PT2017378E - Processo para a fabricação de têxteis tecidos com elasticidade - Google Patents
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Description
1
DESCRIÇÃO
"PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE TÊXTEIS TECIDOS COM ELASTICIDADE"
DOMÍNIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de têxteis tecidos com elasticidade, que compreendem um filamento bi-componente em poli(tereftalato de trimetileno).
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Foram divulgados filamentos bi-componentes em poliéster, por exemplo na Patente nos Estados Unidos N° 3,671,379. Têxteis tecidos com elasticidade que compreendem filamentos bi-componentes em poliéster foram divulgados, por exemplo nas Patentes nos Estados Unidos Nos. 5,922,433 e 6,782,923. Os têxteis divulgados nestas referências são constituídos por filamentos bi-componentes não revestidos e têm aparência e toque fortemente sintéticos devido à exposição dos filamentos bi-componentes na superfície do têxtil.
Foram divulgados fios fiados com núcleo contendo filamentos bi-componentes em poliéster e têxteis que compreendem os mesmos. Por exemplo, os pedidos de patente no Japão JP2003-221742A e JP2003-221743A divulgaram um fio com elasticidade bi-componente com envolvimento simples e duplo, em que os filamentos bi-componentes em poliéster são torcidos e cobertos por fios fiados de algodão. Os pedidos de patente no Japão JP2003-073940A e JP2003-073942A divulgam fios fiados com núcleo de filamento bi-componente 2 em poliéster, nos quais os filamentos bi-componentes são cobertos de pêlo de animal, como por exemplo lã. Contudo, os filamentos bi-componentes estão expostos na superfície dos fios fiados com núcleo e nos têxteis que os compreendem.
Esta exposição, ou grin-throuqh, é indesejável em aplicações no vestuário porque os filamentos bi-componentes podem ser vistos e sentidos. Como resultado, o têxtil tem um aspecto brilhante e um toque quente e sintético. De modo a reduzir o grin-through, é necessário tingir o têxtil em dois passos de tingimento separados, sendo este um processo dispendioso e fastidioso. Além disso, é difícil fazer corresponder a cor da fibra descontínua da bainha à do núcleo de filamento bi-componente. Ainda são desejados fios fiados com núcleo compreendendo filamentos bi-componentes em poliéster que não tenham exposição dos filamentos bi--componentes. Também são desejados têxteis que compreendam esses fios e que tenham uma aparência e um toque melhorados. 0 presente pedido de patente proporciona um fio fiado com núcleo bi-componente em poliéster, que compreende uma bainha de pelo menos uma fibra dura e que tem um título inglês do algodão desde cerca de 5 até cerca de 60 e um núcleo de filamento bi-componente que compreende poli (tereftalato de trimetileno) e pelo menos um polímero seleccionado do grupo constituído por poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno) e poli(tereftalato de tetrametileno) ou uma combinação destes membros, em que o denier do fio é desde cerca de 10 até cerca de 100 e o filamento bi-componente é desde cerca de 5 por cento em peso até cerca de 30 por cento em peso, com 3 base no peso total do fio. A expressão "título inglês de algodão (English Cotton Count)" significa o número de meadas, isto é 768 m (840 jardas), que pesam 453, 5 g (1 lb) .
Também se descreve um fio fiado com núcleo bi--componente em poliéster que compreende uma bainha de pelo menos uma fibra dura e que possui um título inglês de algodão desde cerca de 5 até cerca de 60 e um núcleo de filamento bi-componente em poliéster que compreende que compreende poli(tereftalato de trimetileno) e pelo menos um polímero seleccionado do grupo constituído por poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno) e poli (tereftalato de tetrametileno) ou uma combinação destes membros, em que o denier do fio é desde cerca de 101 até cerca de 600 e o filamento bi-componente é desde cerca de 5 por cento em peso até cerca de 35 por cento em peso, com base no peso total do fio. 0 presente pedido de patente divulga também um têxtil tecido com elasticidade, que possui fios de urdidura e fios de trama e que compreende fio fiado com núcleo bi--componente em poliéster, em que o fio fiado com núcleo compreende uma bainha de pelo menos uma fibra descontínua dura e um núcleo de filamento bi-componente em poliéster que compreende poli (tereftalato de trimetileno) e pelo menos um polímero seleccionado do grupo constituído por poli (tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno) e poli(tereftalato de tetrametileno) , ou uma combinação de tais membros, tendo um valor de contracção de frisado após estabilização térmica de cerca de 10% a 80%, e em que o têxtil está substancialmente livre de grin-through do filamento bi-componente. 4
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção proporciona um processo para a fabricação de um têxtil tecido com elasticidade que compreende um fio fiado com núcleo bi-componente de poli-(tereftalato de trimetileno).
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A Figura IA é uma representação esquemática de um modelo de realização de um aparelho de fiação com núcleo. A Figura 1B é uma representação esquemática de outro modelo de realização de um aparelho de fiação com núcleo. A Figura 2A é uma representação esquemática das posições relativas do filamento bi-componente e da fita de fibras para torção durante a fiação com núcleo de um fio fiado com núcleo tendo uma torção em "Z". A Figura 2B é uma representação esquemática das posições relativas do filamento bi-componente e da fita de fibras para torção durante a fiação com núcleo de um fio fiado com núcleo tendo uma torção em "S". A Figura 2A é uma representação esquemática das posições relativas do filamento bi-componente e das fitas de fibras para torção durante a fiação do núcleo de um fio fiado com núcleo que tem uma torção em "Z". A Figura 2B é uma representação esquemática das posições relativas do filamento bi-componente e das fitas de fibras para torção durante a fiação do núcleo de um fio fiado com núcleo que tem uma torção em "S". A Figura 2A é uma representação esquemática das posições relativas do filamento bi-componente e das fitas de fibras para torção durante a fiação do núcleo de um fio fiado com núcleo com torção de alimentação dupla. 5 A Figura 3 é uma imagem de cinco têxteis padrão usados para classificar o grin-through em têxteis.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO A invenção refere-se a um processo para a fabricação de um têxtil tecido com elasticidade conforme definido na reivindicação 1, em que o têxtil compreende fios fiados com núcleo de filamento bi-componente que compreende um filamento bi-componente em poli-(tereftalato de trimetileno).
Os têxteis estão substancialmente livres do efeito de grin-through (interacção de uma cor sobre outra) do filamento bi-componente e têm também uma combinação desejável de elasticidade, toque suave, excelente conforto ao serem usados, estabilidade dimensional e aspecto e sensação de fibra natural.
Tal como usado aqui, "filamento bi-componente" significa um filamento continuo no qual dois polímeros da mesma classe geral se encontram em aderência íntima entre si ao longo do comprimento da fibra, de modo a que a secção transversal da fibra seja, por exemplo, um conjunto bainha--núcleo excêntrico lado a lado, ou outra secção transversal adequada a partir da qual pode ser desenvolvido um frisado útil.
Tal como usado aqui, a expressão "lado a lado" significa que os dois componentes da fibra bi-componente estão imediatamente adjacentes um ao outro e que não mais do que uma porção menor de cada componente se encontra dentro de uma porção côncava do outro componente. "Conjunto bainha-núcleo excêntrico" significa que um dos dois 6 componentes rodeia completamente o outro componente, mas que os dois componentes não são coaxiais. 0 filamento bi-componente em poliéster do processo da invenção compreende poli-(tereftalato de trimetileno) e pelo menos um polímero seleccionado do grupo constituído por poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno) e poli(tereftalato de tetrametileno), ou uma combinação destes membros, num proporção em peso desde cerca de 30:70 até cerca de 70:30 e tem um valor de contracção de frisado após estabilização térmica de pelo menos cerca de 10%, por exemplo pelo menos cerca de 35% e no máximo de cerca de 80%. O filamento bi-componente está presente no têxtil desde cerca de 5 por cento em peso (% em peso) até cerca de 35% em peso, com base no peso total do têxtil. Os polímeros podem ser, por exemplo, poli-(tereftalato de etileno) e poli(tereftalato de trimetileno), poli (tereftalato de trimetileno) e poli (tereftalato de tetrametileno), ou poli (tereftalato de trimetileno) e poli (tereftalato de trimetileno), por exemplo com viscosidades intrínsecas diferentes, embora sejam também possíveis combinações diferentes. Em alternativa, as composições podem ser semelhantes, por exemplo um homo-poliéster de poli (tereftalato de trimetileno) e um co-poliéster de poli (tereftalato de trimetileno), opcionalmente também com viscosidades diferentes. São também possíveis outras combinações bi-componentes em poliéster, tais como poli (tereftalato de etileno) e poli (tereftalato de tetrametileno), ou uma combinação de poli (tereftalato de etileno) e poli (tereftalato de etileno), por exemplo com viscosidades intrínsecas diferentes, ou um homo-poliéster de 7 poli (tereftalato de etileno) e um co-poliéster de poli(tereftalato de etileno). Tal como usada aqui, a anotação "//" é usada para separar os dois polímeros usados para fazer um filamento bi-componente. Assim, por exemplo, "poli (tereftalato de etileno)//poli(tereftalato de trimetileno)" indica um filamento bi-componente que compreende poli (tereftalato de etileno) e poli (tereftalato de trimetileno).
