BRPI0405252B1 - Processos para a preparação de fio multifilamentar texturizado de poli(tereftalato de trimetileno) - Google Patents

Processos para a preparação de fio multifilamentar texturizado de poli(tereftalato de trimetileno) Download PDF

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Jing Chung Chang
Joseph V Kurian
Shekhar Subramoney
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Du Pont
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“PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE FIO MULTIFILAMENTAR TEXTURIZADO DE POLI(TEREFTALATO DE TRIMETILENO)” Campo Da Invenção [001] A presente invenção se refere a um processo para a fiação de fibras de poli(dicarboxílato de trímetíieno), as fibras resultantes, e seu uso.
Antecedentes Da Invenção [002] O poH(tereftaIato de trímetíieno) (também conhecido conto "3GT" ou "PTT") tem recebido recente mente muita atenção como um polímero para ser usado em têxteis, forração de piso, embalagem e outros usos finais. As fibras têxteis e para forração de piso têm excelentes propriedades físicas e químicas. [003] Os fios de poliéster texturizados, preparados a partir de fios de poliéster parcialmente orientados ou de fios fiados por estiramento, são usados em muitas aplicações têxteis, tais como tecidos tricotados e tecidos (por exemplo, como o fio para o tecido inteiro, a urdidura, a trama ou reforço, ou como um de dois ou mais fios em uma mistura, por exemplo, com algodão, lã, rayon, acetato, outros poliésteres, spandex e/ou combinações destes, etc.) para o vestuário e o estofamento (por exemplo, mobília e automotivo). Os fios de poIi(tereftaIato de etieno) texturizados são usados em geral para esta finalidade. A patente U.S. 6.287.688, descreve a preparação de fios de poli{tereftalato de trímetíieno) texturizados e seus benefícios. Os fios resultantes têm um maior estiramento, um volume exuberante e um toque melhorado, em comparação com os fios de poli(tereftalato de etileno). A mencionada patente descreve a preparação de fios de pol i (tereftalato de trim etileno) parcial mente orientados estáveis em um processo com uma velocidade de fiação de até 2.600 m/m, e era desejável a fiação a velocidades mais altas. [004] A preparação de fios de poli (tereftalato de trímetíieno) parcial mente orientados estáveis a altas velocidades ao se empregar as condições do poli( tereftalato de etileno) não foi bem trabalhada. Depois da fiação, um fio parcialmente orientado é tipicamente enrolado em um tubo, ou pacote, e os pacotes de fios são então armazenados ou vendidos para o uso como um fio de alimentação em operações de processamento posteriores tais como estiramento ou texturização com estiramento. Um pacote de fios parcialmente orientados não é utilizável em processos de estiramento ou texturização com estiramento subseqüentes se o fio ou o pacote próprio forem danificados devido ao envelhecimento dos fios ou outros danos causados durante a armazenagem ou o transporte do pacote de fios. [005] Os fios de poli(tereftalato de etileno) parcialmente orientados estáveis são tipicamente fiados a velocidades de cerca de 3.200 metros por minuto ("m/m") (3.500 jardas por minuto ("ypm")). Uma vez que eles tipicamente não envelhecem rapidamente, eles continuam apropriados para as operações de estiramento ou texturização com estiramento a jusante. No passado, falharam as tentativas para produzir fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados estáveis usando uma velocidade de fiação nessa mesma faixa. Foi verificado que os fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados se contraem até cerca de 25% à medida que se cristalizam com o envelhecimento com o passar do tempo. No caso extremo, a contração é tão grande que o tubo é danificado fisicamente pelas forças de contração do fio. Em casos mais comuns, a contração torna inadequados os fios de poli(tereftalato de triletileno) parcialmente orientados para o uso em operações de estiramento ou texturização com estiramento. Nesses casos, o pacote fica enrolado de uma forma tão apertada que o fio se rompe facilmente à medida que é desenrolado do pacote. [006] A fiação de fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados a velocidades mais lentas utilizando o equipamento projetado originalmente para fios de poli(tereftalato de etileno) parcialmente orientados é ineficiente. Ela também é problemática, uma vez que o equipamento de fiação e de enrolamento é projetado para funcionar a velocidades mais altas do que aquelas usadas atualmente para produzir os fios de poli(tereftalato de trimetileno). [007] Os fios fiados com estiramento também são usados para produzir fios texturizados, e também é desejável a preparação de fios extraídos fiados a velocidades mais altas. [008] Também é bastante desejável que o profissional possa produzir fios de poli(tereftalato de trimetileno) texturizados a partir dos fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados e fiados com estiramento preparados a altas velocidades usando as mesmas condições ou então condições similares àquelas produzidos a velocidades mais baixas. Desse modo, esses fios devem ter alongamentos e tenacidades idênticos ou similares. [009] Os filamentos e fios de poli(tereftalato de trimetileno) também têm sido preparados para outras finalidades. Por exemplo, os fios de filamentos contínuos avolumados ("BCF"), a sua fabricação, e o seu uso em forração de piso, são descritos nas patentes U.S. 5.645.782, 5.662.980 e 6.242.091. Os fios de denier fino são descritos nas publicações de patentes U.S. 2001/30377 e 2001/53442, e os fios de uso direto são descritos na patente U.S. 2001/33929 A1. As fibras de comprimento padrão podem ser produzidas a partir de fios multifilamentar tal como descrito nos documentos WO 02/22925 e WO 02/22927. A fiação desses fios, assim como outros fios e filamentos de poli(tereftalato de trimetileno), a velocidades mais altas pode ser vantajosa. Portanto, a capacidade de fiar os fios e fibras de poli(tereftalato de trimetileno) a velocidades mais altas é desejável. Também é desejável que o profissional possa usar os fios resultantes sob as mesmas condições que os fios preparados a velocidades mais lentas. [010] O uso de vários aditivos para obter os benefícios na fiação ou em outras etapas de processamento foi descrito em muitas patentes. Por exemplo, a patente U.S. 4.475.330 descreve um fio multifilamentar de poliéster de elevada torção produzido a partir de filamentos de poliéster que consistem essencialmente em (a) um copolímero de dois ou mais monômeros selecionados do grupo que consiste em tereftalato de etileno, tereftalato de trimetileno e tetrametileno, e/ou (b) uma mistura de dois ou mais polímeros de tereftalato de etileno, tereftalato de trimetileno e tereftalato de tetrametileno. A patente descreve que um tecido de crepe tecido ou tricotado obtido pelo emprego de tal fio de elevada torção tem uma configuração de granulação desejável. O poliéster preferido é composto por 20% a 90% em peso de unidades de tereftalato de etileno, e por 80% a 10% em peso de unidades de trimetileno e/ou unidades de tetrametileno. Os exemplos mostram misturas que compreendem 50% em peso de poli(tereftalato de etileno), 25% em peso de poli(tereftalato de tetrametileno) e 25% em peso de poli(tereftalato de trimetileno). Além disso, o Exemplo 6 descreve misturas de polímeros que compreendem 95 a 10% em peso de poli(tereftalato de etileno) e 5 a 90% em peso de poli(tereftalato de trimetileno). A mencionada patente descreve o uso de 3 a 15% de polímero não cristalino, de preferência polímeros de estireno ou polímeros de metacrilato, para conferir uma capacidade de consolidação de torção mais elevada. O Exemplo 7 mostra o uso de poliestireno com poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de tetrametileno), e misturas destes. [011] As patentes U.S. 4.454.196 e 4.410.473 descrevem um fio multifilamentar de poliéster que consiste essencialmente em grupos de filamentos (I) e (II). O grupo de filamentos (I) é composto por poliéster selecionado do grupo que consiste em poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno) e poli(tereftalato de tetrametileno), e/ou uma mistura e/ou um copolímero que compreende pelo menos dois membros selecionados desses poliésteres. O grupo de filamentos (II) é composto por um substrato composto por (a) um poliéster selecionado do grupo que consiste em poli (te ref tal ato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno) e poli(tereftalato de tetrametileno), e/ou uma mistura e/ou um copolímero que compreende pelo menos dois membros selecionados desses poliésteres, e (b) 0,4 a 8% em peso de pelo menos um polímero selecionado do grupo que consiste em polímeros do tipo estireno, polímeros do tipo metacrilato es polímeros do tipo acrilato. Os filamentos podem ser extrudados de diferentes fieiras, mas são extrudados de preferência da mesma fieira. É preferível que os filamentos sejam misturados e a seguir entrelaçados de modo que fiquem entremeados, e são então submetidos ao estiramento ou à texturização com estiramento. Os exemplos mostram a preparação dos filamentos do tipo (II) a partir de poli(tereftalato de etileno) e poli(metacrilato de metila) (Exemplo 1) e poliestireno (Exemplo 3), e poli(tereftalato de tetrametileno) e poli(acrilato de etila) (Exemplo 4). O poli(tereftalato de trimetileno) não foi usado nos exemplos. [012] O pedido de patente JP 56-091013, que é aqui incorporada a título de referência, descreve um fio de poliéster não estirado que contém de 0,5 a 10% em peso de um polímero estirênico que tem um grau de polimerização igual ou maior do que 20. O alongamento das fibras é aumentado. Os poliésteres mencionados são o poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de tetrametileno), tereftalato de policiclohexano dimetileno e dicarboxilato de polietileno-2,6-nataleno. [013] O pedido de patente JP 11-189925, que é aqui incorporada a título de referência, descreve a fabricação e fibras de envoltório-núcleo que compreendem o poli(tereftalato de trimetileno) como o componente do envoltório e uma combinação de polímero que compreende de 0,1 a 10% em peso, com base no peso total da fibra, de um polímero à base de poliestireno.
