ES2991477T3 - Fibra celulósica hilada con disolvente - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a una fibra celulósica del género lyocell. La fibra según la invención tiene las siguientes propiedades: a) la fibra tiene un contenido de hemicelulosa de 5 % en peso o más b) la fibra se caracteriza por los factores de Hoeller Fl y F2 de la siguiente manera: Factor de Hoeller Fl >= 0,7+x y <= 1,3+x Factor de Hoeller F2 >= 0,75+(x*6) y <= 3,5+(x*6) donde x es 0,5 si la fibra no contiene un agente de mateado y x es 0 si la fibra contiene un agente de mateado, y si x es 0,5, la fibra está esencialmente libre de cualquier agente de incorporación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Fibra celulósica hilada con disolvente
La presente invención se refiere a una fibra celulósica hilada con disolvente del género lyocell.
Las fibras de lyocell se conocen en la bibliografía y por los expertos como fibras con excelentes propiedades de fibra (tenacidad, elongación y capacidad de trabajo). El término "lyocell" es un término genérico aceptado por el Oficina internacional para la estandarización de fibras sintéticas ("BISFA").
La estructura de las fibras de lyocell conduce a propiedades textiles mecánicas sobresalientes reflejadas en altas tenacidades en estado seco y húmedo y buenas estabilidades dimensionales.
El proceso de lyocell/tecnología de lyocell se refiere a un proceso de disolución directa de pasta de madera de celulosa u otra materia prima a base de celulosa en un disolvente polar (especialmente N-óxido de N-metilmorfolina [NMMO, NMO] o líquidos iónicos). Comercialmente, la tecnología se usa para producir una familia de fibras cortadas de celulosa (disponibles comercialmente de Lenzing AG, Lenzing, Austria bajo la marca comercial TENCEL® o TENCEL™) las cuales son ampliamente usadas en la industria textil y no tejida. También se han producido otros cuerpos moldeados de celulosa a partir de tecnología de lyocell.
Según este método, la disolución de celulosa se extruye normalmente en un denominado proceso de hilado seco húmedo por medio de una herramienta de formación y la disolución moldeada extruida se transfiere a través de un espacio de aire, en el que la disolución moldeada extruida se extrae mecánicamente, en un baño de precipitación, donde el cuerpo moldeado se obtiene por precipitación de la celulosa. El cuerpo moldeado se lava y, opcionalmente, se seca después de etapas de tratamiento adicionales. Un proceso para la producción de fibras de lyocell se describe, por ejemplo, en los documentos US 4.246.221, WO 93/19230, WO95/02082 o WO97/38153. Este método también se conoce bajo el término "hilado con espacio de aire".
El término "hemicelulosas", como se emplea en la presente memoria, se refiere a materiales conocidos por el experto que están presentes en madera y otra materia prima celulósica tal como plantas anuales, es decir, la materia prima a partir de la cual se obtiene típicamente celulosa. Las hemicelulosas están presentes en la madera y otras plantas en forma de polisacáridos de cadena corta ramificados constituidos por pentosas y/o hexosas (unidades de azúcar C5 y/o C6). Los bloques de construcción principales son manosa, xilosa, glucosa, ramnosa y galactosa. El esqueleto de los polisacáridos puede consistir en una sola unidad (por ejemplo, xilano) o en dos o más unidades (por ejemplo, manano). Las cadenas laterales consisten en grupos arabinosa, grupos acetilo, grupos galactosa y grupos O-acetilo, así como grupos ácido 4-O-metilglucurónico. La estructura exacta de la hemicelulosa varía significativamente dentro de las especies de madera. Debido a la presencia de cadenas laterales, las hemicelulosas muestran una cristalinidad mucho menor en comparación con la celulosa. Es bien conocido que el manano se asocia predominantemente con celulosa y el xilano con lignina. En resumen, las hemicelulosas influyen en la hidrofilia, la accesibilidad y el comportamiento de degradación del agregado de celulosa-lignina. Durante el procesamiento de la madera y la pasta, las cadenas laterales se rompen y el grado de polimerización disminuye. El término hemicelulosas como es conocido por el experto y como se emplea en la presente memoria comprende hemicelulosas en su estado nativo, hemicelulosas degradadas por procesamiento ordinario y hemicelulosas modificadas químicamente mediante etapas de proceso especiales (por ejemplo, derivatización) así como celulosas de cadena corta y otros polisacáridos de cadena corta con un grado de polimerización (GP) de hasta 500.