Um ou ambos os poliésteres compreendidos na fibra do processo da invenção podem ser co-poliésteres e "poli (tereftalato de etileno)", "poli (tereftalato de tetrametileno)" e "poli (tereftalato de trimetileno) " incluem esses co-poliésteres nos seus significados. Por exemplo, pode ser usado um co-poli (tereftalato de etileno) no qual o comonómero usado para fazer o co-poliéster é seleccionado do grupo constituído por ácidos dicarboxílicos alifáticos lineares, ciclicos e ramificados (e seus diésteres) com 4 a 12 átomos de carbono (por exemplo, ácido butanodióico, ácido pentanodióico, ácido hexanodióico, ácido dodecanodióico e ácido 1, 4-ciclo-hexanodi-carboxílico); ácidos dicarboxílicos aromáticos (e seus diésteres) para além do ácido tereftálico e tendo 8 a 12 átomos de carbono (por exemplo ácido isoftálico e ácido 2,6-naftalenodicarboxílico); dióis alifáticos lineares, cíclicos e ramificados tendo 3 a 8 átomos de carbono (por exemplo 1,3-propanodiol, 1,2-propanodiol, 1,4-butanodiol, 3-metil-l,5-pentanodiol, 2,2-dimetil-l,3-propanodiol, 2-metil-l,3-propanodiol e 1,4-ciclo-hexanodiol); e éter-glicóis alifáticos e aralifáticos tendo 4 a 10 átomos de carbono (por exemplo, éter bis(2-hidroxietílico) de hidroquinona, ou um poli (etileno-éter)glicol tendo um peso 8 molecular inferior a cerca de 460, incluindo dietileno-éter-glicol) . O co-monómero pode encontrar-se presente até uma quantidade tal que não comprometa os benefícios da invenção, por exemplo a níveis de cerca de 0,5 a 15 por cento em moles com base no total de ingredientes poliméricos. Ácido isoftálico, ácido pentanodióico, ácido hexanodióico, 1,3-propanodiol, e 1,4-butanodiol são comonómeros exemplares. 0(s) co-poliéster (es) também pode(m) ser feito (s) com pequenas quantidades de outros comonómeros, desde que estes comonómeros não tenham um efeito adverso nas propriedades físicas da fibra. Estes outros comonómeros incluem 5-sulfo-isoftalato de sódio, o sal sódico de ácido 3-(2-sulfoetil)-hexanodióico e seus ésteres dialquilicos, os quais podem ser incorporados a cerca de 0,2 a 5 por cento em moles com base no poliéster total. Para uma capacidade de tingimento com ácido melhorada, o(s) co-poliéster(es) pode(m) também ser misturado(s) com aditivos amina secundária poliméricos, por exemplo poli(6,6'-imino-bis-hexametileno-tereftalamida) e suas co-poliamidas com hexametilenodiamina, preferencialmente os seus sais de ácido fosfórico e de ácido fosforoso. Pequenas quantidades, por exemplo cerca de 1 a 6 miliequivalentes por kg de polímero, de comonómeros tri- ou tetra-funcionais, por exemplo ácido trimelítico (incluindo os seus precursores) ou pentaeritritol, podem ser incorporadas para controlo da viscosidade: O filamento bi-componente em poliéster pode também compreender aditivos convencionais, tais como anti-estáticos, anti-oxidantes, antimicrobianos, agentes à prova de fogo, lubrificantes, corantes, estabilizadores à luz, e deslustrantes tais como dióxido de titânio. 9
Um filamento bi-componente "coberto" é tal que esteja envolvido por, torcido com ou entremeado com pelo menos um fio "duro". Fio "duro" refere-se a fio relativamente inelástico, tal como poliéster, algodão, nylon, rayon, ou lã. 0 fio coberto que compreende filamentos bi-componentes e fios duros é também chamado de "fio compósito" no texto desta especificação. A bainha de fio duro tapa a aparência sintética lustrosa, luzidia e brilhante do filamento bi--componente em poliéster. A cobertura de fio duro também serve para proteger os filamentos bi-componentes da abrasão durante os processos de tecelagem. Esta abrasão pode ter como resultado quebras na fibra bi-componente, com as consequentes interrupções do processo e falta de uniformidade indesejada do têxtil. Além disso, a cobertura ajuda a estabilizar o comportamento elástico do filamento bi-componente, de modo a que o alongamento do fio compósito possa ser mais uniformemente controlado durante os processos de tecelagem do que seria possível com filamentos bi-componentes não revestidos.
Existe uma multiplicidade de tipos de fios compostos, incluindo (a) envolvimento simples dos filamentos bi--componentes com um fio duro; (b) envolvimento duplo dos filamentos bi-componentes com um fio duro; (c) cobertura contínua (ou seja, fiação com núcleo) de um filamento bi--componente com fibras descontínuas, seguido de torção durante a bobinagem; (d) entremistura e entrelaçamento dos filamentos bi-componentes e fios duros com jacto de ar; e (e) torção dos filamentos bi-componentes e fios duros em conjunto. Um exemplo de um fio composto é um "fio fiado com núcleo" (FFN), o qual consiste num núcleo separável rodeado por uma bainha de fibras fiadas. Num fio fiado com núcleo 10 bi-componente/algodão, um filamento bi-componente compreende o núcleo e está coberto por fibras de algodão descontinuas. Fios fiados com núcleo bi-componente são produzidos introduzindo um filamento bi-componente no cilindro de estiragem dianteiro de um continuo de fiação, onde o mesmo é coberto por fibras descontinuas. O fio fiado com núcleo bi-componente em poliéster compreende fibra bi-componente em poliéster tendo uma densidade linear dentro dos parâmetros de cerca de 10 denier até cerca de 900 denier, por exemplo de cerca de 20 denier até cerca de 600 denier. A densidade linear do fio duro pode ir de cerca de 5 de titulo inglês do algodão (Ne) até cerca de 60 de titulo inglês do algodão, por exemplo de cerca de 6 de titulo inglês do algodão até cerca de 40 de título inglês do algodão.
Um modelo de realização de um aparelho de fiação com núcleo representativo 40 é apresentado na Fig. IA. Durante o processo de fiação com núcleo, um filamento em poliéster bi-componente é combinado com um fio duro para formar um fio fiado com núcleo composto. O filamento bi-componente é desenrolado a partir do tubo 48 na direcção da seta 50 por acção dos cilindros de alimentação 46 accionados no sentido positivo. Os cilindros de alimentação 46 servem de berço para o tubo 48 e encaminham o filamento bi-componente de fio 52 a uma velocidade pré-determinada. O fio ou fibra dura 44 é desenrolado a partir to tubo 54 para se encontrar com o filamento bi-componente 52 no conjunto de cilindros dianteiros 42. O filamento bi--componente 52 combinado e a fibra dura 44 são fiados com núcleo em conjunto no dispositivo de fiação 56. 11 0 filamento bi-componente 52 é esticado (estirado) antes de entrar nos cilindros dianteiros 42. 0 filamento bi-componente é esticado por acção da diferença de velocidade entre os cilindros de alimentação 46 e os cilindros dianteiros 42. A velocidade de encaminhamento dos cilindros dianteiros 42 é maior do que a velocidade dos cilindros de alimentação 46. 0 ajustamento dos cilindros de alimentação 46 proporciona a estiragem ou razão de elasticidade desejadas.
Esta razão de elasticidade é normalmente de 1,01X vezes até 1,25X vezes (l,0lx a 1,25X) por comparação com a fibra não esticada. Uma razão de elasticidade demasiado baixa terá como resultado fios de baixa qualidade com grin-through e um filamento bi-componente descentrado. Uma razão de elasticidade demasiado elevada terá como resultado a ruptura do filamento bi-componente e vazios no núcleo.
