ES2189394T5

ES2189394T5 - Fibra poliolefinica altamente orientada.

Info

Publication number: ES2189394T5
Application number: ES99907960T
Authority: ES
Inventors: Joseph Arnold Paul Maria Simmelink; Jacobus Johannes Mencke
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2006-05-01
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: EP1137828B1; EP1256641A3; CN1332812A; EP1256641A2; CA2348518A1; EP1137828B2; ES2189394T3; WO2000024952A1; DE69904361T3; AU2748999A; NL1010413C1; TW444074B; HK1042121B; DE69904361D1; IL172893A; HK1042121A1; CA2348518C; DE69904361T2; IL142789A; CN1122124C

Abstract

Fibra poliolefínica altamente orientada que contiene poliolefinas con una viscosidad intrínseca (en decalina a 135° C) de al menos 5 dl/g, teniendo la fibra una resistencia a la tracción de al menos 26 cN/dtex y un módulo de tensión de al menos 700 cN/dtex, caracterizada porque la fibra contiene 0, 05 - 5 % en peso de un disolvente para la poliolefina (referido al peso total de la fibra).

Description

Fibra poliolefínica altamente orientada.

La invención se refiere a una fibra poliolefínica altamente orientada que contiene poliolefina con una viscosidad intrínseca al menos 5 dl/g, teniendo la fibra una resistencia a la tracción de al menos 26 cN/dtex y un módulo de tensión de al menos 700 cN/dtex, un proceso para su preparación y el uso en artículos conformados anti-balísticos o cuerdas. La invención también se refiere a artículos conformados anti-balísticos y cuerdas mejoradas.

Las citadas fibras poliolefínicas altamente orientadas son conocidas de EP-A-0.205.960. Las fibras poliolefínicas altamente orientadas descritas tienen una muy elevada resistencia a la tracción y módulo de tensión y una baja velocidad de deformación, lo que hace de ellas particularmente aptas para su uso entre otras cosas, cuerdas y artículos conformados anti-balísticos. Las fibras se preparan mediante estirado de una disolución de una poliolefina en una fibra en gel, retirando el disolvente de la fibra, y estirando la fibra seca y extraída en una o más etapas.

Sin embargo, hay una necesidad continua para la mejora adicional de la calidad de tales fibras, o al menos para optimizar las propiedades de las fibras hasta tal punto que la calidad de los productos, tales como cuerdas y artículos conformados anti-balísticos, realizados a partir de estas fibras puedan mejorarse. El propósito de la invención por lo tanto es proporcionar fibras poliolefínicas altamente orientadas con propiedades mejoradas en las citadas aplicaciones.

Sorprendentemente, este propósito se consigue en la fibra que contiene 0,05% - 5% en peso de un disolvente para la poliolefina (referido al peso total de la fibra).

Se ha encontrado que las fibras según la invención son eminentemente aptas para el uso en artículos conformados anti-balísticos ya que los artículos conformados en base a estas fibras tienen una elevada Absorción de Energía Específica (SEA) (del inglés, Specific Energy Absorption), lo que significa que para obtener el mismo nivel de protección se necesitan menos fibra y por tanto menos peso. También se ha encontrado que las fibras según la invención son aptas para su uso en cuerdas, entre otras cosas debido a que su compactibilidad es mejor sin pérdida alguna en la flexibilidad y debido a que se aumenta la resistencia de las cuerdas.

La calidad mejorada de las fibras es particularmente sorprendente ya que hasta ahora la presencia de una cantidad significativa de disolvente en la fibra ha sido considerada indeseable ya que esto reduce las propiedades mecánicas de la fibra, en particular debido a que la velocidad de deformación de la fibra es mayor y su resistencia y módulo son menores. Es también sorprendente que las fibras que contienen disolvente tienen una mayor calidad anti-balísitica que las fibras "secas" de módulo y resistencia comparable, por si solo el disolvente no puede contribuir al nivel de protección, mientras que incrementa la densidad de superficie.