Las fibras se caracterizan normalmente midiendo el título, tenacidad y elongación a la rotura. Adicionalmente, se pueden medir la capacidad de teñido, módulo, tenacidad de nudo, tenacidad de bucle y tendencias de fibrilación y formación de bolitas.
En 1984 Hoeller y Puchegger (Melliand Textilberichte 1984, 65, 573-574) introdujeron un "nuevo método para caracterizar fibras de celulosa regenerada".
Los autores proporcionaron un gráfico que refleja las propiedades de la fibra en base a dos factores calculados que se representan gráficamente en dos ejes que generan el denominado "gráfico de Hoeller", en donde diferentes tipos de fibra reivindican diferentes áreas.
Las propiedades mecánicas de las fibras textiles que generan estos dos factores son bien conocidas por los expertos y pueden encontrarse y probarse según la BISFA "Testing methods viscose, modal, lyocell and acetate staple fibres and tows" Edición 2004, Capítulo 7.
Los dos factores de Hoeller se calculan como se describe a continuación:
F1 = -1,109 0,03992*tenacidad (cond) - 0,06502*elongación (cond) 0,04634*tenacidad (húmedo) -0,04048*elongación (húmedo) 0,08936*BISFA-Módulo 0,02748*tenacidad de bucle 0,02559*tenacidad de nudo
F2 = -7,070 0,02771*tenacidad (cond) 0,04335*elongación (cond) 0,02541*tenacidad (húmedo) 0,03885*elongación (húmedo) - 0,01542 BISFA-Módulo 0,2891 tenacidad de bucle 0,1640 tenacidad de nudo Según Lenzinger Berichte 2013, 91, 07-12, En el gráfico de Hoeller, las fibras de diferentes procesos de producción, por ejemplo, disolución directa frente a derivatización, pueden distinguirse claramente entre sí. También entre los tipos de fibras de disolución directa, las fibras producidas a partir de diferentes disolventes directos reivindican diferentes áreas, por ejemplo, fibras hiladas a partir de disoluciones en líquidos iónicos o, por otro lado, NMMO.
Las fibras comerciales de lyocell muestran valores de Hoeller-F1 entre 2 y 3 y valores de Hoeller-F2 entre 2 y 8 (patente internacional WO 2015/101543 y Lenzinger Berichte 2013, 91, 07-12). Las fibras recuperadas de las disoluciones directas en líquidos iónicos cubren un área de valores de Hoeller-F1 entre 3 y 5,5 y valores de Hoeller-F2 entre 7 y 10,5 (Lenzinger Berichte 2013, 91, 07-12). La patente internacional WO 2015/101543 Describe un nuevo tipo de fibra de lyocell con valores de Hoeller-F2 en una región inferior entre 1 y 6 y valores de Hoeller-F1 entre -0,6 y un borde superior derecho que se define por F2-4,5*F1 >3, específicamente >1.
Por lo tanto, la patente internacional WO 2015/101543 describe una fibra de lyocell con una ubicación específica dentro del diagrama de Hoeller. Las fibras de lyocell reivindicadas se produjeron usando mezclas de pastas de madera de alta calidad con contenidos altos de a y bajos de no celulosa, tales como hemicelulosas, para alcanzar una distribución de peso molecular específica y parámetros de hilado optimizados. La influencia del espacio de aire se reduce, el hilado se realiza a altas temperaturas y empleando relaciones de estirado más bajas.
Hasta ahora, en la bibliografía se examinaron solamente fibras textiles usando el gráfico de Hoeller.
Los tipos de fibras no tejidas contienen agentes matificantes como TiO2 que da a la fibra un aspecto mate con respecto a las fibras textiles brillantes.
La patente europea EP 1362 935 describe la preparación de una pasta rica en hemi y la producción de fibras de lyocell de la misma. En los ejemplos, se describe la tecnología de soplado en fusión. Las fibras producidas por la tecnología de soplado en fusión se analizan por cristalinidad y tenacidad. Para conseguir fibras cortadas, los haces de fibras se abren a mano. Este método no refleja el proceso descrito en esta invención.