Outro modelo de realização de um aparelho de fiação com núcleo representativo 40 é apresentado na Fig. 1B. O filamento bi-componente é desenrolado a partir do tubo 48 na direcção da seta 50 por acção dos cilindros de alimentação 46 accionados no sentido positivo. O cilindro com peso 49 serve para manter um contacto estável entre o filamento bi-componente e os cilindros de alimentação 46, de modo a encaminhar o filamento bi-componente de fio 52 a uma velocidade pré-determinada. Outros elementos da Fig. 1B são tais como descritos para a Fig. IA. "Grin-through" é um termo usado para descrever a exposição, num têxtil, de filamentos bi-componentes não revestidos. O termo pode também ser aplicado a fios compostos, sendo que neste caso grin-through refere-se à exposição do filamento bi-componente com núcleo através do 12 fio coberto. 0 grin-through pode manifestar-se visivelmente como um brilho indesejável, ou ao tacto como uma sensação ou toque sintético. É preferível um grin-through reduzido no lado direito do têxtil a um grin-through reduzido no lado avesso do têxtil. 0 grin-through torna-se mais aparente após os fios e têxteis serem tingidos. Na maioria dos casos, a fibra descontínua da bainha, por exemplo algodão ou lã, é diferente do filamento bi-componente em poliéster do núcleo. 0 material de tingimento e as condições de processamento do tingimento são diferentes para o algodão ou a lã, em comparação com o poliéster. Normalmente, o algodão é tingido por meio de tingimento reactivo, em cuba ou directo a uma temperatura abaixo de 100°C, enquanto que o poliéster é tingido com um corante disperso a uma temperatura acima de 100°C. Quando um fio fiado com núcleo com um núcleo bi-componente em poliéster é tingido em condições óptimas para a fibra descontínua da bainha, mas que não são óptimas para o núcleo bi-componente em poliéster, os filamentos bi-componentes em poliéster não conseguem absorver o corante e manter a cor desejada. Como resultado, o grin-through torna-se frequentemente mais aparente após o passo de tingimento.
Convencionalmente, a maneira de reduzir o grin-through passa por tingir tanto a fibra da bainha como o filamento bi-componente em poliéster do núcleo em dois processos consecutivos de tingimento, usando dois tipos de corante, onde cada processo de tingimento é optimizado para quer o núcleo, quer a fibra da bainha. No tingimento do filamento em poliéster, é necessária uma alta temperatura (entre cerca de 110°C e cerca de 130°C). Contudo, esta alta 13 temperatura é indesejável porque iria reduzir a capacidade elástica do filamento bi-componente. Um processo de tingimento com múltiplos passos também implica despesas adicionais, em virtude dos passos adicionais de processamento necessários.
Para muitas utilizações finais, um fio fiado com núcleo contendo um núcleo elastomérico necessita de ser tingido antes da tecelagem. 0 tingimento de fios em bobina é o método mais simples e económico para o processamento de fios fiados com núcleo. Fios fiados com núcleo convencionais compreendendo fibras de algodão e elastoméricas enfermam das desvantagens inerentes ao processamento do tingimento de fios em bobina. Convencionalmente, o fio com núcleo elastomérico retrai-se às temperaturas de água quente utilizadas no tingimento em bobina. Adicionalmente, na bobina o fio composto irá comprimir-se e ficar muito apertado, impedindo assim o fluxo dos corantes para o interior da bobina de fio. Isto pode frequentemente resultar num fio com diferentes tonalidades de cor e níveis de elasticidade, dependendo da posição diametral do fio na bobina tingida. Para reduzir este problema, por vezes usam--se pequenas bobinas no tingimento de fios compostos fiados com núcleo. Contudo, o tingimento em pequenas bobinas é relativamente dispendioso, devido à necessidade extra de manuseamento e formação de bobinas. 0 fio fiado com núcleo bi-componente em poliéster pode ser tingido em bobina com sucesso sem ser necessário recorrer ao tingimento em pequenas bobinas e sem se obterem diferentes tonalidades de cor e níveis de elasticidade dentro da mesma bobina. Não existe capacidade de retracção excessiva no interior da bobina para que sejam criadas 14 altas densidades na bobina que provoquem um tinqimento desigual. 0 fio permite o tingimento de fios elásticos em cone sem necessidade de qualquer configuração especial do cone ou manuseamento especial. 0 fio fiado com núcleo de filamento bi-componente em poliéster pode manter a sua caracteristica de elasticidade durante o processo de tingimento do fio.
No fio fiado com núcleo bi-componente em poliéster, um filamento bi-componente em poliéster com cerca de 10 a 100 denier ou menos não tem o efeito de grin-through no fio ou na superfície do têxtil quando o filamento bi-componente compreende menos do que 30% em peso do fio fiado com núcleo, com base no peso total do fio. Para um filamento bi-componente em poliéster de 101 a cerca de 900 denier, os fios fiados com núcleo de filamento bi-componente e os têxteis que os compreendem não exibem grin-through quando o filamento bi-componente compreende menos de 35% em peso do fio fiado com núcleo, com base no peso total do fio. Também se constata que o filamento bi-componente permanece no centro do fio fiado com núcleo depois do passo de relaxamento térmico.
Durante o processo de fiação com núcleo, o grin-through pode ser causado por alinhamento inadequado do núcleo e da mecha de fibras para torção. Um alinhamento adequado do núcleo e da mecha de fibras para torção pode efectivamente controlar o grin-through. Para alimentação da mecha de fibras para torção com uma ponta, os melhores resultados são obtidos quando o filamento bi-componente é posicionado na orla da mecha de fibras para torção e oposto à direcção de torção. Uma representação esquemática das posições relativas do filamento bi-componente e da fita de 15 fibras para torção nos cilindros de estiragem dianteiros durante a fiação com núcleo de um fio fiado com núcleo com uma torção em "Z" é mostrada na FIG. 2A. Neste caso, o filamento bi-componente 60 deverá estar direccionado para a orla esquerda da fita de fibras para torção 62 quando sai dos cilindros de estiragem dianteiros 68, os quais são constituídos por um cilindro superior dianteiro 64 e um cilindro inferior dianteiro 66. O resultado é um deslocamento no centro da torção para a estrutura do agregado, o qual favorece a cobertura do filamento bi--componente.
Para fios fiados com núcleo com torção em "S", o filamento bi-componente 60 deverá ser direccionado para a orla direita da fita de fibras para torção 62 quando dai do cilindro superior dianteiro 64 e do cilindro inferior dianteiro 66 dos cilindros de estiragem dianteiros 68, tal como ilustrado na FIG. 2B. A FIG. 2C ilustra o alinhamento adequado do núcleo de filamento bi-componente e das fitas de fibras para torção para alimentação dupla de mechas de fibras para torção, tal como na tecnologia "siro" para têxteis penteados. Neste caso, o filamento bi-componente 60 deverá estar alinhado entre as duas pontas das fitas de fibras para torção 62 quando sai do cilindro superior dianteiro 64 e do cilindro inferior dianteiro 66 dos cilindros de estiragem dianteiros, de modo a que o filamento bi-componente seja adequadamente coberto.
Outro defeito comum do fio que pode ocorrer no processo de fiação do núcleo e contribui para o grin-through é o "vazio na bainha". O vazio na bainha é caracterizado por comprimentos de fio bi-componente que não 16 estão cobertos pela fibra descontínua da bainha. 0 vazio na bainha pode ocorrer quando a mecha de fibras para torção quebra ao ser alimentada a partir do cilindro de estiragem dianteiro, enquanto a fibra bi-componente continua a correr. No ponto de ruptura, a unidade "pneumafil" ou os cilindros de recuperação apanham a fibra até que o filamento bi-componente e a mecha de fibras para torção se combinem novamente para continuarem a fiação com núcleo. Isto resulta num "vazio na bainha", muito embora a ponta pareça estar a fiar continuamente.
Podem ser evitados defeitos de vazio na bainha optimizando as condições de fiação, especialmente o alinhamento do filamento bi-componente e da mecha de fibras para torção no cilindro dianteiro. Mechas de fibras para torção desiguais ou alta velocidade e estiragem na fiação podem causar uma elevada frequência de "vazios na bainha".
Um têxtil tecido com elasticidade compreendendo o fio fiado com núcleo bi-componente em poliéster pode ser feito pelo seguinte processo. Um filamento bi-componente em poliéster compreendendo poli(tereftalato de trimetileno) e tendo um valor de contracção de frisado após estabilização térmica de cerca de 10% a cerca de 80% é combinado com um fio de fibras para torção de fibras descontínuas, tal como algodão, lã, linho, poliéster, nylon e rayon, ou uma combinação destes, para se fazer um fio fiado com núcleo de filamento bi-componente em poliéster. O filamento bi--componente é estirado desde cerca de 1,01X até cerca de 1,25X do seu comprimento original durante a formação do fio fiado com núcleo de filamento bi-componente em poliéster. O fio fiado com núcleo é depois tecido com pelo menos um filamento ou fio fiado de fibras descontínuas para formar 17 um têxtil, o qual é depois tingido e acabado pelos métodos de tingimento em peça ou tingimento continuo. 0 fio fiado com núcleo de filamento bi-componente em poliéster pode ser usado quer na direcção da urdidura, quer na da trama, para produzir um têxtil com elasticidade no sentido da urdidura ou da trama. A elasticidade disponível do têxtil (alongamento) na direcção do fio fiado com núcleo pode ser de pelo menos cerca de 10% e não mais do que cerca de 35%. Esta gama de elasticidade disponível do têxtil proporciona conforto suficiente ao utilizador, ao mesmo tempo que evita que o têxtil tenha um aspecto pobre e um crescimento em demasia. O fio fiado com núcleo de filamento bi-componente em poliéster pode também ser usado em ambas as direcções da urdidura e da trama de um têxtil para se obter um têxtil bi-elástico, que tem elasticidade tanto na direcção da urdidura como na da trama. Neste caso, a elasticidade disponível do têxtil pode ser de pelo menos cerca de 10% e não mais do que cerca de 35% em cada direcção.