De acordo com esse pedido, os processos para suprimir a orientação molecular mediante a utilização de polímeros de baixo ponto de amolecimento adicionados tais como o poliestireno não funcionaram. (É feita referência ao pedido JP 56-091013 e outros pedidos de patente.) Ele assevera que o polímero de baixo ponto de fusão presente na camada de superfície causa algumas vezes a fusão quando submetido a um tratamento tal como torção falsa (também conhecida como "texturização"). Outros problemas mencionados incluem a turvação, irregularidades de tintura, irregularidades de mistura e rompimento do fio. De acordo com esse pedido, o núcleo contém poliestireno e o envoltório não o contém. O Exemplo 1 descreve a preparação de uma fibra com um envoltório de políftereftalato de trimetileno) e um núcleo de uma mistura de poliestireno e po!i(tereftaIato de trimetileno), com um total de 4,5% de poliestireno em peso da fibra. [014] É desejável aumentar a produtividade na fabricação de fios de poli{tereftalato de trimetileno), em particular fios parcialmente orientados, fios estirados fiados, e fios de filamentos contínuos avolumados, e na fabricação de fibras de comprimento padrão, ao se utilizar um processo de fiação de alta velocidade, sem deterioração das propriedades dos filamentos e dos fios. Também é desejável que esses fios sejam úteis na preparação de produtos, tais como fios texturizados, tecidos e tapetes, sob condições idênticas ou similares àquelas usadas para os fios de poli(tereftalato de trimetileno) preparados a velocidades mais lentas.
Descrição Resumida Da Invenção [015] A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de fio multifílamentar de poli(dicarboxilato de trimetileno), o qual compreendei (a) fornecimento de uma combinação de polímero que compreende poli(dícarboxilato de trimetileno) e cerca de 0,1 a cerca de 10 % em peso de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero; (b) a fiação da combinação de polímero para formar os filamentos de múltiplos constituintes de poli(dicarboxilato de trimetileno) que contêm polímero de estireno disperso; e (c) o processamento dos filamentos de múltiplos constituintes em um fio multifilamentar de poli(dicarboxilato de trimetileno) que compreende filamentos de múltiplos constituintes de poli(dicarboxilato de trimetileno) que contêm polímero de estireno disperso por todos os filamentos. [016] De preferência, o poli(dicarboxilato de trimetileno) é selecionado do grupo que consiste em poli(arilato de trimetileno) e misturas do mesmo, e com mais preferência o poli(tereftalato de trimetileno). [017] De preferência, a mistura compreende de cerca de 90 a cerca de 99,9% em peso de poli(arilato de trimetileno) e cerca de 10 a cerca de 0,1% em peso de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero. [018] Em uma outra realização preferida, a combinação de polímero compreende de cerca de 70 a cerca de 99,9% em peso de poli(tereftalato de trimetileno), de cerca de 5 a cerca de 0,5% em peso de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero e, opcionalmente, até 29,5% em peso de outros poliésteres, por peso do polímero na combinação de polímero. [019] Com mais preferência, a mistura compreende de cerca de 2 a cerca de 0,5% de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero. [020] Com mais preferência, a mistura compreende de cerca de 95 a cerca de 99,5 % de poli(tereftalato de trimetileno) e cerca de 2 a cerca de 0,5% [021 ]de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero. [022] De preferência, os filamentos de múltiplos constituintes são filamentos de biconstituintes de poli(tereftalato de trimetileno) que compreendem de cerca de 98 a cerca de 99,5% de poli(tereftalato de trimetileno) e de cerca de 2 a cerca de 0,5% de polímero de estireno, por peso do polímero nos filamentos. [023] O polímero de estireno é selecionado de preferência do grupo que consiste em poliestireno, poliestirenos substituídos por alquila ou arila e polímeros de múltiplos componentes de estireno. [024] Com mais preferência, o polímero de estireno é selecionado do grupo que consiste em poliestireno, poliestirenos substituídos por alquila ou arila preparados a partir de α-metilestireno, p- metóxiestireno, viniltolueno, haloestireno e di-haloestireno (de preferência o cloroestireno e o dicloroestireno), copolímeros e as misturas de estireno- butadieno, copolímeros de estireno-acrilonitrilo e misturas, terpolímeros de estireno-acrilonitrilo-butadieno e misturas, terpolímeros de estireno- butadieno-estireno e misturas, copolímeros de estireno-isopreno, terpolímeros e misturas, e misturas e combinações destes. Ainda com mais preferência, o polímero de estireno é selecionado do grupo que consiste em poliestireno, poliestirano substituído por metila, etila, propila, metóxi, etóxi, propóxi e cloro, ou copolímero de estireno-butadieno, e as misturas e combinações destes. Ainda com maior preferência, o polímero de estireno é selecionado do grupo que consiste em poliestireno, α-metil poliestireno e copolímeros de estireno-butadieno e misturas dos mesmos. Com a máxima preferência, o polímero de estireno é o poliestireno. [025] De preferência, o peso molecular médio numérico do polímero de estireno é de pelo menos cerca de 50.000, com mais preferência de pelo menos cerca de 75.000, ainda com mais preferência de pelo menos cerca de 100.000, e com a máxima preferência de pelo menos cerca de 120.000. O peso molecular médio numérico do polímero de estireno é de preferência de até cerca de 300.000, com mais preferência de até cerca de 200.000. [026] Nas realizações preferidas, a mistura também compreende pelo menos um item selecionado do grupo que consiste em hexametileno diamina, poliamidas, deslustrantes, agentes de nucleação, estabilizantes de calor, intensificadores da viscosidade, clareadores ópticos, pigmentos, e antioxidantes; no entanto, ela pode ser preparada sem quaisquer desses itens. [027] Em uma realização preferida, o fio multifilamentar é um fio parcialmente orientado. De preferência, a fiação compreende a extrusão da combinação de polímero através de uma fieira a uma velocidade de fiação de pelo menos cerca de 3.000 m/m. Em uma outra realização preferida, os fios multifilamentar compreendem filamentos de cerca de 0,6 a cerca de 2,8 dtex (de cerca de 0,5 a cerca de 2,5 dpf) e são fiados a uma velocidade de fiação de pelo menos cerca de 2.500 m/m. De preferência, esses processos compreendem o entrelaçamento e o enrolamento dos filamentos. Os fios parcialmente orientados podem ser usados na preparação de fios texturizados.
Uma realização preferida, para a preparação de fio texturizado multifilamentar de poli(tereftalato de trimetileno) que compreende filamentos de múltiplos constituintes de poli(tereftalato de trimetileno) compreende: (a) a preparação de um pacote de fio multifilamentar de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientado; (b) o desenrolamento do fio do pacote; (c) o estiramento do fio de filamentos de múltiplos constituintes para formar um fio estirado; (d) a texturização de torção falsa do fio estirado para formar o fio texturizado; e (e) o enrolamento do fio em um pacote. [028] Em uma outra realização preferida, o fio multifilamentar é um fio estirado fiado e o processamento compreende o estiramento dos filamentos a uma velocidade de estiramento, conforme medido no rolo no final da etapa de estiramento, de cerca de 2.000 a cerca de 8.000 metros por minuto ("m/m"). De preferência, o processamento dos filamentos de múltiplos constituintes em fio extraído multifilamentar de poli(tereftalato de trimetileno) estirado fiado compreende o estiramento, o recozimento, entrelaçamento e o enrolamento dos filamentos. Um processo preferido para a preparação do fio texturizado multifilamentar de poli(tereftalato de trimetileno) que compreende filamentos de múltiplos constituintes de poli(tereftalato de trimetileno) compreende: (a) a preparação de um pacote de fio multifilamentar de poli(tereftalato de trimetileno) estirado e fiado; (b) o desenrolamento do fio do pacote; (c) a texturização de torção falsa do fio para formar o fio texturizado; e (d) o enrolamento do fio texturizado em um pacote. [029] Ainda em uma outra realização preferida, o fio multifilamentar é um fio de filamento. De preferência, nesta realização o processamento compreende o estiramento, o recozimento, o aumento de volume, o emaranhamento (o qual pode ser executado em uma etapa com aumento de volume ou em uma etapa separada subseqüente), opcionalmente o relaxamento, e o enrolamento dos filamentos. [030] Uma outra realização preferida refere-se ao processo que compreende adicionalmente o corte do fio multifilamentar em fibras de comprimento padrão. [031] De preferência, o polímero de estireno disperso tem um tamanho em seção transversal médio menor do que cerca de 1.000 nm, com mais preferência menor do que cerca de 500 nm, ainda com mais preferência menor do que cerca de 200 nm, e com a máxima preferência menor do que cerca de 100 nm. [032] O polímero de estireno é de preferência altamente disperso por todos os filamentos. [033] O polímero de estireno é de preferência disperso substancialmente uniformemente por todos os filamentos. [034] A invenção também se refere a um fio de poli(tereftalato de trimetileno) que compreende um filamento de múltiplos constituintes de poli(tereftalato de trimetileno) que contém polímero de estireno disperso por todo o filamento de múltiplos constituintes, e a tecidos (por exemplo, tecidos não-tecidos, tecidos ou tricotados) e tapetes feitos a partir dos fios. [035] A invenção também se refere a um processo para a preparação de um monofilamento de poli(dicarboxilato de trimetileno) que compreende: (a) fornecimento de uma combinação de polímero que compreende poli(dicarboxilato de trimetileno) e cerca de 0,1 a cerca de 10% em peso de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero; (b) a fiação da combinação de polímero para formar o monofilamento de poli(dicarboxilato de trimetileno) que contém polímero de estireno disperso; e (c) o processamento do filamento em monofilamento de múltiplos constituintes de poli(dicarboxilato de trimetileno) que compreende polímero de estireno de poli(dicarboxilato de trimetileno) disperso por todo o mesmo. [036] A invenção possibilita a fabricação de filamentos que podem ser usados em operações de processamento subseqüentes sob condições similares àquelas usadas com os fios preparados a velocidades mais baixas.