El método de producción de fibras de lyocell descrito en la presente invención no es comparable a la tecnología de soplado en fusión. El principio del método de formación de fibras se ha descrito anteriormente. El documento US 6 440 547 describe la preparación de una pasta rica en hemi y la producción de fibras de lyocell de una manera similar a la patente europea EP 1 362 935. En esta patente no sólo se usa la tecnología de soplado en fusión para la producción de fibras, sino también una tecnología de espacio de aire para la producción de fibras cortadas de lyocell.
Adicionalmente, la patente europea EP 1311 717 también describe la producción de fibras de lyocell ricas en hemi usando la tecnología de espacio de aire, analizando las fibras de manera más adecuada midiendo además la tenacidad en húmedo/seco y la elongación también la tenacidad de bucle, el módulo inicial y el módulo en húmedo. Las fibras mencionadas en estas patentes muestran excelentes propiedades de fibra (tenacidad, elongación), sugiriendo que estas fibras caerán dentro del área de las fibras de lyocell estándar.
Wendler et al (Fibres and textiles in Eastern Europe 2010, 18, 2 (79), 21-30) describen la adición de diferentes polisacáridos (xilanos, mananos, derivado de xilano) en, entre otros, pastas hilables de lyocell (NMMO, líquidos iónicos, hilado de estas pastas hilables en una unidad de laboratorio a escala de banco (que produce fibras de 1,5 kg) y posterior análisis de las fibras. Sólo se observó una disminución insignificante en las propiedades de la fibra (tenacidad y elongación) con la adición de xilanos en dopados a base de NMMO. Se sospecha que las fibras actúan de manera diferente, si se producen a) mediante la adición de polisacáridos en la pasta hilable o b) la disolución directa de una pasta rica en hemi. Las fibras se producen en una unidad de laboratorio a escala de banco, que no refleja la producción comercial.
Schild et al (Cellulose 2014, 21, 3031-3039) describen fibras de viscosa enriquecidas con xilano, en donde el xilano se añade en una etapa tardía en el proceso de producción de viscosa. Los autores detectaron una disminución en las propiedades de las fibras. Singh et al. (Cellulose, 2017, 24, 3119-3130) también añaden hemicelulosas al proceso de viscosa. Postulan que las propiedades de las fibras permanecen sin afectar por esta adición. Las fibras de Lyocell se mencionan como fibras de referencia, pero no se describe la adición de xilano. La tecnología viscosa incluye una etapa de reacción química en donde la celulosa se cambia estructuralmente a un derivado, que posteriormente se separa en el baño de hilado para formar celulosa de nuevo. Esta tecnología no puede compararse con la tecnología de lyocell de disolución directa.
Zhang et al (Polymer Engineering and Science 2007, 47, 702-706) describen fibras de lyocell con contenidos de hemicelulosa superiores. Postulan que la resistencia a la tracción sólo disminuye de manera insignificante y que las propiedades de la fibra podrían incrementarse por concentraciones de pasta más altas en la pasta hilable.
Zhang et al (Journal of Applied Polymer Science, 2008, 107, 636-641), Zhang et al (Polymer Materials Science and Engineering 2008, 24, 11, 99-102) describen las mismas figuras que el artículo de Zhang et al (Polymer Engineering and Science 2007, 47, 702-706).
Zhang et al (China Synthetic Fibre Industry, 2008, 31,2, 24-27) describen mejores propiedades mecánicas para fibras de lyocell gruesas (2,3 dtex) con contenidos de hemi más altos. Los mismos autores postulan esta misma teoría en Journal of Applied Science 2009, 113, 150-156.
Es un objeto de la presente invención proporcionar una fibra de lyocell, que se aproxime a las fibras de viscosa en propiedades como un valor de retención de agua mejorado. Las fibras inventadas podrían sustituir las fibras de viscosa en algunas aplicaciones por fibras de lyocell producidas mediante un proceso de bucle cerrado, respetuoso con el medio ambiente.
Este objeto se resuelve mediante una fibra celulósica del género Lyocell, caracterizada por las siguientes propiedades: a) la fibra tiene un contenido de hemicelulosa de 5 % en peso a 50 % en peso, en donde el término "hemicelulosa" incluye celulosas de cadena corta y otros polisacáridos de cadena corta con un grado de polimerización (GP) de hasta 500 b) la fibra se caracteriza por los factores de Hoeller F1 y F2 como sigue:
Factor de Hoeller F1 >0,7+x y < 1 ,3+x
Factor de Hoeller F2 >0,75+(x*6) y <3,5+(x*6)
en donde
x es 0,5 si la fibra no contiene un agente matificante,
x es 0 si la fibra contiene un agente matificante y
si x es 0,5, la fibra tiene un contenido de agentes de incorporación de menos de 0,05 % en peso en base a la celulosa. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un Gráfico de Hoeller, que ilustra la ubicación de las fibras de lyocell de la presente invención en dicho Gráfico en comparación con otros tipos de fibras de lyocell.