Las fibras que contienen disolvente son conocidas en el estado de la técnica. Sin embargo, estas fibras no son altamente orientadas y no son aptas para las aplicaciones deseadas ya que sus propiedades mecánicas no son lo bastante buenas. Dentro del contexto de la presente aplicación, por altamente orientada se entiende que significa que la fibra tiene un módulo de tensión de al menos 700 cN/dtex y una resistencia a la tracción de al menos 26 cN/dtex (determinado según el método especificado más abajo). Las fibras conocidas que contienen disolventes son intermedios en un proceso en el cual la fibra se prepara a partir de una disolución. La descripción que se hace es clara en que el disolvente no es deseable en el producto final y por lo tanto necesita ser retirado. Por ejemplo, US-A-5.213.745 describe agentes de extracción óptimos para separar el disolvente de aceite mineral de una fibra en gel no estirada. Esta publicación no describe fibras poliolefínicas altamente orientadas que contienen disolvente. EP-A-0.115.192 describe fibras que tienen un elevado contenido en disolvente y una baja resistencia a la tracción y módulo de tensión. Estas fibras, también son intermedios, y como tales no son adecuados para su uso en las citadas aplicaciones.

La resistencia a la tracción (o resistencia) y el módulo de tensión (o módulo) se definen y determinan como se especifica en ASTM D885M, usando una distancia entre señales nominal de fibra de 500 mm, una velocidad de cruceta de 50%/min y mordazas 2714 Instron. Antes de la medida, la fibra se tuerce a 31 vueltas por metro. En base a la curva de carga-esfuerzo de deformación medida se determina el módulo como el gradiente entre 0,3 y 1% de esfuerzo de deformación. Para calcular el módulo y la resistencia, las fuerzas de tracción medidas se dividen por el título, que se determina por pesada de 10 metros de fibra. Por deformación se entiende aquí y de aquí en adelante que es la elongación como un porcentaje de la longitud original después de 5 horas bajo una carga de 8,11 gr/dtex a 50°C. La elongación incluye la elongación elástica.

Una fibra se entiende que es un objeto semicontinuo o continuo tal como un monofilamento, un hilo multifilamento, cinta o hilo de fibra grapada. En principio, los filamentos pueden tener cualquier perfil de sección transversal y espesor. Preferiblemente, el título del filamento es como máximo 5, más preferiblemente como máximo 3 denier por filamento. La ventaja de un título de filamento tan bajo que es la fibra tiene mejores propiedades anti-balísticas.

Se obtienen buenos resultados si se elige como poliolefina un polietileno lineal (PE) (en inglés, Linear Polyethylene). Por polietileno lineal se entiende aquí que es polietileno con menos de una cadena ramificada por 100 átomos de carbono, y preferiblemente menos de una cadena ramificada por 300 átomos de carbono, que por otra parte puede contener hasta 5% en moles o más alquenos que pueden ser copolimerizados con él, tales como el propileno, buteno, penteno, 4-metil-penteno u octeno. Además de la poliolefina y el disolvente, la fibra puede contener pequeñas cantidades de aditivos que son acostumbrados para tales fibras, tales como anti-oxidantes, mejoradores de hilado, estabilizantes térmicos, colorantes, etc.

El polietileno tiene una viscosidad intrínseca (IV) (del ingles, Intrinsic Viscosity) de más de 5 dl/g. Debido a sus cadenas moleculares largas, las fibras poliolefínicas con dicho IV tienen muy buenas propiedades mecánicas, tales como una elevada resistencia a la tracción, módulo, absorción de energía en la rotura. Esta también es la razón, por la cual aún, la popolilefina más preferible es una poliolefina con un IV de más de 10 dl/g. El IV se determina según el método PTC-179 (Hercules Inc. Rev. Abril. 29, 1982) a 135°C en decalina, el tiempo de disolución es 16 horas, el antioxidante es DBPC, en una cantidad de 2 g/l de disolución, y la viscosidad a concentraciones diferentes se extrapola a concentración cero.