Conseqüentemente, a invenção refere-se a um processo para a preparação de fio multifilamentar de poli(dicarboxilato de trimetileno), o qual compreende a fiação a uma velocidade de pelo menos 3.000 m/m e o processamento de uma combinação que compreende poli(dicarboxilato de trimetileno) e cerca de 0,1 a cerca de 10% em peso de um outro polímero, por peso dos polímeros na combinação de polímero, para formar o fio multifilamentar de poli(dicarboxilato de trimetileno), sendo que o fio multifilamentar de poli(dicarboxilato de trimetileno) tem um alongamento e uma tenacidade dentro de 20% do alongamento e da tenacidade de um fio multifilamentar de poli(dicarboxilato de trimetileno) que difere somente do fio multifilamentar de poli(dicarboxilato de trimetileno) que não contém o outro polímero e que é preparado da mesma maneira exceto pelo fato que é fiado a uma velocidade de 2.500 m/m e processado a velocidades que correspondem a tal velocidade de fiação. poli (dicarboxilato de trimetileno) é selecionado de preferência entre polifarilato de trimetileno), e com mais preferência é o poIi{tereftalato de trimetileno). De preferência, os fios são fios parcialmente orientados, fiados de preferência tai como aqui descrito, A presente invenção também se refere a outros tipos de fios aqui descritos (por exemplo, fios estirados fiados e fios de filamentos contínuos avolumados) preparados com tais resultados. [037] Outras preferências são descritas a seguir, [038] A invenção permite que o profissional aumente a produtividade na fiação de fios de poli(tereftalato de trimetileno), em particular fios parcialmente orientados, fios estirados fiados, fios de filamentos contínuos avolumados e na fabricação de fibras de comprimento padrão, mediante o emprego de um processo de fiação de alta velocidade.
Surpreendentemente, os fios resultantes são úteis na preparação de produtos, tais como fios texturizados, tecidos e tapetes, sob condições fios idênticas ou similares àquelas usadas para os fios de poli(tereftalato de trimetileno) preparados a velocidades mais lentas. Além disso, foi verificado que o polímero de estireno é disperso uniformemente por todo os filamentos de múltiplos constituintes, e pode ser preparado e usado a altas velocidades, é estável, tem boas propriedades físicas, e pode ser tingido uniformemente. Outros resultados são descritos a seguir. [039] Descrição Resumida Das Figuras [040] A Figura 1 é uma micrografia eletrônica que mostra uma seção transversal radial de um filamento que compreende poIi(tereftalato de trimetileno) e polímero de estireno de acordo com a presente invenção, [041] A Figura 2 é uma micrografia eletrônica que mostra uma imagem longitudinal de um filamento que compreende poli (terefta lato de trimetileno) e polímero de estireno de acordo com a presente invenção.
Descricão Detalhada da Invenção [042] Foi desenvolvido um processo para a produção de fios de poli(dicarboxilato de trimetileno), em particular fios parcialmente orientados, a altas velocidades de fiação. As vantagens da invenção são obtidas ao se utilizar uma mistura que compreende poli(dicarboxilato de trimetileno) e polímero de estireno. [043] Os poli(dicarboxilatos de trimetileno) preferidos são os poli(arilatos de trimetileno). Os exemplos incluem o poli(tereftalato de trimetileno), poli(naftalato de trimetileno), poli(isoftalato de trimetileno). É mais preferido o poli(tereftalato de trimetileno) e, a título de conveniência, este documento vai fazer referência ao poli(tereftalato de trimetileno), de onde o elemento versado na técnica irá reconhecer de imediato como aplicar a invenção a outros poli(dicarboxilatos de trimetileno). [044] Na ausência de uma indicação em contrário, uma referência ao "poli(tereftalato de trimetileno)" ("3GT" ou "PTT") deve abranger os homopolímeros e os copolímeros que contêm pelo menos 70% molar, unidades de repetição de tereftalato de trimetileno e misturas de polímero que contêm pelo menos 70% molar dos homopolímeros ou copoliésteres. Os poli(tereftalatos de trimetileno) preferidos contêm pelo menos 85% molar, com mais preferência pelo menos 90% molar, ainda com mais preferência pelo menos 95 ou pelo menos 98% molar, e com a máxima preferência cerca de 100% molar, de unidades de repetição de tereftalato de trimetileno. [045] Os exemplos de copolímeros incluem os copoliésteres produzidos ao se utilizar três ou mais reagentes, cada um dos quais contendo dois grupos formadores de éster. Por exemplo, pode ser usado um copoli(tereftalato de trimetileno) no qual o comonômero usado para produzir o copoliéster é selecionado do grupo que consiste em ácidos dicarboxílicos alifáticos lineares, cíclicos e ramificados que têm quatro a doze átomos de carbono (por exemplo, o ácido butano dióico, o ácido pentano dióico, o ácido hexano dióico, o ácido dodecano dióico e o ácido 1,4-ciclohexano dicarboxílico); ácidos dicarboxílicos aromáticos com exceção do ácido tereftálico e contendo oito a doze átomos de carbono (por exemplo, o ácido isoftálico e o ácido 2,6-naftaleno dicarboxílico); dióis alifáticos lineares, cíclicos e ramificados que têm dois a oito átomos de carbono (com exceção do 1,3- propano diol, por exemplo, o etano diol, o 1,2-propano diol, o 1,4-butano diol, o 3-metil-1,5-pentano diol, o 2,2-dimetil-1,3-propano diol, o 2-metil-1,3-propano diol e o 1,4-ciclohexano diol); e glicóis de éteres alifáticos e aromáticos que têm quatro a dez átomos de carbono (por exemplo, o éter bis-2-hidróxi etílico de hidroquinona, ou um glicol de poli(éter de etileno) que tem um peso molecular abaixo de cerca de 460, incluindo o glicol de éter dietilênico. O comonômero está tipicamente presente no copoliéster em um nível na faixa de cerca de 0,5 a cerca de 15% molar, e pode estar presente em quantidades de até 30% molar. [046] O poli(tereftalato de trimetileno) pode conter quantidades menores de outros comonômeros, e tais comonômeros são em geral selecionados de modo que não tenham um efeito adverso significativo nas propriedades. Tais outros comonômeros incluem o 5-sódio-sulfoisoftalato, por exemplo, a um nível na faixa de cerca de 0,2 a 5% molar. Quantidades muito pequenas de comonômeros trifuncionais, por exemplo, o ácido trimelítico, podem ser incorporadas para o controle da viscosidade. [047] O poli(tereftalato de trimetileno) pode ser misturado com até 30 por cento molar de outros polímeros. Os exemplos incluem poliésteres preparados a partir de outros dióis, tais como aqueles descritos acima. Os poli(tereftalatos de trimetileno) preferidos contêm pelo menos 85% molar, com mais preferência pelo menos 90% molar, ainda com mais preferência pelo menos 95 ou pelo menos 98% molar, e com a máxima preferência cerca de 100% molar, de polímero de poli(tereftalato de trimetileno). [048] A viscosidade intrínseca do poli(tereftalato de trimetileno) da invenção é de pelo menos cerca de 0,70 dl/g, de preferência de pelo menos cerca de 0,80 dl/g, com mais preferência de pelo menos cerca de 0,90 dl/g e com a máxima preferência de pelo menos cerca de 1,0 dl/g. A viscosidade intrínseca da composição de poliéster da invenção é de preferência de até cerca de 2,0 dl/g, com mais preferência de até 1,5 dl/g, e com a máxima preferência de até cerca de 1,2 dl/g. [049] Peso molecular médio numérico (Mn) para o poli(tereftalato de trimetileno) é de preferência de pelo menos cerca de 10.000, com mais preferência de pelo menos cerca de 20.000, e é de preferência de cerca de 40.000 ou menos, com mais preferência de cerca de 25.000 ou menos. O Mn preferido depende do poli(tereftalato de trimetileno) usado e quaisquer aditivos ou modificadores presentes na mistura, bem como das propriedades do polímero de estireno. [050] O poli(tereftalato de trimetileno) e as técnicas de fabricação preferidas para produzir o poli(tereftalato de trimetileno) são descritos nas patentes U.S. 5.015.789, 5.276.201, 5.284.979, 5.334.778, 5.364.984, 5.364.987, 5.391.263, 5.434.239, 5.510.454, 5.504.122, 5.532.333, 5.532.404, 5.540.868, 5.633.018, 5.633.362, 5.677.415, 5.686.276, 5.710.315, 5.714.262, 5.730.913, 5.763.104, 5.774.074, 5.786.443, 5.811.496, 5.821.092, 5.830.982, 5.840.957, 5.856.423, 5.962.745, 5.990.265, 6.235.948, 6.245.844, 6.255.442, 6.277.289, 6.281.325, 6.312.805, 6.325.945, 6.331.264, 6.335.421, 6.350.895, e 6.353.062, U.S. 2002/0132962 A1, EP 998 440, WO 00/14041 e 98/57913, H. L. Traub, "Synthese und textilchemische Eigenschaften des Poly- Trimetileneterephthalats", Dissertation Universitat Stuttgart (1994), e S.