Descripción detallada de la invención
Sorprendentemente, el objeto de la presente invención se resolvió mediante fibras de lyocell que muestran un cierto intervalo de factores Hoeller según la reivindicación 1.
La Figura 1 muestra la ubicación de las fibras de lyocell novedosas en el Gráfico de Hoeller.
La primera área reivindicada está definida por un factor de Hoeller F1 entre 1,2 y 1,8 y un factor de Hoeller F2 entre 3,75 y 6,5. Las fibras según la invención dentro de esta área son fibras de lyocell para aplicaciones textiles con títulos de 1 dtex hasta 6,7 dtex, especialmente de 1,3 dtex hasta 6,7 dtex, preferiblemente de 3,3 dtex o menos, preferiblemente de 2,2 dtex o menos, incluso más preferiblemente de 1,7 dtex o menos. Los intervalos de título especialmente preferidos son de 1 dtex a 3,3 dtex, más preferido de 1,3 dtex a 2,2 dtex. También se prefiere un intervalo de título de 1,7 dtex a 2,2 dtex.
La segunda área reivindicada está definida por un factor de Hoeller F1 entre 0,7 y 1,3 y un factor de Hoeller F2 entre 0,75 y 3,5. Las fibras dentro de esta área son fibras de lyocell para aplicaciones no tejidas con un título estándar de 1,3 dtex a 2,2 dtex, especialmente de 1,3 dtex a 1,7 dtex, pero también de 1,7 dtex a 2,2 dtex, y que contienen un agente matificante (por ejemplo, TO2).
Puede observarse que para ambas alternativas las regiones en el Gráfico de Hoeller distinguen las fibras según la presente invención de
a) Fibras de lyocell estándar (aplicaciones textiles y no tejidas) hechas de una disolución de celulosa en NMMO b) fibras de lyocell hechas de disoluciones en líquidos iónicos
c) fibras de lyocell según la patente internacional WO 2015/101543
Además, las dos alternativas de fibras (fibras para aplicaciones textiles y no tejidas) se diferencian entre sí en las dos áreas descritas anteriormente.
En caso de que la fibra según la invención no contenga agente matificante (X = 0,5), la fibra también está esencialmente libre de cualquier agente de incorporación. El término "esencialmente libre de cualquier agente de incorporación" significa que aparte de cualquier impureza que pueda estar contenida en la pasta hilable usada para hilar la fibra, no se ha añadido ningún agente de incorporación a la fibra hilable. El término "agente de incorporación" significa un agente que, en las condiciones del proceso respectivo usado para hilar la fibra, especialmente en las condiciones del proceso de óxido de amina, permanece distribuido dentro de la matriz de celulosa de la fibra después de que la celulosa haya precipitado de la pasta hilable.
El término "esencialmente libre" significa un contenido de agentes de incorporación de menos de 0,05 % en peso en base a la celulosa.
En caso de que la fibra según la presente invención contenga un agente matificante, el agente matificante está contenido en la fibra en un intervalo de 0,1 % en peso a 10 % en peso, preferiblemente de 0,3 % en peso a 5 % en peso, lo más preferiblemente de 0,5 % en peso a 1 % en peso.
El agente matificante puede seleccionarse del grupo que consiste en TiO2, CaCO3, ZnO, caolín, talco, sílice pirógena, BaSO4y mezclas de los mismos.
En una realización preferida adicional, la fibra según la presente invención muestra un valor de retención de agua (VRA) de 70 % y superior, preferiblemente del 75 % al 85 %.
Esta es una VRA más alta que la de las fibras de lyocell estándar y se acerca a las capacidades de absorción de las fibras de viscosa.
Una fibra preferida según la presente invención se caracteriza por un contenido de hemicelulosa de 7 % en peso a 50 % en peso, preferiblemente de 7 % en peso a 25 % en peso.