Para asegurar un buen efecto anti-balístico, la resistencia a la tracción de la fibra es al menos 26 cN/dtex y el módulo al menos 700 cN/dtex. Preferiblemente, el módulo es al menos 880 cN/dtex, más preferiblemente de 1060 cN/dtex, y más preferiblemente al menos 1235 cN/dtex. La resistencia es preferiblemente al menos 31 cN/dtex, más preferiblemente al menos 33 cN/dtex, y más preferiblemente al menos 35 cN/dtex. Sorprendentemente, se ha encontrado que a concentraciones de disolvente relativamente bajas, pero eficaces para el propósito de la invención eficaz, la deformación de la fibra altamente orientada es sólo afectada negativamente en muy pequeña extensión por el disolvente. Preferiblemente, la fibra según la invención tiene una resistencia a la tracción de al menos 26 cN/dtex, un módulo de al menos 700 cN/dtex, un contenido de disolvente de 0,05 – 2% en peso y una deformación de como máximo un 20%, más preferiblemente como máximo 15%, aún más preferible como máximo 10% y más preferiblemente como máximo 5%. Tan baja deformación es favorable en particular para su uso en cuerdas. Cuando el uso se hace con copolímeros con más de 2 cadenas laterales cortas por 1000 átomos de carbono, la deformación puede reducirse más. Preferiblemente la deformación es entonces como máximo 10% y más preferiblemente como máximo 5%.

Por disolvente se entiende aquí y de aquí en adelante que es una sustancia que es capaz de disolver la poliolefina en cuestión. Disolventes adecuados son conocidos por cualquiera experimentado con la técnica. Los disolventes pueden elegirse, por ejemplo, del "Polymer Handbook" de Brandrup y E.H. Immergut, tercera edición, capítulo VII, páginas 379-402. Preferiblemente, el uso se hace con un disolvente con un parámetro-chi para el uso de poliolefinas, en particular polietileno, de menos de 0,5, más preferiblemente menos de 0,45, aún más preferiblemente menos de 0,4 y más preferiblemente menos de 0,35. Los parámetros chi de los disolventes se recogen en el Handbook of sol. parameters and other cohesion parameters, segunda edición, publicado por Allan Barton, p. 386. Esto tiene la ventaja de que, al mismo contenido en disolvente, la mejora en la calidad puede ser mayor, mutatis mutandis, se necesita menos disolvente para lograr la misma mejora en las propiedades anti-balísticas. Ejemplos de disolventes adecuados para poliolefinas, en particular para polietileno, son separadamente o en combinación, decalina, tetralina, tolueno, n-alcanos inferiores tales como hexano, (para-)xileno, aceite de parafina, escualano, aceite mineral, cera de parafina, cicloctano. Por las razones antes citadas, el disolvente más preferido es aceite de parafina o decalina.

Preferiblemente, el disolvente es un disolvente no volátil, tal como aceite de parafina. Este tiene la ventaja de que la fibra tiene una mejor estabilidad, lo cual significa que las propiedades de la fibra, y de los productos basados en ella, no se deterioran con el tiempo y que la vida de servicio útil es mayor. Otra ventaja es que la fibra no tiene mal olor y no es tóxica o perjudicial para la salud, lo que es relevante en particular en aplicaciones de protección corporal. Por un disolvente no volátil se entiende que es un disolvente que virtualmente no se evapora a temperaturas por debajo de la temperatura de fusión de la poliolefina. Preferiblemente, estos son disolventes con una temperatura de ebullición que es sustancialmente, preferiblemente 50 a 100ºC, mayor que la temperatura de fusión de la fibra.

La fibra según la invención contiene 0,05% - 5% en peso de un disolvente para poliolefinas. Los contenidos de disolvente por debajo de 0,05% en peso no tienen o a penas tienen algún efecto. Contenidos mayores de 5% tienen la desventaja de que no contribuyen esencialmente más a la mejora en, o aún perjudican, las propiedades antibalísitcas. El SEA aumenta con el contenido en disolvente hasta un cierto contenido de disolvente óptimo, en el cual la contribución a la energía de absorción no se compensa más por el incremento en la densidad superficial y por encima de dicho contenido el SEA cae de nuevo. Aunque un contenido de disolvente superior al óptimo en el artículo conformado ya acabado puede ser ventajoso, ya que el disolvente es más barato que las fibras, el contenido en el disolvente se elige preferiblemente con vista para obtener la calidad anti-balística más alta posible. El contenido óptimo de disolvente, también depende de la configuración de la fibra, la calidad del disolvente elegido y las condiciones de compresión. En base a la guía dada aquí, una persona experimentada en la técnica puede determinar la cantidad óptima para cada condición del proceso. Por las razones de antes, el contenido de disolvente en la fibra es preferiblemente de 0,1 a 3% en peso, más preferiblemente 0,2 - 2 % en peso, aún más preferiblemente 0,2 - 1,2% en peso, y más preferiblemente 0,3 – 1,0% en peso. Tales niveles bajos de contenidos en disolvente son preferiblemente usados para buenos disolventes, en particular disolventes que tengan un parámetro chi menor de 0,5, y para su uso en composites uni-direccionales. El contenido de disolvente de las fibras puede determinarse en una forma conocida, por ejemplo directamente por medio de técnicas de infrarrojo, RMN C_{13}, o indirectamente mediante la separación del disolvente, por ejemplo por extracción o por cromatografía de espacio en cabeza o combinación de las citadas
técnicas.