Schauhoff, "New Developments in the Production of Poly(trimetilene terephthalate) (PTT)", Man-Mad Fiber Year Book (setembro de 1996). Os poli(tereftalatos de trimetileno) úteis como o poliéster da presente invenção são comercialmente disponíveis junto à E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, sob a marca registrada Sorona. [051] "Polímero de estireno" refere-se ao poliestireno e seus derivados. O polímero de estireno é selecionado de preferência do grupo que consiste em poliestireno, poliestirenos substituídos por alquila ou arila e polímeros de múltiplos componentes de estireno. Aqui, "múltiplos componentes" incluem copolímeros, terpolímeros, tetrapolímeros, etc., e as misturas. [052] O polímero de estireno é selecionado com mais preferência do grupo que consiste em poliestireno, poliestirenos substituídos por alquila ou arila preparados a partir de α-metilestireno, p-metóxiestireno, viniltolueno, haloestireno e di-haloestireno (de preferência o cloroestireno e o dicloro estireno), os copolímeros e as misturas de estireno-butadieno, os copolímeros e as misturas de estireno-acrilonitrilo, os terpolímeros e as misturas de estireno-acrilonitrilo-butadieno, os terpolímeros e as misturas de estireno- butadieno-estireno, os copolímeros do estireno-isopreno, terpolímeros e misturas, e as misturas e combinações destes. Ainda com mais preferência, o polímero de estireno é selecionado do grupo que consiste em poliestireno, poliestireno substituído por metila, etila, propila, metóxi, etóxi, propóxi e cloro, ou copolímero de estireno-butadieno, e as misturas e combinações dos mesmos. Ainda com mais preferência, o polímero de estireno é selecionado do grupo que consiste em poliestireno, α-metil poliestireno e copolímeros de estireno-butadieno e as misturas dos mesmos. Com a máxima preferência, o polímero de estireno é o poliestireno. [053] O peso molecular médio numérico do polímero do estireno é de pelo menos cerca de 5.000, de preferência de pelo menos 50.000, com mais preferência de pelo menos cerca de 75.000, ainda com mais preferência de pelo menos cerca de 100.000 e com a máxima preferência de pelo menos cerca de 120.000. O peso molecular médio numérico do polímero de estireno é de preferência de até cerca de 300.000, com mais preferência de até cerca de 200.000 e ainda com mais preferência de até cerca de 150.000. [054] Os poliestirenos úteis podem ser isotáticos, atáticos ou sindiotáticos, e os poliestirenos atáticos de elevado peso molecular atático são os preferidos. Os polímeros de estireno úteis na presente invenção são comercialmente disponíveis junto a muitos fornecedores incluindo a Dow Chemical Co. (Midland, Ml), a BASF (Mount Olive, NJ) e a Sigma-Aldrich (Saint Louis, MO). [055] De preferência, o poli(tereftalato de trimetileno) e o polímero de estireno são misturados em fusão e, a seguir, extrudados e cortados em pelotas. (As "pelotas" são usadas genericamente a este respeito, e usadas não importando a forma, de modo que são usadas para incluir produtos algumas vezes chamados de "lasca", "flocos", etc.). As pelotas são então derretidas novamente e extrudadas como filamentos. O termo "mistura" é usado para se referir às pelotas antes de serem derretidas novamente, e o termo "combinação" é usado para se referir a elas uma vez que tenham sido derretidas novamente. Ao se levar em considerar a discussão dos pesos relativos do poli(tereftalato de trimetileno), do polímero de estireno e outros itens aqui descritos, as mesmas porcentagens aplicam- se à mistura e à combinação, embora seja reconhecido de imediato que vários métodos de preparação de filamentos podem envolver os artigos que são adicionados à mistura ou à combinação, e portanto em algumas instalações as porcentagens em peso pode variar, mas a razão entre o polímero de poli(trimetileno tereftalato) e o estireno deve permanecer a mesma. Para fins de conveniência, aqui será feita referência à quantidade de polímero na combinação, a não ser que uma referência específica seja feita à mistura antes de ser derretida novamente. [056] A combinação de polímero compreende o poli(tereftalato de trimetileno) e um polímero de estireno. Em alguns casos, estes serão os dois únicos artigos na combinação e irão totalizar 100 % em peso. No entanto, em muitos casos a combinação terá outros ingredientes, tais como outros polímeros, aditivos, etc., e desse modo o total de poli(tereftalato de trimetileno) e poliestireno não será de 100% em peso. [057] A combinação de polímero compreende de preferência pelo menos cerca de 70%, com mais preferência pelo menos cerca de 80%, ainda com mais preferência pelo menos 85%, com maior preferência pelo menos cerca de 90%, e com a máxima preferência pelo menos cerca de 95%, e em alguns casos ainda com mais preferência pelo menos 98% de poli(tereftalato de trimetileno) (por peso do polímero na combinação de polímero). A mistura contem de preferência até cerca de 99,9% de poli(tereftalato de trimetileno). [058] A combinação de polímero compreende de preferência pelo menos cerca de 0,1%, com mais preferência pelo menos cerca de 0,5%, de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero. A mistura compreende de preferência até cerca de 10%, com mais preferência até cerca de 5%, mesmo com mais preferência até cerca de 2%, e ainda com mais preferência até cerca de 1,5%, de um polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero. Em muitos casos, são preferidos cerca de 0,8% a cerca de 1% de polímero de estireno, por peso de polímero na combinação de polímero. A referência ao polímero de estireno refere-se a pelo menos um polímero de estireno, uma vez que dois ou mais polímeros de estireno podem ser usados, e a quantidade indicada é uma indicação da quantidade total de polímero(s) de estireno usada na combinação de polímero. [059] O poli(tereftalato de trimetileno) pode ser uma composição de poliéster tingível com ácido. Os poli(tereftalatos de trimetileno) podem compreender uma amina secundária ou um sal de amina secundária em uma quantidade eficaz para promover a capacidade de tingimento com ácido das composições de poliéster tingíveis com ácido e tingidas com ácido. De preferência, a unidade de amina secundária está presente na composição de polímero em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,5% molar, com mais preferência de pelo menos 1% molar. A unidade de amina secundária está presente na composição de polímero em uma quantidade de preferência de cerca de 15% molar ou menos, com mais preferência de cerca de 10% molar ou menos, e ainda com mais preferência de 5% molar ou menos, com base no peso da composição. As composições de poli(tereftalato de trimetileno) tingíveis com ácido podem compreender o poli(tereftalato de trimetileno) e um aditivo polimérico à base de uma amina terciária. O aditivo polimérico é preparado a partir de (i) triamina que contêm unidade(s) de amina secundária ou sal de amina secundária e (ii) uma ou mais outras unidades de monômero e/ou polímero. Um aditivo polimérico preferido compreende a poliamida selecionado do grupo que consiste em poli-imino-bisalquileno-tereftalamida, - isoftalamida e -1,6-naftalamida, e os sais das mesmas. O poli(tereftalato de trimetileno) útil na presente invenção também pode ser uma composição cationicamente tingível ou tingida, tais como aquelas descritas na patente U.S. 6.312.805, e composições tingidas ou contendo corantes. [060] Outros aditivos poliméricos podem ser adicionados ao poli(tereftalato de trimetileno), ao polímero de estireno, à combinação de polímero, etc., para aumentar a resistência, para facilitar o processamento pós- extrusão ou para conferir outros benefícios. Por exemplo, a hexametileno diamina pode ser adicionada em quantidades menores de cerca de 0,5 a cerca de 5% molar para aumentar a resistência e a processabilidade às composições de poliéster tingíveis com ácido da invenção. Poliamidas tais como o náilon 6 ou o náilon 6-6 podem ser adicionadas em quantidades menores do que cerca de 0,5 a cerca de 5% molar para aumentar a resistência e a processabilidade das composições de poliéster tingíveis com ácido da invenção. Um agente de nucleação, de preferência de 0,005 a 2% em peso de um sal monosódico de um ácido dicarboxílico selecionado do grupo que consiste em tereftalato de monosódio, dicarboxilato de naftaleno monosódico e isoftalato de monosódio, como um agente de nucleação, pode ser adicionado tal como descritos na patente U.S. 6.245.844. [061] O poli(tereftalato de trimetileno), o polímero de estireno, a mistura ou a combinação, etc., podem, caso desejado, conter aditivos, por exemplo, deslustrantes, agentes de nucleação, estabilizantes térmicos, intensificadores da viscosidade, clareadores ópticos, pigmentos, e antioxidantes. T1O2 ou outros pigmentos podem ser adicionados ao poli(tereftalato de trimetileno), à combinação, ou na fabricação da fibra. (Vide, por exemplo, as patentes U.S. 3.671.379, 5.798.433 e 5.340.909, EP 699 700 e 847 960, e WO 00/26301.) [062] A combinação de polímero pode ser formada por qualquer técnica conhecida, incluindo combinações físicas e combinações em fusão. De preferência, 0 poli(tereftalato de trimetileno) e 0 polímero de estireno são combinados e misturados em fusão. Mais especificamente, o poli(tereftalato de trimetileno) e o polímero de estireno são misturados e aquecidos a uma temperatura suficiente para formar uma mistura e com 0 resfriamento, a combinação é formada como um artigo moldado, tais como pelotas. O poli(tereftalato de trimetileno) e o poliestireno podem ser formados como uma combinação de muitas maneiras diferentes. Por exemplo, eles podem ser (a) aquecidos e misturados simultaneamente, (b) previamente misturados em um aparelho separado antes do aquecimento, ou (c) aquecidos e então misturados. Como um exemplo, a combinação de polímero pode ser obtida pela injeção em linha de transferência. A mistura, 0 aquecimento e a formação podem ser executadas por um equipamento convencional projetado para essa finalidade, tais como extrusoras, misturadores Banbury ou algo do gênero. A temperatura deve estar acima dos pontos de fusão de cada componente, porém abaixo da temperatura de decomposição mais baixa, e por conseguinte deve ser ajustada para qualquer composição particular de poli(tereftalato de trimetileno) e poliestireno. A temperatura situa-se tipicamente na faixa de cerca de 200 °C a cerca de 270 °C, com mais preferência de pelo menos cerca de 250 °C e de preferência de até cerca de 260 °C, dependendo da composição de poliestireno particular da invenção. [063] "Filamento de múltiplos constituintes" refere-se a um filamento formado a parir de pelo menos dois polímeros, um dos quais forma uma fase contínua e os outros estão em uma ou mais fases descontínuas dispersas por toda a fibra, sendo que pelo menos dois polímeros são extrudados da mesma extrusora como uma combinação. O(s) polímero(s) de estireno forma(m) uma fase descontínua e é/são altamente disperso(s) por todos os filamentos. Pode ser observado que o polímero de estireno é substancialmente disperso uniformemente por todas as fibras. "Biconstituinte" é usado para se referir ao caso em que as únicas fases do polímero são o poli(tereftalato de trimetileno) e o polímero de estireno. São excluídas especificamente desta definição as fibras de bicomponentes e de múltiplos componentes, tais como as fibras de envoltório-núcleo ou lado a lado produzidas a partir de dois tipos diferentes de polímeros ou de dois do mesmo polímero que tem características diferentes em cada região. Esta definição não exclui outros polímeros que são dispersos na fibra, e os aditivos e ingredientes que estão presentes. [064] O polímero de estireno é altamente disperso por toda a matriz do polímero de poli(tereftalato de trimetileno). De preferência, o polímero de estireno disperso tem um tamanho em seção transversal médio menor do que de cerca de 1.000 nm, com mais preferência menor do que cerca de 500 nm, ainda com mais preferência menor do que cerca de 200 nm e com a máxima preferência menor do que cerca de 100 nm, e a seção transversal pode ser tão pequena quanto cerca de 1 nm. "Tamanho em seção transversal" refere-se ao tamanho quando medido a partir de uma imagem radial de um filamento, tal como mostrado na Figura 1. [065] Os fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados são descritos nas patentes U.S. 6.287.688 e 6.333.106, e U.S. 2001/30378 A1, as quais são aqui incorporadas a título de referência. As etapas básicas de fabricação de fios parcialmente orientados incluindo a fiação, o entrelaçamento e o enrolamento de filamentos de poli(tereftalato de trimetilene) são aqui descritas. A presente invenção pode ser praticada ao se utilizar essas etapas ou outras etapas usadas convencionalmente para a produção de fios de poliéster parcialmente orientados; no entanto, ela confere a vantagem de executar o processo a velocidades mais altas. [066] De preferência, antes da fiação, a combinação é aquecida até uma temperatura acima do ponto de fusão de cada um dentre o poli(tereftalato de trimetileno) e o polímero de estireno, e a combinação é extrudada através de uma fieira e a uma temperatura de cerca de 235 a cerca de 295 °C, de preferência de pelo menos cerca de 250 °C, e de preferência de até cerca de 290 °C, com mais preferência de até cerca de 270 °C.