Se for usado fio fiado com núcleo de filamento bi--componente em poliéster numa direcção, por exemplo na direcção da trama, um filamento de fio com propriedades de elasticidade e recuperação (por exemplo spandex, fibras bi--componentes em poliéster, e similares) pode ser usado na outra direcção, por exemplo na direcção da urdidura. Neste caso, o têxtil pode ter características de elasticidade no sentido da urdidura, bem como no sentido da trama.
Quando fio fiado com núcleo de filamento bi-componente em poliéster é usado numa direcção, for exemplo na direcção da trama, não existem restrições particulares em relação às fibras na outra direcção do têxtil, desde que os benefícios 18 da presente invenção não fiquem comprometidos. Podem ser usadas fibras descontinuas fiadas de algodão, policaprolactama, poli(hexametileno-adipamida), poli-(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de tetrametileno), lã, linho, e misturas das mesmas, tal como o podem filamentos de policaprolactama, poli(hexametileno-adipamida), poli-(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de tetrametileno), spandex, e misturas dos mesmos. De modo semelhante, quando é usado fio fiado com núcleo bi-componente na direcção da urdidura, não existem restrições particulares em relação às fibras da trama do têxtil, desde que os benefícios da presente invenção não fiquem comprometidos. Na direcção da trama podem ser usados muitos tipos de filamentos e fibras descontínuas fiadas, tal como exemplificado para os fios de urdidura. 0 têxtil tecido pode ser um têxtil tecido em ponto de tafetá, sarja, canelado tecido ou cetim. Exemplos de tecidos em sarja 2/1, 3/1, 1/2, 1/3, espinha e ziguezague. Exemplos de têxteis em canelado tecido incluem os canelados tecidos 2/3 e 2/2. 0 têxtil da invenção é adequado para uso em várias peças de vestuário para as quais é desejável elasticidade, tais como calças, peças de ganga, camisas e roupa desportiva.
De forma a obter um nível de elasticidade disponível do têxtil similar ao de têxteis com elasticidade previamente conhecidos feitos a partir de filamento bi--componente não revestido ou fio fiado com núcleo em spandex, o têxtil da invenção precisa de ser concebido com uma estrutura mais aberta. Quando o factor de cobertura do fio do têxtil em cru na direcção da elasticidade é 19 concebido para ser entre cerca de 5% e cerca de 10% mais baixo do que os têxteis com elasticidade convencionais, pode ser conseguido um têxtil com elasticidade superior a 10%. Assim, em comparação com têxteis rígidos comerciais padrão para um uso final semelhante, o têxtil da invenção deverá ter entre cerca de 15% e cerca de 20% menos factor de cobertura do têxtil. Em têxteis com elasticidade convencionais que compreendem filamento bi-componente não revestido ou fio fiado com núcleo em spandex, é necessário que o têxtil tenha de cerca de 10% a cerca de 15% mais grau de abertura na direcção da elasticidade do que um têxtil rígido típico. O grau de abertura do têxtil na direcção da urdidura e da trama pode ser caracterizado como Factor de Cobertura do Têxtil (FCF). isto determina o grau de ocupação ou cobertura do fio no têxtil. O Factor de Cobertura do Têxtil quantifica o número efectivo de fios que estão lado a lado em percentagem do número máximo de fios que podem caber lado a lado. É calculado como segue:
Pontas efectivas/2,54 cm (1 polegada) X 100
Factor de Cobertura do Têxtil (%)= -rr^—z-:—-t*—i—zn- Máximo de pontas/2,5 4 cm (1 polegada) O máximo de pontas de fio é o número de fios que podem caber lado a lado em 2,54 cm (uma polegada) na estrutura completamente preenchida sem sobreposição de fios. O factor de cobertura do têxtil é determinado principalmente pelo título ou diâmetro do fio, expresso como: Máximo de pontas/2,54 cm (1 polegada) = CCF X (Título do fio, Ne)0,5 20 CCF refere-se ao factor de cobertura compacta. Para fio fiado em anel 100% algodão, foi determinado que o CCF é 28). O titulo do fio (Ne) representa o tamanho do fio. É igual ao número de meadas de 760,1 m (840 jardas) necessárias para atingir o peso de 453, 6 g (uma libra) . À medida que aumenta o valor do titulo do fio, aumenta a finura do fio. (Para referência, ver Weaver's Handbook of Textile Calculations, Dan McGreaght, Institute of Textile Technology, Charlottesville, Virgínia, 1999).
Podem ser obtidos bons resultados quando os factores de cobertura do fio nas direcções da urdidura e da trama no tear são seleccionados como na tabela seguinte. Para diferentes estruturas de tecelagem, os factores de cobertura têm diferentes gamas óptimas.
Tabela 1. Factores de Cobertura do Têxtil (%)
Tipo de Têxtil Direcção da Urdidura Direcção da Trama sarja 3/1 55-85 32-55 sarja 2/1 55-82 30-52 tafetá 1/1 45-65 28-52 cetim 5/1 60-85 24-55
Os tipos de tear que podem ser usados para fazer os têxteis tecidos da invenção incluem teares a jacto de ar, teares de lançadeira, teares a jacto de água, teares de pinças e teares de projécteis.
Podem ser usados processos de tingimento em peça ou de tingimento contínuo para tingimento e acabamento dos têxteis da invenção. 21
Para um têxtil com elasticidade convencional feito a partir de filamento bi-componente não revestido ou fio fiado com núcleo revestido de spandex, a estabilização térmica é usada para "estabilizar" as fibras elásticas. Para um têxtil com elasticidade convencional, a estabilização térmica é necessária por forma a evitar retracção das fibras elásticas e a resultante compressão do têxtil. Sem estabilização térmica, o têxtil poderá ter elevado encolhimento na lavagem ou um nível de elasticidade demasiado alto, o que tornará difícil para o têxtil voltar ao seu tamanho original durante o uso. Sem estabilização térmica, pode ocorrer encolhimento excessivo durante o processo de acabamento, donde resultará o aparecimento de rugas na superfície do têxtil durante o processamento e a lavagem doméstica. Estas rugas fazem com que seja difícil alisar o têxtil. A estabilização térmica é tipicamente feita a cerca de 193°C (380°F) até cerca de 199°C (390°F) durante cerca de 30 a cerca de 50 segundos. O têxtil com elasticidade não requer estabilização térmica. O têxtil cumpre a especificação de utilização final e mantém um encolhimento reduzido (menos do que 5%) mesmo sem estabilização térmica. Eliminando a estabilização térmica a alta temperatura previamente necessária, o processo de fabricação para o têxtil da invenção pode reduzir os danos provocados pelo calor a fibras como o algodão e portanto melhorar o toque, ou a sensação ao tacto, do têxtil acabado. Como benefício adicional, fios duros sensíveis ao calor, tais como poli (tereftalato de trimetileno), seda, lã e algodão, podem ser usados para fazer têxteis com elasticidade da invenção, aumentando assim as possibilidades de produtos diferentes e 22 melhorados. Adicionalmente, eliminando passos de processo anteriormente requeridos encurta o tempo de fabricação e melhora a produtividade.
Os têxteis da invenção têm um toque muito bom de algodão. Os têxteis são macios e suaves ao tacto e são confortáveis de usar. Não ocorre exposição do filamento bi--componente na superfície do têxtil; a fibra bi-componente não pode ser vista ou sentida. Os têxteis são mais naturais ao tacto e têm melhor cair do que tecidos elásticos convencionais, os quais são habitualmente demasiado elásticos e têm um toque quente e sintético.