La fibra según la invención puede prepararse poniendo en contacto una fibra de poliolefina altamente orientada "seca" con un disolvente para la poliolefina, capturando la fibra 0,05 – 5% del disolvente. La fibra poliolefínica altamente orientada "seca" puede haber sido preparada de una forma conocida a partir del polímero de la poliolefina, por ejemplo mediante el hilado del gel (Smith and Lemstra), mediante procesado en fase sólida de un polvo de reactor limpio (Chanzy and Smith), mediante extrusión de material fundido (Ward) o mediante extrusión de disolución de polvo recristalizado (Kanamoto) con una o más etapas de estiramiento para incrementar la orientación.

Preferiblemente, la fibra se prepara directamente en un proceso de hilado del gel. La invención también se refiere a un proceso para la preparación de una fibra de poliolefina altamente orientada según invención que consta de: formar una disolución de una poliolefina en un disolvente, conformar una fibra en gel mediante extrusión de esta disolución haciéndola pasar a través de una o más aberturas de hilado y seguidamente enfriarla para obtener una fibra en gel, retirar el disolvente de la fibra en gel y estirar la fibra en una o más etapas. Un proceso semejante se conoce en EP-A-0.205.960. Para la preparación de la fibra según la invención, este proceso se adapta de forma que no se retira todo el disolvente de la fibra en gel resultante, después de una o más etapas de estirado, en la formación de un precursor que contiene disolvente, el cual es consecuentemente, a la temperatura antes indicada de temperatura de fusión en equilibrio, estirado para obtener la fibra de poliolefina altamente orientada que contiene 0,05 a 5% de disolvente.

Una ventaja del proceso según la invención es que son necesarias pocas etapas para la preparación de la fibra y que la fibra obtenida por este proceso tiene mejores propiedades anti-balísiticas que una fibra de resistencia y módulo comparable en la que una cantidad similar de disolvente ha sido añadido en otra manera. Una ventaja adicional del proceso según la invención, por ejemplo comparado con el proceso descrito en EP-A-0.205.960, es que tiene lugar una menor ruptura de la fibra durante el estirado de la fibra precursora con disolvente a una fibra altamente orientada, a condiciones no modificadas de otra manera. Como resultado, hay pocas paradas de producción y se puede alcanzar una mayor productividad.

El precursor de la fibra puede haber sido conformado en una etapa sencilla por estirado y separación del disolvente simultáneo o por etapas separadas de separación del disolvente y de estiramiento. El contenido de disolvente en el precursor de la fibra se elige de forma que en el producto final, la fibra de poliolefinas altamente orientada, contenga la cantidad deseada de disolvente, entre 0,05 y 5% en peso, después del estirado. Es posible que parte del disolvente se retire durante la última etapa de estiramiento. Sin embargo, preferiblemente, se utiliza un disolvente no volátil, con el contenido de disolvente durante el estirado del precursor de la fibra en la última etapa de estirado que permanezca virtualmente constante. Esto tiene la ventaja de un mejor control del proceso de estirado, lo que resulta en una mejor capacidad de estirado.

En una realización del proceso el disolvente en la fibra de poliolefinas altamente orientada es el mismo que el disolvente de la disolución a partir de la cual tiene lugar el hilado. El contenido de disolvente del precursor de la fibra pude fijarse mediante la separación incompleta del disolvente, por ejemplo acortando el tiempo de evaporación o de extracción o influyendo sobre la velocidad de extracción o evaporación.