Temperaturas mais altas são úteis com um tempo de residência curto. [067] Os fios parcialmente orientados são fios multifilamentar. Os fios (também conhecidos como "feixes") compreendem de preferência pelo menos cerca de 10 e ainda com mais preferência pelo menos cerca de 25 filamentos, e tipicamente podem conter até cerca de 150 ou mais, de preferência até cerca de 100, com mais preferência até cerca de 80 filamentos.
Os fios que contêm 34, 48, 68 ou 72 filamentos são comuns. Os fios têm tipicamente um denier total de pelo menos cerca de 5, de preferência de pelo menos cerca de 20, de preferência pelo menos cerca de 50, e até cerca de 1.500 ou mais, de preferência até cerca de 250. [068] Os filamentos são de preferência de pelo menos cerca de 0,6 dtex (0,5 dpf), com mais preferência de pelo menos cerca de 1,11 dtex (1 dpf), e até cerca de 11,1 dtex (10 dpf) ou mais, com mais preferência de até cerca de 7,8 dtex (7 dpf). Os filamentos típicos são de cerca de 3,3 a 7,8 dtex (3 a 7 dpf), e os filamentos finos são de cerca de 0,6 a cerca de 2,8 dtex (de cerca de 0,5 a cerca de 2,5 dpf). [069] As velocidades de fiação podem variar de cerca de 1.800 a cerca de 8.000 ou mais metros por minuto ("m/m"), e são de preferência de pelo menos cerca de 2.000 m/m, com mais preferência de pelo menos cerca de 2.500 m/m, e ainda com mais preferência de pelo menos cerca de 3.000 m/m. Uma vantagem da presente invenção é que os fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados podem ser fiados em um equipamento usado previamente para fiar fios de poli(tereftalato de etileno) parcialmente orientados, de modo que as velocidades de fiação são de preferência de até cerca de 4.000 m/m, com mais preferência de até cerca de 3.500 m/m. As velocidades de fiação de cerca de 3.200 m/m que são usadas freqüentemente para fiar fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados são as preferidas. [070] A invenção é discutida principalmente com os filamentos de 3,3 a 7,8 dtex (3 a 7 dpf) típicos. As velocidades de fiação para os filamentos finos são mais baixas. Por exemplo, os fios multifilamentar de poli(tereftalato de trimetileno) de filamentos finos são atualmente fiados a menos de 2.000 m/m, ao passo que com a invenção eles podem ser fiados a velocidades mais altas, tal como cerca de 2.500 m/m ou mais. [071] Os fios parcialmente orientados são normalmente fiados em um pacote, e podem ser usados para produzir tecidos ou então são processados em outros tipos de fio, tal como o fio texturizado. Eles também podem ser armazenados em uma lata antes da preparação de tecidos ou de processamento adicional, ou podem ser usados diretamente sem a formação de um pacote ou outra armazenagem. [072] O fio fiado estirado, também conhecido como "fio totalmente estirado", também pode ser preparado vantajosamente ao se utilizar a invenção.
As etapas preferidas de fabricação de fios fiados estirados incluem a fiação, estiramento, opcionalmente e de preferência o recozimento, opcionalmente o entrelaçamento, e o enrolamento dos filamentos de poli(tereftalato de trimetileno) são similares àquelas usadas para a preparação de fios de poli(tereftalato de etileno). [073] Uma vantagem da presente invenção é que o processo pode ser executado a velocidades mais altas do que quando os polímeros da presente invenção não são usados. [074] Uma outra vantagem da presente invenção é que os fios fiados estirados podem ser preparados ao se utilizar razões de estiramento mais altas do que com o poli(tereftalato de trimetileno) per se. Isto pode ser feito ao se utilizar uma velocidade de fiação mais baixa do que a normal, e então o estiramento é feito às velocidades anteriormente usadas. Ao executar esse processo, há menos rompimentos do que aqueles encontrados anteriormente. [075] De preferência, antes da fiação a mistura é aquecida até uma temperatura acima do ponto de fusão de cada um dentre o poli(tereftalato de trimetileno) e o polímero de estireno, e a mistura é extrudada através de uma fieira e a uma temperatura de cerca de 235 a cerca de 295°C, de preferência de pelo menos cerca de 250 °C e até cerca de 290 Ό, ainda com mais preferência de até 270 O. Temperaturas mais altas são úteis com um tempo de residência curto. [076] Esses fios também são fios multifilamentar. Os fios (também conhecidos como "feixes") compreendem de preferência pelo menos cerca de 10 e ainda com mais preferência pelo menos cerca de 25 filamentos, e podem conter tipicamente até cerca de 150 ou mais, de preferência até cerca de 100, com mais preferência até cerca de 80 filamentos. Os fios que contêm 34, 48, 68 ou 72 filamentos são comuns. Os fios têm tipicamente um denier total de pelo menos cerca de 5, de preferência de pelo menos cerca de 20, de preferência de pelo menos cerca de 50, e até cerca de 1.500 ou mais, de preferência até cerca de 250. [077] Os filamentos são de preferência de pelo menos cerca de 0,1 dtex (0,1 dpf), com mais preferência de pelo menos cerca de 0,6 dtex (0,5 dpf), com mais preferência de pelo menos cerca de 0,9 dtex (0,8 dpf), e até cerca de 11,1 dtex (10 dpf) ou mais, com mais preferência de até cerca de 5 dpf, e ainda com mais preferência de até cerca de 3,3 dtex (3 dpf). [078] A razão de estiramento é de pelo menos 1,01, de preferência de pelo menos cerca de 1,2 e com mais preferência de pelo menos cerca de 1,3. A razão de estiramento é de preferência de até cerca de 5, com mais preferência de até cerca de 3, e ainda com mais preferência de até cerca de 2,5. [079] As velocidades de estiramento (segundo a medição feita no rolo no final da etapa de estiramento) podem variar de cerca de 2.000 m/m ou mais, e são de preferência de pelo menos cerca de 3.000 m/m, com mais preferência de pelo menos cerca de 3.200 m/m, e de preferência de até cerca de 8.000 m/m, com mais preferência de até cerca de 7.000 m/m. [080] Os fios fiados estirados são em geral enrolados em um pacote, e podem ser usados para a produção de tecidos ou então processados como outros tipos de fios, tal como o fio texturizado. [081] Os fios texturizados podem ser preparados a partir de fios parcialmente orientados ou de fios fiados estirados. A diferença principal é que os fios parcialmente orientados requerem em geral o estiramento, ao passo que os fios fiados estirados já são estirados. [082] As patentes U.S. 6.287.688 e 6.333.106, e U.S. 2001/30378 A1 descrevem as etapas básicas da fabricação de fios texturizados a partir de fios parcialmente orientados. A presente invenção pode ser praticada ao se empregar essas etapas ou outras etapas usadas convencionalmente na produção de fios de poliéster parcialmente orientados. As etapas básicas incluem o desenrolamento dos fios de um pacote, o estiramento, a torção, a consolidação a quente, a destorção, e o enrolamento em um pacote. A texturização resulta em uma frisagem pela torção, consolidação a quente e destorção pelo processo normalmente conhecido como texturização com torção falsa. A texturização com torção falsa é controlada com cuidado para evitar o rompimento excessivo de fios e filamentos. [083] Um processo preferido para a torção falsa com atrito descrito nas patentes U.S. 6.287.688 e 6.333.106, e U.S. 2001/30378 A1 compreende o aquecimento do fio parcialmente orientado até uma temperatura entre 140°C e 220°C, a torção do fio ao se utilizar um dispositivo de inserção de torção de uma maneira tal que, na região entre o dispositivo de inserção de torção e a entrada do aquecedor, o fio tem um ângulo de torção de cerca de 46° a 52°, e o enrolamento do fio em uma bobinadeira. [084] Quando preparado a partir do fio fiado estirado, o processo é o mesmo, exceto pelo fato que o estiramento é reduzido a um nível muito baixo (por exemplo, a razão de estiramento pode ser tão baixa quanto 1,01). [085] Esses fios multifilamentar (também conhecidos como "feixes") compreendem o mesmo número de filamentos que os fios parcialmente orientados e os fios fiados estirados a partir dos quais eles são produzidos. Desse modo, eles compreendem de preferência pelo menos cerca de 10 e ainda com mais preferência pelo menos cerca de 25 filamentos, e podem conter tipicamente até cerca de 150 ou mais, de preferência até cerca de 100, com mais preferência até cerca de 80 filamentos. Os fios têm tipicamente um denier total de pelo menos cerca de 1, com mais preferência de pelo menos 20, de preferência de pelo menos cerca de 50, e até cerca de 1.500 ou mais, de preferência até cerca de 250. [086] Os filamentos são de preferência de pelo menos cerca de 0,1 dtex (0,1 dpf), com mais preferência de pelo menos cerca de 0,6 dtex (0,5 dpf), com mais preferência de pelo menos cerca de 0,9 dtex (0,8 dpf), e até cerca de 11,1 dtex (10 dpf) ou mais, com mais preferência de até cerca de 5,6 dtex (5 dpf), e ainda com mais preferência de cerca de 3,3 dtex (3 dpf). [087] Quando preparados a partir do fio parcialmente orientado, a razão de estiramento é de pelo menos 1,01, de preferência de pelo menos cerca de 1,2 e com mais preferência de pelo menos cerca de 1,3. A razão de estiramento é de preferência de até cerca de 5, com mais preferência de até cerca de 3, e ainda com mais preferência de até cerca de 2,5. As velocidades de estiramento (segundo a medição feita no rolo no final da etapa de estiramento) podem variar de cerca de 50 a cerca de 1.200 m/m ou mais, e são de preferência de pelo menos cerca de 300 m/m e de preferência de até cerca de 1.000 m/m. [088] Quando preparados a partir dos fios fiados estirados, as velocidades (segundo a medição feita na primeira polia de liços com a qual a fibra entra em contato) podem variar de cerca de 50 a cerca de 1.200 m/m ou mais, e são de preferência de pelo menos cerca de 300 m/m e de preferência de até cerca de 800 m/m. [089] Uma vantagem principal da presente invenção é que os fios texturizados podem ser preparados sob condições de operação idênticas ou similares àquelas usadas para os fios de poli(tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados ou fiados estirados preparados em condições mais lentas. [090] Os fios de filamentos contínuos avolumados ("BCF") de poli(tereftalato de trimetileno) e a sua fabricação estão descritos nas patentes U.S. 5.645.782, 6.109.015 e 6.113.825, U.S. 2002/147298 A1, e WO 99/19557.