MÉTODOS DE ENSAIO
Valor de Contracção de Frisado
0 valor de contracção de frisado após estabilização térmica do filamento bi-componente em poliéster usado nos exemplos foi medido como segue. Cada amostra de filamento foi formada numa meada com 5000 + /-5 de denier total (5550 dtex) numa dobadoura a uma tensão de cerca de 0,1 gpd (0,09 dN/tex). A meada foi condicionada a 21° (+/- 1°C) (70°F (+/- 2°F)) e 65% ( + /- 2%) de humidade relativa durante um mínimo de 16 horas. A meada foi pendurada substancialmente na vertical num suporte, um peso de 1,5 mg/den (1,35 mg/dtex) (p.ex. 7,5 gramas para uma meada de 5550 dtex) foi pendurado no fundo da meada, permitiu-se que a meada com o peso atingisse um equilíbrio em comprimento, e o comprimento da meada foi medido até dentro de 1 mm e registado como "Cb". O peso de 1,35 mg/dtex foi deixado na meada por toda a duração do ensaio. A seguir, um peso de 500 gramas (100 mg/d; 90 mg/dtex) foi pendurado no fundo da meada, e o comprimento da meada foi medido até dentro de 1 23 mm e registado como "Lb". Frisado é o valor de contracção (percentagem) (antes da estabilização térmica, tal como descrito abaixo para este teste), a percentagem de "CCb" foi calculada de acordo com a fórmula: CCb = 100 X (4-Cb)/Lb O peso de 500 g foi removido, e a meada foi então pendurada numa armação e estabilizada termicamente, com o peso de 1,35 mg/dtex ainda no lugar, durante 5 minutos num forno a cerca de 121°C (250°F), após o que a armação e a meada foram removidas do forno e condicionadas tal como descrito acima durante duas horas. Este passo é concebido para simular a estabilização térmica a seco comercial, que é uma maneira de desenvolver o frisado final na fibra bi--componente. O comprimento da meada foi medido tal como descrito acima, e o seu comprimento foi registado como "Ca". O peso de 500 gramas foi novamente pendurado na meada, e o comprimento da meada foi medido tal como descrito acima e registado como "La". O valor de contracção do frisado após estabilização térmica (percentagem), "CCa", foi calculado de acordo com a fórmula: CCa = 100 X (La-Ca)/La
Elasticidade Potencial do Fio
Foram formados fios fiados com núcleo numa meada com 5- ciclos numa dobadoura de tamanho padrão a uma tensão de cerca de 0,1 gramas por denier. O comprimento do fio com um ciclo é 1365 mm. O fio em meada foi fervido a 100°C em água durante 10 minutos sob tensão livre. As meadas foram secas 24 ao ar e condicionadas durante 16 horas a 20°C (+/- 2°C) e a 65% de humidade relativa (+/- 2%). A meada foi dobrada quatro vezes para formar uma espessura com 16 vezes a espessura da meada de fio original. A meada dobrada foi montada numa máquina de ensaio de tracção Instron. A meada foi esticada até uma carga de 1000 gramas de força e relaxada por três ciclos. Durante o terceiro ciclo, o comprimento da meada sob uma força de carga de 0,04 kg está registado como Li e o comprimento da meada sob uma força de 1 kg está registado como L0. A Elasticidade Potencial do Fio (EPF) está calculada em percentagem, de acordo com a seguinte equação: EPF = [ (Lo-Lx) /L0] * 100
Alongamento do Têxtil Tecido (Elasticidade Disponível do Têxtil)
Os têxteis são avaliados quanto à % de alongamento sob uma carga (isto é, força) específica na(s) direcção(direcções) da elasticidade do têxtil, que é a direcção dos fios compostos (isto é, urdidura, trama, ou urdidura e trama). Três amostras com as dimensões de 60 cm x 6,5 cm são cortadas do têxtil. A dimensão mais longa ( 60 cm) corresponde à direcção da elasticidade. As amostras são parcialmente decompostas para reduzir as larguras das amostras a 5,0 cm. As amostras são então condicionadas durante pelo menos 16 horas a 20°C ( + /- 2°C) e 65% de humidade relativa (+/— 2%) .
Uma primeira marcação é feita através da largura de cada amostra, a 6,5 cm de uma ponta da amostra. Uma segunda marcação é feita através da largura da amostra, a 50,0 cm 25 da primeira marcação. 0 têxtil em excesso a partir da segunda marcação até à outra ponta da amostra é usado para formar e coser uma argola dentro da qual pode ser inserido um pino de metal. Um entalhe é então cortado na argola, de modo a que se possam anexar pesos ao pino de metal. A ponta da amostra que não forma a argola é presa com pinças e a amostra de têxtil é pendurada na vertical. É anexado um peso de 30 Newton (N) (6,75 LB) ao pino de metal através da argola do têxtil pendurado, de modo a que a amostra de têxtil seja esticada pelo peso. A amostra é "exercitada" deixando que a mesma seja esticada pelo peso durante três segundos, e aliviando depois manualmente a força levantando o peso. Isto é feito três vezes. Permite--se então que o peso fique livremente pendurado, e consequentemente estique a amostra de têxtil. A distância em milímetros entre as duas marcações é medida enquanto o têxtil está sob carga, e esta distância é designada como ML. A distância original entre marcações (ou seja, a distância não esticada) é designada como GL. A percentagem de alongamento do têxtil para cada amostra individual é calculada como segue: % Alongamento (%E) = ((ML-GL)/GL) X 100
Foi tirada a média dos três resultados de alongamento para se obter o resultado final.
Crescimento do Têxtil Tecido (Elasticidade Não Recuperada) Após ter sido esticado, um têxtil sem crescimento irá recuperar para exactamente o seu tamanho original antes de 26 ter sido esticado. Contudo, têxteis com elasticidade habitualmente não recuperarão na totalidade e estarão ligeiramente mais compridos após serem esticados por tempo prolongado. Este ligeiro aumento no comprimento é denominado "crescimento". 0 ensaio de alongamento do têxtil supracitado tem de ser completado antes do ensaio de crescimento. Apenas a direcção da elasticidade do têxtil é testada. Para têxteis com elasticidade nos dois sentidos, ambas as direcções são testadas. Três amostras, cada uma com 55,0 cm x 6,0 cm, são cortadas do tecido. Estas amostras são diferentes das usadas no ensaio de alongamento. A direcção dos 55,0 cm deverá corresponder à direcção da elasticidade. As amostras são parcialmente decompostas para reduzir as larguras das amostras a 5,0 cm. As amostras são condicionadas a temperatura e humidade idênticas às do ensaio de alongamento supra. Duas marcações com exactamente 50 cm de distância uma da outra são efectuadas através da largura das amostras. A percentagem de alongamento conhecida (%E) a partir do ensaio de alongamento é usada para calcular um comprimento das amostras a 80% do seu alongamento conhecido. Isto é calculado como E (comprimento) a 80% = (%E/100) X 0,80 X L, em que L é o comprimento original entre as marcações (ou seja, 50,0 cm). Ambas as pontas de uma amostra são presas com pinças e a amostra é esticada até que o comprimento entre as marcações iguale L + E (comprimento) tal como calculado acima. Esta distensão é mantida durante 30 27 minutos, e após esse tempo a força de distensão é libertada e permite-se que a amostra fique pendurada livremente e relaxe. Após 60 minutos, a percentagem de crescimento é medida como % Crescimento = (L2 X 100)/L, em que L2 é o aumento no comprimento entre as marcações da amostra após relaxamento e L é o comprimento original entre marcações. Esta percentagem de crescimento será medida para cada amostra e achada a média dos resultados para determinar o valor do crescimento.
Encolhimento do Têxtil Tecido
O encolhimento do têxtil é medido após lavagem. O têxtil é primeiramente condicionado a temperatura e humidade idênticas às dos ensaios de alongamento e crescimento. Duas amostras (60 cm x 60 cm) são então cortadas do tecido. As amostras deverão ser retiradas pelos menos a 15 cm de distância da ourela. É marcado um quadrado de 40 cm x 40 cm nas amostras de têxtil.
As amostras são lavadas numa máquina de lavar com as amostras e um têxtil de carga. A carga total da máquina de lavar deverá ser de 2 kg de material seco ao ar, e as amostras do ensaio não deverão constituir mais de metade da carga de lavagem. O material têxtil é suavemente lavado a uma temperatura da água de 40°C e centrifugado. É usada uma quantidade de detergente entre 1 g/1 e 3 g/1, dependendo da dureza da água. As amostras são colocadas numa superfície plana até secarem e são depois condicionadas durante 16 horas a 20°C (+/- 2°C) e 65% de humidade relativa (+/- 2%). 28 0 encolhimento das amostras de têxtil é então medido nas direcções da urdidura e da trama, medindo as distâncias entre as marcações. O encolhimento após lavagem, %C, é calculado como %C = ( (Li - L2) /Li) X 100, em que Lj é a distância original entre marcações (40 cm) e L2 é a distância após secagem. São calculadas as médias dos resultados das amostras e registadas para ambas as direcções da trama e da urdidura. Valores positivos de encolhimento reflectem expansão, a qual é possível nalguns casos em virtude do comportamento do fio duro.
Peso do Têxtil São recortadas amostras do têxtil tecido com uma matriz de 10 cm de diâmetro. Cada amostra do têxtil tecido retirada é pesada em gramas. O "peso do têxtil" é então calculado em gramas/metro quadrado (g/m2) .
