dispersión de material nanocompuesto de poliuretano/arcilla lamelar organófila deslaminada funcionalizada y coagulación posterior.
20. Tejidos de gamuza no
tejidos-tejidos teñidos obtenidos partiendo del
material compuesto según las reivindicaciones 1 a 18.
21. Procedimiento para la preparación de tejidos
no tejidos según la reivindicación 20, que comprende:
- (i)
- preparar las láminas que presentan un espesor de aproximadamente 1 mm y pulir con esmeril la superficie de dichas láminas cortadas, partiendo del producto obtenido al final de la etapa (b) anterior descrita en la reivindicación 19;
- (ii)
- teñir las láminas preparadas en la etapa (i) tiñendo el componente microfibroso y/o el componente elastomérico;
- (iii)
- realizar tratamientos de acabado finales opcionales.
22. Tejidos no tejidos de gamuza teñidos según
la reivindicación 20, en los que el componente fibroso presenta una
cuenta de hilos de entre 0,33 y 0,01 dtex (0,3 y 0,01 denier),
preferentemente entre 0,20 y 0,11 dtex (0,18 y 0,1 denier) o entre
0,077 y 0,011 dtex (0,07 y 0,01 denier), dependiendo del campo de
utilización del producto.
23. Tejidos no tejidos microfibrosos según la
reivindicación 20, en los que la matriz elastomérica nanocompuesta
está presente en una cantidad de 10 a 40% en peso.
24. Tejidos no tejidos microfibrosos según la
reivindicación 23, en los que la matriz elastomérica nanocompuesta
está presente en una cantidad de 18 a 35% en peso.
25. Procedimiento para la preparación de los
tejidos no tejidos microfibrosos según la reivindicación 21, en el
que las láminas obtenidas al final de la etapa (i) se someten
únicamente al teñido de la matriz de poliuretano, utilizando
colorantes seleccionados de entre colorantes dispersos, colorantes
aniónicos, catiónicos, reactivos.
26. Procedimiento para la preparación de tejidos
no tejidos microfibrosos según la reivindicación 21, en el que las
láminas en bruto de fondo obtenidas al final de la etapa (i) se
someten únicamente al teñido de la matriz de poliuretano
nanocompuesta, utilizando colorantes aniónicos, catiónicos o
reactivos, estando el componente microfibroso constituido por
microfibras de poliéster en masa teñidas.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI04A2547 | 2004-12-29 | ||
| IT002547A ITMI20042547A1 (it) | 2004-12-29 | 2004-12-29 | Processo per la produzione di un tessuto non tessuto microfibroso scamosciato c0ntenente una matrice elastomerica nanocomposita |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2314549T3 true ES2314549T3 (es) | 2009-03-16 |
Family
ID=34956590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05027323T Expired - Lifetime ES2314549T3 (es) | 2004-12-29 | 2005-12-14 | Procedimiento para la produccion de un tejido de gamuza microfibroso tejido-no tejido que contiene una matriz nanocompuesta elastomerica. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1676949B1 (es) |
| AT (1) | ATE411423T1 (es) |
| DE (1) | DE602005010380D1 (es) |
| ES (1) | ES2314549T3 (es) |
| IT (1) | ITMI20042547A1 (es) |
| PT (1) | PT1676949E (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8329286B2 (en) | 2004-12-29 | 2012-12-11 | Alcantara S.P.A. | Process for the production of a microfibrous chamois woven-non-woven fabric containing an elastomeric nanocomposite matrix |
| CN105542108B (zh) * | 2015-12-22 | 2018-02-27 | 上海华峰超纤材料股份有限公司 | 超细纤维合成革用易染色聚氨酯树脂及其制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3531368A (en) | 1966-01-07 | 1970-09-29 | Toray Industries | Synthetic filaments and the like |
| US3716614A (en) | 1969-05-12 | 1973-02-13 | Toray Industries | Process of manufacturing collagen fiber-like synthetic superfine filament bundles |