Os fios de BCF são usados para preparar todos os tipos de tapetes, bem como têxteis. As composições da presente invenção podem ser usadas para aumentar a velocidade de fiação de sua preparação. [091] As etapas preferidas envolvidas na preparação de filamentos contínuos avolumados incluem a fiação (por exemplo, a extrusão, o resfriamento e o revestimento (acabamento de fiação) dos filamentos), o estiramento de um só estágio ou de múltiplos estágios (de preferência com a ajuda de rolos aquecidos, pino aquecido ou fluido quente (por exemplo, vapor ou ar)) a cerca de 80 a cerca de 200°C e a uma razão de estiramento de cerca de 3 a cerca de 5, de preferência de pelo menos cerca de 3,4 e de preferência de até cerca de 4,5, o recozimento a uma temperatura de cerca de 120 a cerca de 200°C, o aumento de volume, o emaranhamento (que pode ser executado em uma etapa com o aumento de volume ou em uma etapa separada subseqüente), opcionalmente o relaxamento, e o enrolamento dos filamentos em um pacote para uso subseqüente. [092] Os fios de filamentos contínuos avolumados podem ser produzidos como tapetes ao se empregar técnicas bem conhecidas.
Tipicamente, um número de fios é torcido a cabo em conjunto e consolidados a quente em um dispositivo tal como uma autoclave, Suessen ou Superba®, e então formados em tufos como um suporte primário. Um adesivo de látex e um suporte secundário são então aplicados. [093] A vantagem principal da presente invenção é que os tapetes podem ser preparados sob condições de operação idênticas ou similares àquelas usadas para os fios de filamentos contínuos avolumados de poli(tereftalato de trimetileno) preparados em condições mais lentas. [094] Uma outra vantagem da invenção é que a razão de estiramento não precisa ser reduzida devido ao uso de uma velocidade de fiação mais alta. Isto é, a orientação do poli(tereftalato de trimetileno) é normalmente aumentada quando a velocidade de fiação é aumentada. Com uma orientação mais elevada, a razão de estiramento normalmente precisa ser reduzida. Com a presente invenção, a orientação do poli(tereftalato de trimetileno) é reduzida como resultado do uso do polímero de estireno, de modo que o profissional não precisa usar uma razão de estiramento mais baixa. [095] As fibras e os produtos de comprimento padrão podem ser preparados ao se empregar os processos descritos nos documentos WO 01/68962, WO 01/76923, WO 02/22925 e WO 02/22927. As fibras de comprimento padrão de poli(dicarboxilato de trimetileno) podem ser preparadas mediante a fiação com fusão da combinação de poli(dicarboxilato de trimetileno) e polímero de estireno a uma temperatura de cerca de 245 a cerca de 285°C como filamentos, o resfriamento brusco dos filamentos, o estiramento dos filamentos resfriados bruscamente, a frisagem dos filamentos estirados, e o corte dos filamentos em fibras de comprimento padrão, de preferência com um comprimento de cerca de 0,2 a cerca de 6 polegadas (cerca de 0,5 a cerca de 15 cm). [096] Um processo preferido compreende: (a) a formação de uma combinação de polímero que compreende poli(dicarboxilato de trimetileno) e cerca de 10 a cerca de 0,1% de polímero de estireno, (b) a fiação com fusão da combinação derretida a uma temperatura de cerca de 245 a cerca de 285°C como filamentos, (c) o resfriamento brusco dos filamentos, (d) o estiramento dos filamentos resfriados bruscamente, (e) a frisagem dos filamentos estirados ao se utilizar um frisador mecânico a um nível de friso de cerca de 8 a cerca de 30 frisos por polegada (cerca de 3 a cerca de 12 frisos/cm), (f) o relaxamento dos filamentos frisados a uma temperatura de cerca de 50 a cerca de 120°C, e (g) o corte dos filamentos relaxados como fibras de comprimento padrão, de preferência com um comprimento de cerca de 0,2 a cerca de 6 polegadas (cerca de 0,5 a cerca de 15 cm). Em uma realização preferida desse processo, os filamentos estirados são recozidos a cerca de 85 a cerca de 115°C antes de serem frisados. De preferência, o recozimento é executado sob tensão ao se utilizar rolos aquecidos. Em uma outra realização preferida, os filamentos estirados não são recozidos antes de serem frisados. [097] As fibras de comprimento padrão são úteis na preparação de fios têxteis e tecidos têxteis ou não-tecido, e também podem ser usadas para aplicações de trama de fibra e na fabricação de tapetes. [098] A invenção também pode ser usada na preparação de monofilamentos. De preferência, os monofilamentos são de 11,1 a 222,2 dtex (10 a 200 dpf). Os monofilamentos, fios monofilamentares e seu uso são descritos nas patentes U.S. 5.340.909, EP 1 167 594 e WO 2001/75200. Embora a invenção seja descrita principalmente com respeito aos fios multifilamentar, deve ficar compreendido que as preferências aqui descritas são aplicáveis a monofilamentos. [099] Os filamentos podem ser redondos ou ter outros formatos, tais como octalobal, delta, raiado (também conhecido como sol), oval, trilobal em leque, tetracanal (também conhecido como quatra-canal), fita em leque, fita, estrelado, etc. Eles podem ser sólidos, ocos ou de múltiplos furos. [0100] Embora seja possível preparar mais de um tipo de fio ao se utilizar uma fieira, a invenção é praticada de preferência através da fiação de um tipo de filamento utilizando uma fieira.
Exemplos [0101] Os seguintes exemplos são apresentados com a finalidade de ilustrar a invenção, e não se prestam à limitação. Todas as partes, porcentagens, etc., são em peso, a menos que esteja indicado de alguma outra maneira.
Viscosidade Intrínseca [0102] A viscosidade intrínseca (IV) foi determinada usando a viscosidade medida com um visco metro de Fluxo Forçado Viscotek Y900 (Viscotek Corporation, Houston, IX.) para o poli(tereftalato de trimetileno) dissolvido em 50/50% em peso de ácido trífluoro acétíco/cloreto de metileno a uma concentração de 0,4 grama/dl a 19°C seguindo um método automatizado baseado na norma D 5225-92 da ASTM. Esses valores da VI medidos foram correlacionados com os valores da VI medidos manualmente em 60/40% em peso de feno 1/1,1,2,2-tetracloroetano seguindo a norma D 4603-96 da ASTM.
Peso Molecular Médio Numérico [0103] O peso molecular médio numérico do poliestireno foi calculado de acordo com a norma D 5296-97 da ASTM. O mesmo método foi usado para o poli(tereftalato de trimetileno}, exceto pelo fato que o padrão de cal ib ração foi um poli (terei ta lato de etileno) ccm um Mw ~ 44.000 e solvente de hexafluoro isopropanol.
Tenacidade e Alongamento à Ruptura [0104] As propriedades físicas dos fios de poIi<tereftalato de trimetileno) relatadas nos seguintes exemplos foram medidas ao se utilizar um testador de tensão da Instron Gorp., modelo número 1122. Mais especifica mente, o alongamento à ruptura, Eb, e a tenacidade foram medidos de acordo com a norma D 2256 da ASTM.