Classificação do grin-through do têxtil O grin-through do têxtil é determinado por avaliação de amostras numa escala de classificação de cinco pontos. Uma amostra do têxtil é comparada com cinco têxteis padrão, todos em condições de relaxamento total (não esticados), apenas sob iluminação fluorescente normal vinda de cima. Três observadores treinados classificam cada espécime do ensaio independentemente e é calculada a média dos resultados.
Foi produzida uma série de fios fiados com núcleo T-400™ tendo diferentes níveis de exposição do filamento bi-componente na superfície do têxtil. Os fios foram então 29 utilizados para formar cinco têxteis padrão tecidos em tafetá 1/1 liso com algodão 80s/2 como urdidura e fio fiado com núcleo T-400™ 50D + 40s como trama. Os têxteis padrão foram tingidos de azul-marinho. A FIG. 3 é uma imagem dos cinco têxteis padrão usados para classificar o grin-through. As classificações do grin-through para os têxteis padrão foram as seguintes. Uma classificação de 1 corresponde a exposição completa do filamento bi-componente na superfície do têxtil. Uma classificação de 2 corresponde a exposição acentuada do filamento bi-componente na superfície do têxtil. Uma classificação de 3 corresponde a exposição parcial do filamento bi-componente na superfície do têxtil. Uma classificação de 4 corresponde a exposição ligeira do filamento bi-componente na superfície do têxtil. Uma classificação de 5 corresponde a ausência de exposição do filamento bi-componente na superfície do têxtil. Um têxtil substancialmente livre de grin-through do filamento bi--componente é um têxtil que tem uma classificação de 4 ou 5 neste método de classificação de grin-through.
Nas tabelas, "Ex. Comp." significa Exemplo de
Comparação.
EXEMPLOS
Os seguintes exemplos demonstram a presente invenção e a sua capacidade para utilização na fabricação de uma variedade de têxteis tecidos com elasticidade.
Em conformidade, os exemplos deverão ser tomados como de natureza ilustrativa e não restritiva. A fibra bi-componente em poliéster utilizada nos exemplos seguintes de fios é a fibra bi-componente de poli- 30 (tereftalato de etileno)//poli(tereftalato de trimetileno) marca Type 400™, disponibilizada comercialmente por Invista S.à r.l. A fibra bi-componente de poli (tereftalato de etileno)//poli(tereftalato de trimetileno) marca Type 400™ é aqui também referida como fibra bi-componente em poliéster marca T-400™, ou simplesmente como T-400™. A T-4 00™ pode ter um valor de contracção de frisado após estabilização térmica de cerca de 10% a cerca de 80%, por exemplo de cerca de 35% a cerca de 8 0%. A Tabela 2 lista os materiais e as condições de processamento que foram usados para fabricar os fios fiados com núcleo usados nos exemplos de têxteis. Na Tabela, "estiragem T-400 " refere-se a estiragem do filamento de T-4 00™ (ou do filamento de spandex no Exemplo de Comparação 1B) imposta pela máquina de fiação com núcleo (também conhecida como estiragem da máquina); "titulo do algodão" refere-se à densidade linear da porção de algodão do fio fiado, tal como medida pelo sistema de titulo inglês do algodão. Os fios foram feitos usando a estiragem indicada num processo de fiação com núcleo, tal como descrito anteriormente.
Tabela 2. Dados para os Exemplos de Fios Fiados com Núcleo (FFN) 31 N° do Exemplo de Fio Densidade Linear T-400™ Dtex (Denier)1 Número de filamentos no Núcleo do FFN Estiragem2 T-400™ Titulo do Algodão Titulo Total do Fio % em peso de T-400™ no Fio3 Valor de EPF O, O IA 83 dtex (75D) 34 1, 10X 32 ' S 22,7'S 29, 1 26, 66 2A 55 dtex (50D) 34 1,08X 38 ' S 28,7'S 24, 87 29, 94 3A 83 dtex (75D) 34 1,10X 27 ' S 20 'S 28, 59 38, 90 4A 83 dtex (75D) 34 1,10X 27 ' S 20 'S 28, 59 38, 90 5A 165 dtex (15 0 D) 68 1,10X 20 ' S 12,5'S 37, 64 46,19 6A 165 dtex (15 0 D) 68 1,10X 20 ' S 12,5'S 37, 64 46,19 Ex. Comp. IA 44 dtex (4 0 D) 4 3, 5X 43,5'S 40 'S 8, 6 61,1 Ex. Comp. 2A 83 dtex (75D) 34 75D 100 43, 55 Ex. Comp. 3A 83 dtex (75D) 34 1,10X 54,7'S 29,4'S 46,26 50,71 Notas: 1) Denier está abreviado como D. 2) Para o Ex. Comp. 1B, a estiragem é para spandex. 3) Para o Ex. Comp. 1B, o valor da % em peso é para spandex em fio.
Subsequentemente foram feitos têxteis com elasticidade usando os fios fiados com núcleo de algodão T-4 00™ (ou os fios de comparação) dos exemplos de fios como fios de trama. Para cada exemplo de têxtil, o fio fiado com núcleo 32 de algodão T-400™ do exemplo de fio com numeração similar foi usado como fio de trama. Por exemplo, o fio do Exemplo IA foi usado como fio de trama para o têxtil do Exemplo 1B. Da mesma maneira, o filamento T-400™ não revestido do Exemplo de Comparação 2A foi usado como fio de trama para o têxtil do Exemplo 2B.
Para cada um dos exemplos de têxteis, foram usados fios fiados com fibras descontinuas misturadas ou 100% algodão como fios de urdidura. Os fios de urdidura foram encolados antes da urdidura. A encolagem foi efectuada numa máquina Suzuki de encolagem fio a fio. Foi usado PVA agente de encolagem. A temperatura no banho de encolagem foi de cerca de 42°C (107°F) e a temperatura do ar na área de secagem foi de cerca de 88°C (190°F) . A velocidade de encolagem foi de cerca de 276 metros/minuto (300 jardas por minuto) . 0 tempo de permanência do fio na área de secagem foi de cerca de 5 minutos. A Tabela 3 resume os fios utilizados, os padrões de trama e as caracteristicas de qualidade dos têxteis do Exemplo. A menos que haja indicação em contrário, os têxteis foram tecidos num tear Donier a jacto de ar. A velocidade do tear foi de 500 passagens/minuto.
Cada tecido em cru foi acabado passando-o primeiro sob baixa tensão através de água quente três vezes a 71°C (160°F), 82°C (180°F), e 94°C (202°F) durante 20 segundos. A seguir, cada têxtil tecido foi pré-esfregado com 3,0% em peso de Lubit®64 (Sybron Inc.) a 49°C durante 10 minutos. Depois, foi desencolado com 6,0% em peso de Synthazyme® (Dooley Chemicals, LLC Inc.) e 2,0% em peso de Merpol® LFH (E.I. duPont de Nemours and Company) durante 30 minutos a 71°C e depois esfregado com 3,0% em peso de Lubit®64, 0,5% 33 em peso de Merpol® LFH e 0,5% de fosfato trissódico a 82°C durante 30 minutos. O têxtil foi depois branqueado com 3,0% em peso de Lubit®64, 15,0% em peso de água oxigenada a 35%, e 3,0% em peso de silicato sódico com pH 9,5 durante 60 minutos a 82°C. O branqueamento do têxtil foi seguido de tingimento a jacto com um corante directo preto ou marinho a 93°C durante 30 minutos. Não foi efectuada estabilização térmica nestes têxteis.
Exemplo 1B
Este Exemplo demonstra um têxtil com elasticidade para camisaria compreendendo fio fiado com núcleo T-400® 75D. O fio de urdidura foi fio de algodão fiado em anel de titulo 80/2 Ne; o fio de trama foi fio fiado com núcleo T-400® 75D com algodão 32 Ne, em que a estiragem do T-4 00™ foi de 1,1X durante a fiação com núcleo. A velocidade do tear foi de 500 passagens por minuto a um nível de passagem de 24 passagens por cm (60 passagens por polegada). A estrutura do têxtil foi uma tecelagem tafetá 1/1.
As características têxteis estão resumidas na Tabela 3. Depois de acabado, este têxtil tinha bom peso (137,7 g/m2) , elasticidade do têxtil (16%), largura de 165,1 cm (65 polegadas), e baixo encolhimento na lavagem (1,25%), sem grin-through (uma classificação de 5) . A aparência do têxtil era plana com um aspecto natural e o toque era macio. A aparência e o toque do têxtil foram melhorados em relação aos do Exemplo de Comparação 1B. Estes resultados indicam que este têxtil pode ser usado para fazer excelente camisaria com elasticidade. 34
Exemplo 2B
Este Exemplo demonstra um têxtil com elasticidade para camisaria compreendendo fio fiado com núcleo T-400™ 50D. 0 fio de urdidura foi fio de algodão fiado em anel de título 80/2 Ne, a trama foi um fio com baixo denier: algodão 38 Ne/T-400® 50D, no qual a estiragem do T-400™ foi de 1,08X durante a fiação com núcleo. A velocidade do tear foi de 500 passagens por minuto a um nível de passagem de 26 passagens por cm (65 passagens por polegada). A estrutura do têxtil foi uma tecelagem tafetá 1/1.