Preferiblemente, la fibra según la presente invención se ha obtenido mediante un proceso de óxido de amina, es decir, a partir de una disolución de celulosa en un óxido de amina terciaria acuoso, tal como N-óxido de N-metilmorfolina.
Las fibras de lyocell estándar se producen actualmente a partir de pastas de madera de alta calidad con alto contenido a y bajo contenido de no celulosa, tales como hemicelulosas.
En contraste con esto, las fibras de lyocell descritas se producen a partir de pastas ricas en hemi (>7 % en peso de contenido de hemicelulosa).
En dos realizaciones ejemplares de la presente invención, se eligieron dos pastas kraft diferentes de diferentes fuentes de madera para producir estas fibras.
Las fibras se produjeron en una planta piloto semi-comercial (~ 1 kt/a) con suficientes relaciones de estirado, velocidades de producción y un tratamiento posterior completo, similar al comercial de la fibra. Un aumento a escala directo de esta unidad de producción a una unidad comercial (>30 kt/a) es factible y fiable.
Los documentos US 6440547, US 6706237, EP 1362935 y EP 1311 717 describen la preparación de una pasta rica en hemi y la producción de fibras de lyocell usando una tecnología de espacio de aire para la producción de fibras cortadas. Según la información proporcionada en estos documentos con respecto a los experimentos, así como las excelentes propiedades de las fibras (tenacidad, elongación) de las fibras producidas con esta tecnología, el experto en la técnica puede concluir que las fibras se produjeron en una unidad de laboratorio a escala de banco, sin un tratamiento posterior completo. Tal tratamiento posterior completo incluiría, por ejemplo, etapas de lavado continuo realizadas en el haz de fibras con temperaturas y valor de pH variables, permitiendo que el haz de fibras se lave al estado de equilibrio y, por lo tanto, tenga un impacto en las propiedades de tracción de la fibra.
Es bien conocido por los expertos que los valores altos de tenacidad y elongación extrapolan también a los otros valores medidos incluidos en los factores de Hoeller (por ejemplo, resistencia y elongación del bucle). Por lo tanto, si la tenacidad y la elongación de una fibra son excelentes, se espera que la resistencia del bucle y la elongación sean también excelentes.
Por lo tanto, las fibras producidas según los documentos citados anteriormente en esta unidad a escala de banco, que no refleja la producción comercial, se ubicarán en el área de las fibras de lyocell comerciales del estado de la técnica.
Para una producción comercial, se requieren capacidades de producción de al menos 1 tonelada de fibras por año (producción semicomercial), especialmente al menos 1.000 toneladas hasta 30.000 toneladas de fibras por año y más.
Por consiguiente, la presente invención también proporciona un haz de fibras que contiene una pluralidad de fibras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores. Por "haz de fibras" se entiende una pluralidad de fibras, por ejemplo, una pluralidad de fibras cortadas, una hebra de filamentos continuos o una paca de fibras, que puede contener hasta varios cientos de kilogramos de fibra.
Especialmente, el haz de fibras según la presente invención puede contener al menos 20 kg, preferiblemente al menos 70 kg de la fibra según la invención, preferiblemente en forma de una bala de fibras.
La patente internacional WO 2007/128026 describe la producción de una fibra de lyocell a partir de ciertas pastas. Una de las pastas usadas para producir fibra de lyocell se describe en este documento por tener un contenido relativamente alto de hemicelulosa (7,8%en peso de xilano y 5,3%en peso de manano). Se describe que la viscosidad de esta pasta es 451 ml/g.
Para la fabricación de la fibra de la presente invención, la pasta empleada debería tener una viscosidad de 300-440 ml/g, especialmente 320-420 ml/g.
Por tanto, en una realización preferida de la presente invención, la pasta empleada para la preparación de las fibras de lyocell, tal como se describe en la presente memoria, tiene una viscosidad de barrido en el intervalo de 300-440 ml/g, especialmente 320-420 ml/g, más preferiblemente 320 a 400 ml/g.