Teste de Contração de Meada Leesona [0105] O leste de contração de meada Leesona bem conhecido foi usado para medir o volume dos fios texturizados. Em primeiro lugar, o número de envoltórios necessários foi determinado ao se usar a seguinte fórmula: Número de envoltórios = 12.500 denier / (denier do fio X 2) [0106] A seguir, uma meada foi enrolada em um carretei usando o número de envoltórios determinado a partir da equação acima» e a circunferência do carretei foi medida para ser usada nos cálculos finais. Em seguida, um peso de 20 gramas da meada foi pendurado e a meada foi removida do carretei. (Não foi permitido que a meada relaxasse). Enquanto a meada ainda estava pendurada sob a tensão de 20 gramas, ela foi imersa por completo em um recipiente de água a 180°F por dez minutos, A meada foi removido do recipiente de água (sem remover o peso), e depois de dois minutos o comprimento da meada foi medido com o peso de 20 gramas ainda na mesma. A contração da meada foi calculada usando a fórmula: Porcentagem de Contração da Meada = (LO-LF X 100)/LO, onde LO = comprimento original da meada {meia circunferência do carretei), e LF = comprimento final com o peso fixado após o tratamento a quente.
Combinações oe Polímeros [0107] As combinações de polímeros foram preparadas a partir de pelotas de poli(tereftalato de trimetileno) (polímero CP) semi-opaco (Ti02 = 0,3%) que têm uma VI de 1,02 (disponíveis junto à E. I. DuPont de Nemours and Company, Wilmíngton, DE) (po I i (te ref tal ato de trimetileno)) e os polímeros de estireno descritos na seguinte tabela: Tabelai Amostras de poliestireno [0108] 1. ASTM 1238, 200*0/5 kg. [0109] 2. ASTM-D1525. [0110] 3. Medido tal como descrito acima. [0111] 4. ISO - R1133. [0112] As amostras A a E tinham uma densidade de 1,04 g/ml, e a densidade da amostra F era de 1,05 g/ml. [0113] Todas as amostras de poliestireno eram homopolímeros de poliestireno, com exceção da amostra F, que era um poliestireno de alto impacto contendo polibutadieno como um componente de borracha em uma quantidade de 8 a 10% em peso. [0114] Os seguintes procedimentos foram usados: Procedimento A [0115] As pelotas de poli(tereítalato de trimetileno) foram combinadas com poliestireno ao se utilizar um combinador de refusão de rosca convencional com um diâmetro de tambor de 30 milímetros (mm) e uma rosca MJM-4 (Werner & Pfleiderrer Corp., Ramsey, NJ). A matriz de extrusão era de 3/16 polegada (4,76 mm) de diâmetro com um filtro de tela na entrada da matriz. [0116] As pelotas de poli(tereftalato de trimetileno) foram alimentadas na garganta da rosca ao se utilizar um alimentador K-tron 5200 (K-Tron International, Inc., Pitman, NJ) com um eixo helicoidal oco de 15 mm e um tubo de 25 mm. A taxa de alimentação de polímero base nominal dependia da porcentagem em peso usada. [0117] As pelotas de poliestireno (PS) (vide a Tabela 1) também foram alimentadas na garganta da rosca ao se utilizar um alimentador K-tron T-20 com roscas duplas P1. Somente um parafuso espiral do alimentador foi usado. Um vácuo foi aplicado tipicamente na garganta da extrusora. [0118] As seções de tambor do combinador foram mantidas nas seguintes temperaturas. A primeira seção de tambor aquecida foi desligada. A segunda e a terceira seções foram ajustadas a 170°C. As onze seções restantes foram ajustadas a 200 °C. A rosca foi ajustada em 225 rotações por minuto ("rpm"), para se obter uma temperatura de fusão de 250°C na matriz de extrusão. [0119] O material extrudado fluiu para um banho de água para solidificar o polímero combinado como um monofilamento. A seguir, dois conjuntos de facas pneumáticas desidrataram o filamento antes dele entrar em uma cortadora que fatiou o filamento em pelotas de 2 mm de comprimento.
[0120] Procedimento B [0121] Combinações de sal e pimenta foram preparadas a partir de pelotas de poli(tereftalato de trimetileno) e poliestireno ao se preparar uma mistura de pelotas e ao derreter as mesmas. Elas não foram combinadas.
Procedimento C [0122] As pelotas do procedimento A e as pelotas de B (ou de poli(tereftalato de trimetileno) nos exemplos de controle) foram colocadas em um forno a vácuo para secar por um mínimo de 16 horas a 120°C. As pelotas secadas foram removidas do forno e deixadas cair rapidamente em uma tremonha de suprimento purgada com nitrogênio que foi mantida à temperatura ambiente. As pelotas foram alimentadas em um refusor de roscas duplas a 100 gramas por minuto (gpm). As seções de aquecimento do tambor foram ajustadas a 240¾ para a zona 1, 265¾ para as zonas 2 a 5, 268¾ para as zonas 7 a 8. O bloco da bomba era de 268¾. o aquecedor da caixa do bloco era de 268¾.
Exemplo 1 Preparação de Fios Parcialmente Orientados [0123] Os fios parcialmente orientados foram fiados ao se empregar técnicas de fiação convencionais de poli(tereftalato de trimetileno) misturado de acordo com o procedimento A com o poliestireno A descrito na Tabela 1 ou por si mesmo. [0124] Tereftalato de Poli(trimetiIeno) ou a combinação de poli (trimetileno te reftal ato)/pol tmero de estireno preparada ao se utilizar os procedimentos A e C foram extrudados através de um bloco de fiação de filtro de areia e uma fie ira de 34 furos redondos (diâmetro de 0,012 polegada (0,3 mm) e furos de profundidade capilares de 0,022 polegada (0,56 mm)) mantidos a 273¾.
As correntes fílamentares que saíram da fieira foram resfriadas bruscamente com ar a 21convergidas em um feixe, e o acabamento de fiação foi aplicado. Os rolos de avanço com uma velocidade subsuperficial descrita na tabela a seguir passaram o feixe de fio a um jato de entrelaçamento e então a uma bobinadeira rodando à velocidade descrita na tabela a seguir. [0125] As condições e as propriedades de fiação dos fios parcíalmente orientados resultantes são descritas na Tabela 2.
Tabela 2: Condições de Fiação e Propriedades dos Pios Parcíalmente Orientados [0126] 11 PS" = poliestireno A, tal como descrito na Tabela 1. A porcentagem em peso é baseada no peso da mistura, [0127] b. Velocidade de fiação da polia de liços, m/m. [0128] c. Velocidade de enrolamento, m/m. [0129] d. Tenacidade, g/d, [0130] e. Alongamento à ruptura, %. [0131] Antes da presente invenção, fios de poli(tereftaIato de trimetileno) parcialmente orientados tinham que ser fiados a baixas velocidades (cerca de 2,500 m/m) para serem apropriados para operações de texturização com estiramento. Os dados na Tabela 2 mostram que os fios parcialmente orientados da presente invenção são apropriados para texturização com estiramento quando preparados a velocidades de fiação significativamente mais altas. [0132] As três amostras de controle mostram que, com o aumento da velocidade de fiação e de enrolamento, o alongamento à ruptura cai e a tenacidade aumenta. Os produtos feitos a velocidades mais altas não eram suficientemente apropriados para operações de texturização com estiramento.
Com a adição do polímero de estireno, os fios parcial mente orientados fiados a velocidades mais altas tinham as propriedades apropriadas para as operações de texturízação com estiramenlo. Ainda mais marcante, o polímero de estireno que contém fios fiados a 3.500 m/m tinham propriedades similares aos fios de controle que foram fiados a 2.500 m/m, de modo que puderam ser texturizados com estiramento sob condições similares. Em conseqüência disto, ao se utilizar a presente invenção, os fios parcialmente orientados podem ser preparados a velocidades mais altas e podem ser usados para a texturízação com estiramento sem modificações significativas na operação de texturízação com estiramento. Além disso, a invenção permite o uso de equipamento destinado à produção de fios de poli(tereftaiato de etileno) parcialmente orientados a velocidades mais altas para as quais ele foi projetado.
Exemplo 2: Preparação de Fios Parcíalmemte Orientados [0133] O fio foi fiado tal como descrito no Exemplo 2 a partir das combinações preparadas de acordo com o procedimento A {exceto as amostras que eram combinações de sal e pimenta preparadas de acordo com o procedimento B, tal como indicado por uma nota de rodapé na Tabela 3) para demonstrar que os fios parcialmente orientados podem ser preparados com uma variedade de polímeros de estireno e sob condições variadas.
Tabela 3: Condições de Fiação e Propriedades dos Fios Parçialmente Orientados * A mistura de sal e pimenta preparada pele procedimento B. [0134] Os dados na Tabela 3 mostram que os fios parcial mente orientados podem ser preparados com uma variedade de polímeros de estireno e sob condições variadas.
Exemplo 3: Texturizacão com Estiramento [0135] Este exemplo mostra que os fios produzidos de acordo com a invenção são úteis nas operações de texturização com estiramento subsequentes, [0136] As condições de texturização com estiramento usam um processo de texturização com torção falsa de atrito ao se utilizar um aparelho descrito na Figura 5 da patente U,S 6,287,688, a qual é aqui incorporada a título de referência. Os fios parcialmente orientados preparados tal como descrito no Exemplo 3 foram aquecidos até uma temperatura de cerca de 180°C enquanto eram passados através do aquecedor, e resfriados até uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea do poli(tereftalato de trimetíieno) enquanto eram passados sobre a placa de resfriamento. A velocidade de extração era de 500 m/m. [0137] As condições do processo de texturizaçáo com estiramento restantes e as propriedades do fio de poliftereftalato de trimetiieno) textiirizado com estiramento resultante são indicadas na Tabela 4 a seguir. Nessa tabela, a razão de estiramento é fornecida como a razão entre a velocidade do rolo de estiramento e a velocidade do rolo de alimentação.
Tabela 4: Texturizaçáo [0138] Os dados na Tabela 4 mostram que os fios texturizados preparados a partir dos fios parcialmente orientados preparados de acordo com a invenção têm propriedades comparáveis aos fios de poli(tereftalato de trímetileno) preparados a partir das amostras de controle. Esses dados mostram que é possível preparar os fios texturizados a partir dos fios parcialmente orientados da presente invenção sob condições similares àquelas usadas com os fios de polí{tereftalato de trímetileno) parcialmente orientados fiados a velocidades mais baixas.