As características têxteis estão resumidas na Tabela 3. Este amostra tinha baixo peso (139,7 g/m2), boa elasticidade (18,6%), uma grande largura de 163,8 cm (64,5 polegadas), baixo encolhimento na lavagem (0,5%) e nenhum grin-through (uma classificação de 5) . Como resultado destas caracteristicas, não é necessário um processo de estabilização térmica para este têxtil. A aparência e o toque do têxtil foram também melhorados em relação a têxteis estabilizados termicamente. O têxtil pode ser usado para fazer excelente camisaria com elasticidade.
Exemplo 3B
Este Exemplo demonstra um têxtil elástico sarjado de baixo peso que compreende fio fiado com núcleo T- 400®. O fio de urdidura foi fio de algodão 20 cc open end; o fio de trama foi fio fiado com núcleo T-400™ 75D com algodão 27 Ne, em que a estiragem do T-400* foi de 1,1X durante a fiação com núcleo. A velocidade do tear foi de 500 passagens por minuto a 20 passagens por cm (50 passagens por polegada). A estrutura do têxtil foi uma sarja 3/1. 35
As características têxteis estão resumidas na Tabela 3. Depois de acabado, o têxtil tinha bom peso (229,8 g/m2), boa elasticidade disponível do têxtil (22,2%), boa largura de 141,6 cm (55,75 polegadas) e baixo encolhimento na lavagem (2,08%) na direcção da trama. O têxtil tem um aspecto plano e um excelente toque macio. Com uma classificação de grin-through de 4, o têxtil é aceitável para aplicações em vestuário. As suas caracteristicas demonstram que fio fiado com núcleo bi-componente em algodão/poliéster pode ser usado para produzir um têxtil elástico com elevado desempenho, que não requer cuidados especiais.
Exemplo 4B
Este exemplo demonstra um têxtil elástico sarjado que compreende fio fiado com núcleo T-400® e um fio com mistura de poliéster/rayon num tecido sarjado. O fio de urdidura foi fio fiado em anel 20 Ne com 65% poliéster/35% rayon; o fio de trama foi fio fiado com núcleo T-400™ 75D com algodão 27 Ne, em que a estiragem do T-400® foi de 1,1X durante a fiação com núcleo. A velocidade do tear foi de 500 passagens por minuto a 20 passagens por cm (50 passagens por polegada). A estrutura do têxtil foi uma sarja 2/1.
As caracteristicas têxteis estão resumidas na Tabela 3. Depois de acabado, este têxtil tinha razoável elasticidade do têxtil (15,6%), uma grande largura de 145,4 cm (57,25 polegadas), e baixo encolhimento (1,52%). O factor de cobertura do têxtil na direcção da urdidura era bastante elevado (81%), o que fez com que o têxtil tivesse 15,6% de elasticidade disponível. Este nível de 36 elasticidade disponível é aceitável para uma elasticidade confortável nalgumas aplicações.
Exemplo 5B
Este Exemplo demonstra um têxtil de ganga com elasticidade compreendendo fio fiado com núcleo T-400™. 0 fio de urdidura foi fio índigo de algodão fiado em anel 7,75 Ne; o fio de trama foi fio fiado com núcleo T-400™ 150D com algodão 20 Ne, no qual a estiragem do T-400™ foi de 1,1X durante a fiação com núcleo. A estrutura do têxtil foi uma sarja 3/1. A velocidade do tear foi de 500 passagens por minuto a 17 passagens por cm (4 passagens por polegada). Depois de acabado, o têxtil foi submetido três vezes a uma lavagem a 63°C durante 45 minutos para simular o processo de stone washing (lavagem com pedras) para gangas. O procedimento de lavagem seguiu o Método de Teste AATCC 96-1999, "Dimensional Changes in Commercial Laundering of Woven and Knitted Fabrics Except Wool", Teste IIIc. Após as três lavagens, o têxtil foi seco pelo método de secagem em tambor a 60°C durante 30 minutos, tal como especificado no método de teste.
As características têxteis estão resumidas na Tabela 3. O têxtil tinha boa elasticidade (19,6%) e uma ampla largura de 145,5 cm (56,5 polegadas). O têxtil também não tinha essencialmente qualquer encolhimento na direcção da trama (0%) após o processo de stone wash da ganga.
Exemplo 6B
Este Exemplo demonstra um têxtil de ganga com elasticidade que compreende fio fiado com núcleo T-400™, o qual foi submetido a um processo de simulação de stone wash 37 para gangas e depois branqueado. 0 têxtil do Exemplo 5B foi submetido a três lavagens para simular o processo de stone wash das gangas (descrito acima) e depois branqueado tal como descrito abaixo. As condições de branqueamento usadas para a amostra de têxtil foram mais severas do que as habitualmente usadas na indústria. 0 processo de branqueamento foi efectuado a uma proporção de liquido para têxtil de 30:1. A amostra de têxtil foi adicionada a uma solução de 200 g/1 de hipoclorito de sódio com 6,3% de cloreto (Clorox
Professional Products Co.) e 0,5 g/1 de Merpol® HCS (E.i. duPont de Nemours and Co.) como agente de humedecimento ajustado a pH 10,0 a 11,0 com carbonato de sódio a 45°C. O têxtil foi lavado em tambor no banho a 45°C durante 45 minutos. O banho foi depois drenado e limpo exaustivamente. O têxtil foi removido, depois adicionado a uma solução fresca de 200 g/1 de hipoclorito de sódio com 6,3% de cloreto e 0,5 g/1 de Merpol® HCS ajustado a pH 10,0 a 11,0 com carbonato de sódio a 60°C. O têxtil foi lavado em tambor no banho a 60°C durante 45 minutos. O banho foi depois drenado e limpo exaustivamente. O têxtil foi removido e adicionado a um banho fresco de 1,0 g/1 de metabissulfito de sódio anticloro (J.T. Baker Co.) a 24°C. O têxtil foi lavado em tambor no banho a 24°C durante 15 minutos, depois removido e seco ao ar.
Após os dois branqueamentos, o tecido tornou-se completamente branco. As caracteristicas têxteis do têxtil branqueado estão resumidas na Tabela 3. O tecido continuava a possuir boa elasticidade disponível (22,4%) e baixo crescimento (3,00%). Os dados mostram que o têxtil aguentou não só o processo de stone wash da ganga, como também o 38 forte processo de branqueamento, tendo mantido boa elasticidade e poder de recuperação.
Exemplo de Comparação 1B
Este Exemplo demonstra um têxtil tecido com elasticidade tipico que compreende um fio fiado com núcleo em spandex. 0 fio de urdidura era fio de algodão fiado em anel de título 80/2 Ne; o fio de trama era fio fiado com núcleo Lycra® spandex 40D com algodão 40 Ne, em que a estiragem do spandex foi de 3,5X durante a fiação com núcleo. Este fio de trama é um fio elástico típico usado em têxteis tecidos com elasticidade para camisaria. A velocidade do tear foi de 500 passagens por minuto a um nivel de passagem de 28 passagens por cm (70 passagens por polegada). A estrutura do têxtil foi uma tecelagem tafetá 1/1.
As características têxteis estão resumidas na Tabela 3. Depois de acabado, o têxtil tinha um peso elevado (194,1 g/m2), elasticidade excessiva (63,6%), uma largura reduzida de 119,9 cm (47,2 polegadas), e elevado encolhimento à lavagem no sentido da trama (7,25%). Devido a esta combinação de fios elásticos e estrutura do têxtil, este têxtil necessitaria de estabilização térmica de modo a reduzir a peso do têxtil e controlar o encolhimento. Este têxtil era também áspero ao tacto e não tinha o toque do algodão.
Exemplo de Comparação 2B
Este Exemplo demonstra um têxtil tecido com elasticidade tipico que compreende filamento T-400™ não revestido. O fio de urdidura era algodão fiado em anel de 39 título 80/2 Ne; o fio de trama era T-400™ 75D com 34 filamentos (filamento T-400® não revestido). O filamento do T-400™ tinha uma contracção de frisado de 28,66% após estabilização térmica. A estrutura do têxtil foi uma tecelagem tafetá 1/1.
As caracteristicas têxteis estão resumidas na Tabela 3. Esta amostra de têxtil tinha um peso mais baixo (117,8 g/m2), boa elasticidade (26,6%) e encolhimento mais baixo à lavagem na direcção da trama (0,25%) do gue o Exemplo de Comparação 1B. Mas o Exemplo de Comparação 2B tinha um forte togue sintético de poliéster e uma classificação de grin-through de 1, o que significa que o filamento bi— componente está completamente exposto na superfície do têxtil. O filamento do T-400™ pode ser visto e sentido durante o uso, tornando este têxtil inaceitável para aplicações em vestuário.