La viscosidad de barrido se determina de acuerdo con SCAN-CM 15:99 en una disolución de cuprietilendiamina, una metodología que es conocida por el experto en la técnica y que puede llevarse a cabo en dispositivos disponibles comercialmente, tales como el dispositivo Auto PulpIVA PSLRheotek disponible de psl-rheotek. La viscosidad de barrido es un parámetro importante que influye en el procesamiento particular de la pasta para preparar disoluciones de hilado. Incluso si dos pastas parecen ser de gran similitud como materia prima para el proceso de lyocell, diferentes viscosidades de barrido conducirán a comportamientos completamente diferentes durante el procesamiento. En un proceso de hilado con disolvente directo como el proceso de lyocell, la pasta se disuelve en NMMo como tal. No existe ninguna etapa de maduración comparable al proceso de la viscosa donde el grado de polimerización de la celulosa se ajusta a las necesidades del proceso. Por lo tanto, las especificaciones para la viscosidad de la pasta de materia prima normalmente están dentro de un intervalo pequeño. De lo contrario, pueden surgir problemas durante la producción. De acuerdo con la presente invención, se ha encontrado que es ventajoso si la viscosidad de la pasta es como se define anteriormente. Las viscosidades más bajas comprometen las propiedades mecánicas de los productos de lyocell. Viscosidades más altas en particular pueden llevar a que la viscosidad de la pasta hilable sea más alta y, por lo tanto, el hilado será más lento. Con una velocidad de hilado más lenta se alcanzarán relaciones de estirado más bajas, lo que altera significativamente la estructura de la fibra y sus propiedades (Carbohydrate Polymers 2018, 181, 893-901; Structural analysis of loncell-F fibres from birch wood, Shirin Asaadia; Michael Hummel; Patrik Ahvenainen; Marta Gubitosic; Ulf Olsson, Herbert Sixta). Esto requerirá adaptaciones del proceso y llevará a una disminución en la capacidad de molienda. El empleo de pastas con las viscosidades como se definen aquí permite un procesamiento suave y la producción de productos de alta calidad.
Las pastas empleadas en la presente invención, como se indica en la presente memoria, muestran un alto contenido de hemicelulosas. En comparación con la pasta estándar de bajo contenido en hemicelulosa empleada para la preparación de fibras de lyocell estándar, las pastas empleadas de acuerdo con la presente invención también muestran otras diferencias: en comparación con las pastas estándar, las pastas como se emplean en la presente memoria muestran un aspecto más esponjoso, que después de la molienda (durante la preparación de materiales de partida para la formación de disoluciones de hilado para el proceso de lyocell), da como resultado la presencia de una alta proporción de partículas más grandes. Como resultado, la densidad aparente es mucho menor, en comparación con las pastas estándar que tienen un bajo contenido de hemicelulosa. Además, las pastas empleadas de acuerdo con la presente invención son más difíciles de impregnar con NMMO. Todas estas diferentes propiedades requieren ciertas adaptaciones durante la preparación de la disolución de hilado, tales como un tiempo de disolución aumentado (por ejemplo, como se explica en las patentes internacionales WO 94/28214 y WO 96/33934) y/o aumento del cizallamiento durante la disolución (por ejemplo, las patentes internacionales W<o>96/33221, WO 98/05702 y WO 94/28217). Esto asegura la preparación de una disolución de hilado que permite el uso de las pastas descritas en la presente memoria en procesos estándar de hilado de lyocell.
Ejemplos
Ejemplo 1: Producción de fibra de Lyocell a partir de diferentes pastas
Las pastas especificadas en la tabla 1 se convirtieron en pastas hilables y se procesaron a fibras de lyocell, según la patente internacional WO 93/19230, con títulos que difieren entre 1,3 y 2,2 dtex.
La fibra 1 se produjo continuamente, usando pasta rica en hemi 1, a escala semicomercial (1 kt/a), que incluye un tratamiento posterior completo de las fibras. La fibra 2 se produjo usando pasta rica en hemi 2 en una unidad de producción discontinua. Además, tanto la fibra 1 como la fibra 2 se produjeron en una versión brillante/textil y en una versión mate/no tejida con la adición de un agente matificante (TO2).
Las fibras estándar de Lyocell (CLY std.) se producen a partir de pasta estándar de Lyocell con (NW, mate) o sin (TX, brillante) agente matificante.
Tabla 1: Composición de hemi de diferentes pastas:
Las propiedades de tracción de las fibras así producidas así como los factores de Hoeller 1 y 2 resultantes se agrupan en la siguiente Tabla 2.