En una realización preferida del proceso según la invención, el disolvente consta substancialmente de una mezcla de un primer disolvente (A) y un segundo disolvente (B), retirándose (A) y permaneciendo (B) en la fibra.

Las propiedades físico-químicas de estos disolventes (A) y (B) son tan diferentes que la técnica empleada para separa el disolvente (A) resulta en la separación de (A) mientras que el disolvente (B) permanece sustancialmente en las fibras. La ventaja de esta realización es que la cantidad de disolvente (B) en el precursor de la fibra se puede fijar directamente y más exactamente a través de la elección de la composición del disolvente del hilado, sin grandes cambios en los otros parámetros del proceso. En el centro del objetivo de la invención no es necesario que la cantidad de (B) presente en la disolución durante la separación de (A) y/o durante el estirado permanezca completamente en la fibra, si no que para propósitos de control del proceso es ventajoso que la cantidad total de (B) permanezca en la fibra, para cualquier tasa durante la separación de (A), así como para prevenir la contaminación del proceso. Por esta razón, (B) preferiblemente casi debe permanecer enteramente en la fibra también durante el estirado. No hay necesidad para que (A) sea completamente separado, pero por razones de control de proceso (A) es preferiblemente que sea completamente separado. Preferiblemente el contenido de (A) en la fibra no es mayor de 0,5%, preferiblemente menor de 0,3% en peso, más preferiblemente menor de 0,2% en peso y más preferiblemente menor de 0,1% en peso.

En una realización del citado proceso (B) tiene un punto de ebullición mayor que (A) y (A) se separa por evaporación a una temperatura a la cual no tiene lugar o apenas tiene lugar evaporación alguna de (B). Preferiblemente, la temperatura de ebullición de (B) se elige también de forma que no tenga lugar o apenas tenga lugar evaporación alguna de (B) a la temperatura de estirado. Esto tiene la ventaja de que el estirado se controla mejor ya que la composición de la fibra no cambia durante el hilado y la fibra no se enfría por la retracción del calor de evaporización del disolvente.

En la realización más preferida (B) es una parafina no volátil en el proceso y (A) es un disolvente volátil, preferiblemente decalina. Una ventaja añadida de esta realización sobre la realización mencionada anteriormente es que la mezcla de disolventes es mucho menos viscosa que la parafina como disolvente, así que las fibras que contienen parafina con bajos títulos de filamento, en particular títulos de filamentos menores de 5 y preferiblemente menores de 3, se pueden preparar mas fácilmente.

En otra realización del proceso (B) tiene una temperatura de fusión mayor que (A) y (A) se separa mediante extracción a una temperatura a la cual no tiene lugar o apenas tiene lugar extracción alguna de (B). Preferiblemente, (B) en ese caso es una cera de parafina y (A) es aceite de parafina.

El precursor de fibra que contiene disolvente se estira hasta una fibra poliolefinica altamente orientada a una temperatura por encima de aproximadamente la temperatura de fusión en equilibrio de la poliolefina. La temperatura de fusión en equilibrio de la poliolefina se entiende que es la temperatura pico de la curva de fusión del polvo de poliolefina, medido usando un DSC a una velocidad de elevación de temperatura de 10ºC por minuto. Obviamente, la temperatura de estirado no se elige tan alta ya que no puede tener lugar un estirado eficaz. La temperatura de estirado está entre 145ºC y 160ºC y el contenido de disolvente del precursor de la fibra durante la última etapa de estirado está en todo punto entre 0,05% y 5% en peso. Esto tiene la ventaja de una buena productividad en combinación con una muy buena resistencia y módulo.

La invención produce una fibra poliolefinica altamente orientada que se obtiene mediante el proceso descrito antes. Esta fibra tiene mejores propiedades anti-balísticas que una fibra con propiedades comparables a la que se le ha añadido una cantidad similar de disolvente en una forma diferente.

Las fibras poliolefínicas altamente orientadas producidas con la invención pueden ser utilizadas para la fabricación de cuerdas y cuerdas que contienen fibras poliolefínicas altamente orientadas. En comparación con las fibras libres de disolvente con propiedades comparables, las fibras que contienen disolvente pueden procesarse más fácilmente en cuerdas. Las cuerdas son más compactas, su tacto es menos lanoso, y sin embargo, su flexibilidad es buena. Se ha encontrado que la cuerda es también más fuerte.