| WO1993011190A1 (en) * | 1991-11-26 | 1993-06-10 | Allied-Signal Inc. | Polymer nanocomposites formed by melt processing of a polymer and an exfoliated layered material derivatized with reactive organo silanes |
| IT1255654B (it) * | 1992-08-06 | 1995-11-09 | Carlo Borri | Procedimento per la produzione di un materiale tessile composito e il materiale tessile composito cosi' ottenuto |
| DE69311356T2 (de) | 1992-08-06 | 1997-10-02 | Alcantara Spa | Mikrofasriger, wildlederähnlicher vliesstoff und verfahren zu seiner herstellung |
| JP3128373B2 (ja) | 1993-01-12 | 2001-01-29 | 株式会社クラレ | ポリウレタン及び皮革様シート |
| JP3798818B2 (ja) * | 1996-06-24 | 2006-07-19 | イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ポリウレタン繊維及びその製造方法 |
| ITMI20012779A1 (it) | 2001-12-21 | 2003-06-21 | Alcantara Spa | Procedimento per la preparazione di un materiale tessile composito e il materiale tessile composito cosi' ottenuto di elevata durabilita' e' |
-
2004
- 2004-12-29 IT IT002547A patent/ITMI20042547A1/it unknown
-
2005
- 2005-12-14 DE DE602005010380T patent/DE602005010380D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2005-12-14 ES ES05027323T patent/ES2314549T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2005-12-14 PT PT05027323T patent/PT1676949E/pt unknown
- 2005-12-14 EP EP05027323A patent/EP1676949B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2005-12-14 AT AT05027323T patent/ATE411423T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1676949A3 (en) | 2007-03-14 |
| DE602005010380D1 (de) | 2008-11-27 |
| ATE411423T1 (de) | 2008-10-15 |
| ITMI20042547A1 (it) | 2005-03-29 |
| PT1676949E (pt) | 2009-01-02 |
| EP1676949B1 (en) | 2008-10-15 |
| EP1676949A2 (en) | 2006-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60024801T2 (de) | Polyurethanharnstofffasern und verfahren zu ihrer herstellung | |
| BRPI0808471B1 (pt) | dispersão aquosa, uso de dispersões aquosas, processo para a produção de substratos tipo folha de múltiplas camadas, substrato tipo folha de múltiplas camadas, uso de substratos tipo folha de múltiplas camadas, e, painéis interiores de automóveis, sapatos, têxteis ou peça de mobília. | |
| ES2329265T3 (es) | Spandex que se puede teñir. | |
| TWI722274B (zh) | 片狀物 | |
| TW200808924A (en) | Microporous coating based on polyurethane polyurea | |
| KR101903896B1 (ko) | 폴리우레탄계 uv 흡수제 | |
| TWI467068B (zh) | 聚胺基甲酸酯彈性紗及其製造方法 | |
| TW201215738A (en) | Process for the coating of textiles | |
| ES2314549T3 (es) | Procedimiento para la produccion de un tejido de gamuza microfibroso tejido-no tejido que contiene una matriz nanocompuesta elastomerica. | |
| US20060182922A1 (en) | Polyol component for polyurethane formation comprising anionic diol and composition | |
| JP7112222B2 (ja) | 立毛調人工皮革 | |
| CN105418887A (zh) | 一种用于酸性染料的阴离子型聚氨酯固色剂、其制备方法及应用 | |
| ES2315333T3 (es) | Procedimiento para la preparacion de un material textil compuesto de durabilidad elevada que se puede tratar a temperatura elevada. | |
| KR20020027655A (ko) | 플러시 피혁 형태의 시트 형상물 및 그 제조방법 | |
| US8329286B2 (en) | Process for the production of a microfibrous chamois woven-non-woven fabric containing an elastomeric nanocomposite matrix | |
| JP6031331B2 (ja) | ポリウレタン弾性繊維及びその製造方法 | |
| JP3851290B2 (ja) | アニオン性ジオールからなるポリウレタン形成用ポリオール成分および組成物 | |
| ES2311922T3 (es) | Procedimiento para la preparacion de fibras o peliculas de material nanocompuesto de poliuretano que presentan una capacidad de tincion y una resistencia a rayos uv mejoradas. | |
| JP5165216B2 (ja) | 弾性ナノ複合材料マトリックスを含むスエード調極細不織布の製造方法 | |
| JP2007162203A5 (es) | ||
| JP2024025722A (ja) | 人工皮革 | |
| JP4728874B2 (ja) | ポリウレタン弾性繊維および染色助剤 | |
| JPH0155288B2 (es) | ||
| TWI829359B (zh) | 視覺色彩改變織布 | |
| EP4321679A2 (en) | Artificial leather |