Exemplo 4: Preparação de Fios Fiados Estirapos [0139] Os fios fiados estírados (SDY) 1-5 que contêm poli(tereftalato de trimetileno) e 0,95% em peso de poliestireno A e os fios de controle A-C com 100% de poli(tereftalato de trimetileno) foram preparados de acordo com o Exemplo 1, A temperatura da polia de liços (primeira) de fiação era de 60*0. A temperatura da segunda polia de liços (estiramento) era de 120¾. A bobinagem foi à temperatura ambiente. A velocidade de estiramento, a razão de estiramento e as propriedades físicas dos fios extraídos resultantes, tal como medidas em um testador de tensão Instron, modelo 1122, são fornecidas na Tabela 5 a seguir.
Tabela 5: Fiação e Estiramento [0140] Os dados na Tabela 5 mostram que os fios fiados estirados não podem ser preparados a altas velocidades ao se utilizar o poliftereftalato de trimetileno) per se. Por outro lado, os fios fiados estirados que contêm 0,95% em peso de polímero do estireno tinham uma boa capacidade de fiação até mesmo quando estirados a altas velocidades e a elevadas razões de estiramento.
Exemplo 5: POYe Tecidos [0141] Poliftereftalato de trimetileno) que tem uma VI de 1,0 e 0,95% em peso de poliestireno A foi fiado ao se utilizar um processo de extrusão com rosca simples de refusão convencional e uma tecnologia de fiação com fusão de fibras de poliéster convencional (S-wrap) em fio parcial mente orientado (POY) mediante a extrusão através de orifícios {com um diâmetro de cerca de 0,25 mm) de um fieira mantida a uma temperatura tal como requerido para se obter uma temperatura do polímero de cerca de 261 °C. A máquina de fiação era de 8 terminações com 38,1 libras por hora de efluência posicionai total por hora. As correntes fílamentares que saíram da fieira foram resfriadas bruscamente com ar a 21 °C( coletadas em feixes de 34 filamentos, cerca de 0,4% em peso de um acabamento de fiação foi aplicado, e os filamentos foram entrelaçados e coletados a cerca de 3.250 m/m como um fio de 34 filamentos para cada terminal. As propriedades físicas do fio parcialmente orientado produzido, tal como medidas com um testador de tensão Instron Corp., modelo 1122, são fornecidas a seguir: Velocidade do rolo de alimentação, m/m 3.270 Velocidade de enrolamento, m/m 3.259 Denier, g 105 Tenacidade, g/d 2,30 Alongamento, % 124 Contração a Quente Seca, % 42,8 BOS, % 51,9 [0142] Os fios produzidos tal como descrito foram estirados a uma velocidade de 500 m/m em uma máquina de texturização com estiramento Barmag AFK equipada com um aquecedor de contato de 2,5 metros com uma razão de estiramento de cerca de 1,51 e uma temperatura do aquecedor de 180°C. As propriedades físicas, tal como medidas em um testador de tensão Instron, modelo 1122, são fornecidas a seguir: Denier, g 74,0 Tenacidade, g/d 2,90 Alongamento, % 42,7 Contração Leesona, % 45,2 [0143] Os fios texturizados tal como descrito foram tricotados em uma máquina de tricô circular Monarch Fukahara com 28 agulhas por polegada e 24 fios de alimentação a uma tensão de 4 a 6 gramas e a uma velocidade de 18 rpm. Os tecidos crus foram então classificados a 160°F, tingidos a 212°F e consolidados a quente a 302°F. Os tecidos tingidos com o azul marinho Intrasil HRS eram uniformes, macios e esticáveis.
Exemplo 6: Micrografia Eletrônica [0144] A Figura 1 é uma micrografia eletrônica de uma seção fina de um filamento de poli(tereftalato de trimetileno)/2% em peso de poliestireno A preparado no Exemplo 2 (Amostra 2 da Tabela 3). O filamento de fios parcialmente orientados foi secionado por ultramicrotomia na direção normal ao eixo do filamento. Facas de diamante foram usadas para preparar seções de espessura nominal de 90 nm, as quais foram acumuladas em uma mistura 90/10 de água/acetona. As seções foram transferidas para grades de cobre do tipo de malha e colocadas para secar. Todas as grades foram manchadas seletivamente (para deixar o poliestireno relativamente mais escuro do que a matriz de poli(tereftalato de trimetileno) circundante) antes da observação microscópica. O manchamento seletivo foi executado ao se colocar as grades em bandejas de vidro perfuradas em um prato coberto contendo vapor de RuÜ4 gerado da reação de cloreto de rutênio (III) e hipoclorito de sódio aquoso (descorante). Depois de duas horas de manchamento, as grades foram removidas. A imagem foi obtida ao se utilizar um microscópio eletrônico de transmissão JEOL 2000FX (TEM) (Jeol Limited, Tóquio, Japão) operado a uma voltagem de aceleração de 200 KV e registrado ao se utilizar uma câmera digital Gatan. A imagem foi registrada a uma ampliação de 2.500 vezes (barra de escala de 10 mícrons). As linhas ou as rugas observadas nas imagens são a resultante de imperfeições na borda da faca de diamante usada na preparação da amostra. O poliestireno aparece como uma fase escura dispersa na matriz de poli(tereftalato de trimetileno). A imagem mostra que a fase escura de poliestireno está bem dispersa na matriz de poliéster de poli(tereftalato de trimetileno). [0145] A Figura 2 é uma micrografia eletrônica de uma seção longitudinal do filamento. Essa amostra também foi preparada para a microscopia eletrônica pelo mesmo método descrito acima, embora a seção tenha sido microtomada paralela ao eixo do filamento. [0146] A descrição acima das realizações da presente invenção foi apresentada para finalidades de ilustração e descrição. Ela não deve ser exaustiva nem limitar a invenção às formas precisas apresentadas. Muitas variações e modificações das realizações aqui descritas serão óbvias a um elemento versado na técnica à da descrição.

Claims (13)

1, PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE FIO MULTIFI LAMENTAR TEXTURIZADO DE POLI(TEREFTALATO DE TRIMETILENO) compreendendo múltiplos constituintes de poli(tereftalato de trimetileno), caracterizado pelo fato de que compreende: (a) a preparação de um pacote de fios multifilamentar de polí (tereftalato de trimetileno) parcialmente orientados pelo processo para a preparação de fio multifilamentar de poli (tereftalato de trimetileno) compreendendo: (a) fornecimento de uma combinação de polímero que compreende de 70 a 99,9% em peso de homo ou co polí mero de poli {tereftalato de trimetileno) por peso do polímero na combinação de polímero, e de 0,1 a 10% em peso de polímero de estireno por peso do polímero na combinação de polímero, sendo que o dito homo ou copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) contém pelo menos 70% molar de unidades de repetição de tereftalato de trimetileno; (b) fiação da combinação de polímero para formar os filamentos de múltiplos constituintes de poli (tereftalato de trimetileno) que contêm polímero de estireno disperso através dos filamentos, sendo que a dita fiação ocorre a uma velocidade de fiação de pelo menos 3,000 m/min; e (c) processamento dos filamentos de múltiplos constituintes em fio multifilamentar de poli {tereftalato de trimetileno), sendo que o fio multifilamentar é um fio parcialmente orientado; (b) o desenrolamento do fio do pacote, (c) o estiramento do fio de filamentos de múltiplos constituintes para formar um fio estirado; (d) a texturização com torção falsa do fio estirado para formar um fio texturizado; e (e) o enrolamento do fio em um pacote.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a combinação de polímero compreende de 90 a 99,9% em peso de poli(tereftalato de trimetileno) e de 10 a 0,1% em peso de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero.
3. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a combinação de polímero compreende de 70 a 99,9% em peso de poli(tereftalato de trimetileno), de 5 a 0,5% em peso de polímero de estireno, por peso de polímero na combinação de polímero e, opcionalmente, até 29,5% em peso de outros poliésteres, por peso do polímero na combinação de polímero.
4. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a combinação de polímero compreende de 2 a 0,5% de polímero de estireno, por peso do polímero na combinação de polímero.
5. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o polímero de estireno é selecionado a partir do grupo que consiste em poliestireno, poliestirenos substituídos por alquila ou arila e polímeros de múltiplos componentes de estireno.
6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o polímero de estireno é selecionado a partir do grupo que consiste em poliestireno, poliestirenos substituídos por alquila ou arila preparados a partir de α-metilestireno, p-metóxiestireno, viniltolueno, haloestireno e di-haloestireno, copolímeros e combinações de estireno- butadieno, copolímeros e combinações de estireno-acrilonitrilo, terpolímeros e combinações de estireno-acrilonitrilo-butadieno, terpolímeros e combinações de estireno-butadieno-estireno, copolímeros, terpolímeros e combinações de estireno-isopreno, combinações e misturas destes.
7. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o polímero de estireno é selecionado a partir do grupo que consiste em poliestireno, poliestireno substituído por metila, etila, propila, metóxi, etóxi, propóxi e cloro, ou copolímero de estireno-butadieno, e misturas e combinações destes.
8. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o polímero de estireno é selecionado a partir do grupo que consiste em poliestireno, a-metil-poliestireno, e copolímeros de estireno-butadieno e as combinações dos mesmos.
9. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o polímero de estireno é o poliestireno.
10. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o peso molecular médio numérico do polímero de estireno é de 75.000 a 200.000.
11. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que os fios multifilamentar compreendem filamentos de 0,5 a 2,5 dpf.
12. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o estiramento da etapa (c) compreende uma velocidade de estiramento, conforme a medição feita no rolo no final da etapa de estiramento, de 2.000 a 8.000 m/min.
13. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o polímero de estireno disperso tem um tamanho em seção transversal médio menor do que 200 nm, e o polímero de estireno é altamente disperso por todos os filamentos.
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