Las fibras altamente orientadas producidas con la invención como se describe antes para la fabricación de artículos conformados anti-balísticos. La ventaja del uso de estas fibras es en particular que el proceso acostumbrado para la preparación de estos artículos conformados puede usarse sin modificaciones esenciales. Tales procesos se describen, por ejemplo, en WO97/00766 y WO95/00318. Una gran ventaja adicional es que, por ejemplo en contraste con fibras o capas de fibras que se son humedecidas después, el equipo del proceso no se ensucia con disolvente.

Las fibras producidas pueden ser utilizadas para artículos conformados anti-balísticos que contienen fibras poliolefínicas altamente orientadas. En comparación con los artículos conformados basados en fibras libres de disolvente, estos artículos conformados tienen un mayor nivel de protección anti-balístico a densidad superficial comparable. Preferiblemente, el artículo conformado anti-balístico según la invención tiene una absorción de energía específica (SEA) cuando se golpea por un punto AK47 MSC de al menos 115 J/kg/m^{2}, preferiblemente más de 120 J/kg/m^{2}, aún mas preferiblemente más de 135 J/kg/m^{2}, y más preferiblemente más de 145 J/kg/m^{2}.

La invención se elucidará en base a los siguientes ejemplos.

Experimento comparativo A

Tejido entrelazado

Hilo SK76 Dyneema sin parafina se entrelazó en un tejido sencillo con 8 hilos/cm en el urdimbre y en la trama. La densidad superficial del tejido entrelazado era 318 gr/cm^{2}. Veinte láminas de este tejido se comprimieron para formar unos palenes lisos con una película de Stamylex de 60 micrómetros (LLDPE) entre cada lámina. La presión era de 10 bares, la temperatura era 125ºC y el tiempo de compresión era 20 min. Después de este tiempo de compresión, los paneles se enfriaron mientras se mantenía la presión. El V50 se determinó según el ensayo normalizado Stanag 2920 usando un FSP grano 17. El V50 fue de 532 m/s, que se correspondía con una absorción de energía (SEA) de 21,4 J/kg/m^{2}.

Las propiedades del SK76 hilo empleadas son:

Resistencia:	36, cN/dtex
Módulo:	1180 cN/dtex
Deformación:	4,1%

Ejemplo 1 Tejido entrelazado

Hilo SK76 Dyneema con un contenido particular de parafina se preparó mediante hilado de un gel bajo las condiciones normalmente utilizadas para los hilos SK76, a partir de una disolución de UHMWPE y un disolvente volátil al cual se había añadido una cantidad particular de parafina. Como parafina se usó parafina Dünflussing de Merck que tiene una viscosidad dinámica de 25-80 MPa/s y una densidad de 0,818-0,875 gr/cm^{3}. El contenido preciso de parafina se calculó en base al porcentaje de parafina añadida al disolvente a retención completa de la parafina durante el proceso de producción de la fibra.

Se produjo un panel y se ensayó según el Experimento Comparativo A, excepto en que se utilizaron hilos SK76 que contenían aproximadamente 0,8% de disolvente de parafina. La resistencia, módulo y deformación del hilo fueron los mismos que los del hilo libre de disolvente. La densidad superficial del tejido entrelazado era 302 g/m^{2}. La V50 resultante del panel que contenía disolvente era 560 m/s, que se correspondía con una absorción de energía de 24 J/kg/m^{2}.

Experimento Comparativo B

Tejido entrelazado de Sarga

Hilos SK75 Dyneema sin disolvente se tejieron para formar un tejido estilo 1/3 twill con 3,75 hilos/cm en la urdimbre y la trama y una AD (del inglés, aereal density) de 276 g/m^{2}. 22 láminas de esta tejido se comprimieron para formar paneles con películas de Stamylex de 30 micrómetros (LLDPE) entre las láminas y se ensayaron en una forma especificada en el Ejemplo 4. El V50 fue 534 m/s, que se correspondía con un SEA de 23,8 J7kg/m^{2}.