Tabla 2: Propiedades de fibra de las diferentes fibras
* NW: no tejido
** TX: textil
Puede verse por la tabla 2 que las fibras según la presente invención, es decir, "fibra 1" y "fibra 2" muestran factores de Hoeller F1 y F2 que las sitúan en el campo específico como se definió anteriormente y las distinguen de las fibras de lyocell estándar.
En la siguiente tabla 3, los valores de retención de agua (VRA) medidos según la norma DIN 53814 (1974) como se describe a continuación de las fibras de la presente invención se comparan con aquellos de fibras de lyocell estándar así como fibras de viscosa.
Para la determinación del valor de retención de agua, se introduce una cantidad definida de fibras secas en tubos de centrífuga especiales según la norma DIN 53814 (con una salida para el agua). Las fibras se dejan hinchar en agua desionizada durante 5 minutos. A continuación, se centrifugan durante 15 minutos a 3000 rpm, después de lo cual se pesa la celulosa húmeda. La celulosa húmeda se seca durante 4 horas a 105 °C, después de lo cual se determina el peso seco. El VRA se calcula usando la siguiente fórmula:
<V>v<R>lx /<A>n L r% Jl = m t*lo<n>o<lt '1 (>v<r t l f =masa húmeda, m , =.masa seca)>
El valor de retención de agua (VRA) es un valor medido que indica cuánta agua de una muestra penetrada por la humedad se retiene después de la centrifugación. El valor de retención de agua se expresa como un porcentaje con respecto al peso seco de la muestra.
En la tabla 3 se enumeran los valores de retención de agua de las fibras de la presente invención (fibra 1 y 2) en comparación con las fibras de referencia y se puede observar un aumento del VRA del 19 % y 26 % respectivamente en comparación con las fibras CLY estándar.
Tabla 3: Valores de retención de agua de diferentes fibras
Se puede ver claramente que las fibras según la presente invención ("fibra 1" y "fibra 2") superan a las fibras de lyocell estándar en términos de agua de su VRA y, por lo tanto, las hacen más similares a las fibras de viscosa.
Claims (10)
1. Fibra celulósica del género lyocell, caracterizada por las propiedades siguientes:
a) la fibra tiene un contenido de hemicelulosa de 5% en peso a 50% en peso, en donde el término "hemicelulosa" incluye celulosas de cadena corta y otros polisacáridos de cadena corta con un grado de polimerización (GP) de hasta 500
b) la fibra se caracteriza por los factores de Hoeller F1 y F2 como sigue:
Factor de Hoeller F1 >0,7+x y <1,3+x
Factor de Hoeller F2 >0,75+(x*6) y <3,5+(x*6)
en donde
x es 0,5 si la fibra no contiene un agente matificante, x es 0 si la fibra contiene un agente matificante, y
si x es 0,5, la fibra tiene un contenido de agentes de incorporación de menos de 0,05 % en peso en base a la celulosa.
2. Fibra según la reivindicación 1, en donde x es 0,5 y en donde
Factor de Hoeller F1>1,2 y < 1 ,8
Factor de HoellerF2 > 3 ,75 y <6,5
3. Fibra según la reivindicación 1, en donde X es 0 y en donde
Factor de Hoeller F1 > 0,7 y < 1 ,3
y
Factor de Hoeller F2 > 0,75 y < 3 ,5
4. Fibra según la reivindicación 3, en donde el agente matificante está contenido en la fibra en un intervalo de 0,1 % en peso a 10 % en peso, preferiblemente de 0,3 % en peso a 5 % en peso, lo más preferiblemente de 0,5 % en peso a 1 % en peso.
5. Fibra según la reivindicación 3 o 4, en donde el agente matificante se selecciona del grupo que consiste en TiO2, CaCO3, ZnO, caolín, talco, sílice pirógena, BaSO4y mezclas de los mismos.
6. Fibra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por un valor de retención de agua (VRA) de 70 % y superior, preferiblemente 75 % a 85 %.
7. Fibra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por un contenido de hemicelulosa de 7 % en peso a 50 % en peso, preferiblemente 7 % en peso a 25 % en peso.
8. Fibra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que se ha obtenido mediante un proceso de óxido de amina.
9. Un haz de fibras, que contiene una pluralidad de fibras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
10. Haz de fibras según la reivindicación 9, caracterizado por que contiene al menos 20 kg, preferiblemente al menos 70 kg de la fibra según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, preferiblemente en forma de una paca de fibra.
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