Exemplo de Comparação 3B
Este Exemplo demonstra um têxtil sarjado tecido com elasticidade com fio fiado com núcleo T-400® 150D. A estrutura do têxtil foi uma sarja 3/1 tal como no Exemplo 3B, mas com um conteúdo mais elevado de T-400™ dentro do fio de trama (46,26% por comparação com 28,59% no Exemplo 3B). O fio de urdidura foi fio open-end de título 20 Ne; o fio de trama foi fio fiado com núcleo T-400® 75D com algodão 54,7 Ne, no qual a estiragem do T-400™ foi de l,lx durante a fiação com núcleo. A velocidade do tear foi de 500 passagens por minuto a um nível de passagem de 24 passagens por cm (60 passagens por polegada).
As caracteristicas têxteis estão resumidas na Tabela 3. Depois de acabado, este têxtil tinha bom peso (209,1 40 g/m2) , elasticidade do têxtil (22%), largura de 142,24 cm (56 polegadas), e baixo encolhimento na lavagem (1,25%). Contudo, o filamento do T-400™ estava visivel no avesso do têxtil, resultando numa classificação de grin-through de 2. Um tal têxtil não é aceitável para aplicação normal em vestuário, devido ao grin-through do filamento bi— componente. 41
Tabela 3. Dados dos Exemplos de Têxteis N° do exemplo de têxtil Fio de urdidura Fio de trama Padrão de tecelagem Têxtil no tear (polegadas*) cm Largura do têxtil no tear (polegadas) cm Largura do têxtil acabado (polegadas) cm Peso do têxtil acabado g/m2 Elasticidade do têxtil acabado Crescimento do têxtil acabado Encolhimento do têxtil acabado % (urdidura x trama) Conteúdo de T-400® do têxtil acabado % peso FCF no tear (urdidura x trama) Classificação do grin-thiough do têxtil acabado 1B 1001 algodão 80/2’S FFN T-400™ 75D + algodão 321 s tafetá 1/1 (96 x 60) 38 x 24 (76) 193 (65) 165 137,7 16 2,4 1,5 x 1,25 13,8 54 x 46 C 0 2B 1001 algodão 80/21S FFN T-400™ 50D + algodão 381 s tafetá 1/1 (96 x 65) 38 x 26 (76) 193 (64,5) 163,8 139,7 18,6 2,8 1,33 x 0,5 10,9 54 x 44 c 0 3B fio "open-end" 1001 algodão 2 0'S FFN T-400™ 50D + algodão 271 s sarja 3/1 (88 x 50) 34 x 20 (72) 182 (55,75) 141,61 229,8 22,2 3,4 1,5 x 2,08 10,5 68 x 40 4 42 N° do exemplo de têxtil Fio de urdidura Fio de trama Padrão de tecelagem Têxtil no tear (polegadas*) cm Largura do têxtil no tear (polegadas) cm Largura do têxtil acabado (polegadas) cm Peso do têxtil acabado g/m2 Elasticidade do têxtil acabado Crescimento do têxtil acabado Encolhimento do têxtil acabado 1 (urdidura x trama) Conteúdo de T-400® do têxtil acabado % peso FCF no tear (urdidura x trama) Classificação do grin-through do têxtil acabado 4B 651 poliéster / 351 raiom fiado em anel 2 01 s FFN T-400™ 75D + algodão 27' s sarja 2/1 (102 x 50) 40 x 20 (76) 193 (57,25) 145,42 222,0 15,6 2,2 1,69 x 1,52 9,4 81 x 40 C 0 5B fio índigo algodão "open-end" 7,75' T-400™ 150D + algodão 201 s sarja 3/1 (62 x 44) 24 x 17 (72) 182 (56,5) 143,5 394,4 19,6 2,6 3,2 x 0 11 80 x 44 c 0 6B fio índigo algodão "open-end" 7,75' T-400™ 150D + algodão 201 s sarja 3/1 (62 x 44) 24 x 17 (72) 182 (56) 142 370,6 22,4 3,0 0,58 x 0,2 11 80 x 44 6 43 N° do exemplo de têxtil Fio de urdidura Fio de trama Padrão de tecelagem Têxtil no tear (polegadas*) cm Largura do têxtil no tear (polegadas) cm Largura do têxtil acabado (polegadas) cm Peso do têxtil acabado g/m2 Elasticidade do têxtil acabado Crescimento do têxtil acabado Encolhimento do têxtil acabado 1 (urdidura x trama) Conteúdo de T-400® do têxtil acabado 1 peso FCF no tear (urdidura x trama) Classificação do grin-through do têxtil acabado Ex. Comp. 1B 1001 algodão 80/21s FFN Lycra® spandex 3,5X 4 0D / algodão 4D1 tafetá 1/1 (98 x 70) 38 x 28 (76) 193 (47,2) 119,9 194,1 63,6 4,2 1,3 x 7,25 2,5 54 x 40 C 0 Ex. Comp. 2B 1001 algodão 8 0/21 s filamento T-400™ 75D não revestido tafetá 1/1 (98 x 75) 38 x 30 (76) 193 (60) 152 117,6 26,6 1,8 0,5 x 0,25 32 54 x 32 1 Ex. Comp. 3B fio "open-end" 1001 algodão 2 01 s FFN T-400™ 7 5D + algodão 54,71 s sarja 3/1 (86 x 60) 34 x 24 (72) 182 (56) 142 209,1 22 2,29 1,25 x 1,25 18,9 68 x 38 2 * Valores do têxtil no tear dados em (EPI urdidura X PPI trama). EPI refere-se a pontas por cm (polegada). PPI refere-se a passagens poi - cm (polegada)
Lisboa, 18 de Maio de 2009 44
REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de referências citadas pelo requerente existe unicamente para conveniência do leitor. Não faz parte do documento de patente europeia. Embora tenha sido posto o maior cuidado na compilação das referências, não pode ser excluída a possibilidade de erros ou omissões e o Instituto Europeu de Patentes declina qualquer responsabilidade a este respeito.
Documentos de patentes citadas na descrição
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• US 5922433 A
• US 6782923 B
• JP 2003221742 A
• JP 2003221743 A
• JP 2003073940 A
• JP 2003073942 A
Literatura não patenteada citada na descrição
Dan McCreaght, Weaver's Handbook of Textile Calculations, Intitute of Textile Technology, 1999
Lisboa, 14/01/2011
Claims (2)
1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a fabricação de um têxtil tecido com elasticidade que compreende: a) proporcionar um filamento bi-componente em poliéster que compreende poli(tereftalato de trimetileno) e pelo menos um polímero seleccionado do qrupo constituído por poli (tereftalato de etileno), poli (tereftalato de trimetileno) e poli(tereftalato de tetrametileno) ou uma combinação de tais membros, numa proporção em peso de desde 30:70 até 70:30, e que possui um valor de contracção de frisado após estabilização térmica desde 10% até 80% b) proporcionar um fio de fibras descontínuas seleccionado do grupo constituído por algodão, lã, linho, poliéster, nylon e rayon ou uma combinação destes membros; c) combinar o filamento bi-componente em poliéster e o fio de fibras descontínuas para produzir um fio fiado com núcleo de filamento bi-componente em poliéster, em que a fibra bi-componente em poliéster tem uma densidade linear desde 10 denier até 900 denier, e em que o filamento bi-componmente é estirado desde 1,01X até 1,25X do seu comprimento original; d) tecer o fio fiado bi-componente com núcleo em poliéster com pelo menos um fio fiado ou filamento descontínuo para formar um têxtil seleccionado do grupo constituído por estruturas de sarja, tafetá, cetim e canelado tecido, em que o referido têxtil compreende desde cerca de 5 por cento em peso até cerca de 35 por cento em peso de 2 filamento bi-componente, com base no peso total do têxtil; e e) tingir e acabar os têxteis por métodos de tingimento em peça ou de tingimento continuo.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o filamento bi-componente compreende poli (tereftalato de etileno) e poli (tereftalato de trimetileno). Lisboa, 14/01/2011 κ a m Ο <Μm JL. r...... Hl 1/6 Φm V /μ·
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Classificação 4 Classificação 5 Ílv^vi-O·'· ·!·'· ;v-: Ç; O; çsCÇi-iv:;;:; :· :·>'· ·,·· òjÇvi;·' ·'; :;Ç;·:·>, ·. *Xjj v s s \ ' "V ' - ^ · ^ 0 s \ N ·$ ^ ' >x«. ^ ^ s OSs'8, K s \ s v \ t \sVs\ s ^ Ϊ· V^s- S.^
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