Las propiedades del hilo SK75 usadas (medidas como en el Experimento Comparativo A):

Resistencia:	35,1 CN/dtex
Módulo:	1130 CN/dtex

Ejemplo 2 Tejido entrelazado de sarga

Un tejido entrelazado de sarga se produjo como en el Experimento Comparativo B, sólo que ahora se usan fibras SK75 que contienen aproximadamente 2000 ppm de decalina. Aunque las propiedades del hilo eran las mismas, el V50 de los paneles era superior, a saber 600 m/s, que corresponde a una SEA de 28 J/kg/m^{2}.

Experimento Comparativo C y Ejemplos 3-7

Material compuesto UD

Hilos SK75 y SK76 Dyneema con diferentes concentraciones de parafinas, producidos como se describe en el Ejemplo 1, se procesaron para formar monoláminas de hilos orientados unidireccionalmente unidas en una matriz de Kraton (copolímero de isopropeno-estinero de Shell). Se pusieron cuatro monoláminas en una pila UD en la que la dirección de la fibra en cada monolámina tenía un ángulo de 90 grados con respecto a la dirección de la fibra en la lámina adyacente. 75 de dichas pilas UD se comprimieron para formar un artículo conformado anti-balístico a una temperatura de 125ºC y una presión de 165 bares durante 35 minutos. El artículo conformado se enfriaba con agua mientras se mantenía la presión. Los artículos conformados se ensayaron según en método Stanag 2920 usando perdigones AK47 MSC. Las propiedades del hilo no habían sido afectadas por la adición de parafina.

	Fibra	Parafina (%)	V50 (m/s)
C	SK75	0	<710
3	SK75	0,4	730
4	SK75	0,8	780
5	SK76	0,4	750
6	SK76	0,8	780
7	SK76	1,2	810

Ejemplos 8, 9 y 10

Cuerda

A partir de hilos Dyneema SK76 con diferentes contenidos en parafina (preparados según el Ejemplo 1, todos con un título de 1760 dtex por hilo) se hicieron tres trenzas (v1, v2 y v3) con una máquina de trenzado Herzog de 16 posiciones. La trenza resultante tenía 2,75 puntadas/cm. Las trenzas resultaron muy compactas y sin embargo muy flexibles. Las trenzas se ensayaron en una máquina para pruebas de tracción 1484 Zwick con unas mordazas tipo 8465 Zwick y una velocidad de la cruceta de 150 mm/ min. La distancia entre señales nominal entre estas mordazas es 2600 mm (ver tabla siguiente)

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% parafina	Resistencia a la tracción cN/dtex
0,4	21,7
0,8	21,9
1,2	22,1

Claims

1. Proceso para la preparación de una fibra de polietileno altamente orientada que contiene polietileno con una viscosidad intrínseca (en decalina a 135°C) de al menos 5 dl/g, teniendo la fibra una resistencia a la tracción de al menos 26 cN/dtex y un módulo de tensión de al menos 700 cN/dtex, que comprende formar una disolución del polietileno en disolvente, formar una fibra en gel mediante extrusión de esta disolución a través de una o más aberturas para hilar y posteriormente enfriarla hasta formar una fibra en gel, retirar el disolvente de la fibra en gel y estirar la fibra en una o más etapas, pero en el que el disolvente no se retira totalmente de la fibra en gel, formándose una fibra precursora que contiene disolvente después de una o más etapas de estiramiento, caracterizado porque este precursor es posteriormente estirado a una temperatura entre 145 y 160°C, para obtener una fibra de polietileno altamente orientada que contiene de 0,05 a 5% en peso del disolvente con respecto al peso total de fibra.

2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la fibra tiene una deformación de cómo máximo el 15% de elongación de la longitud original tras 5 horas bajo una carga de 8,11 gr/dtex a 50°C.

3. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que el parámetro chi del disolvente para la poliolefina es menor que 0,5.

4. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el disolvente es no volátil.

5. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el disolvente es un aceite de parafina.

6. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el disolvente consiste sustancialmente en una mezcla de un primer disolvente (A) y un segundo disolvente (B), retirándose (A) y permaneciendo (B) en la fibra.

7. Proceso de acuerdo con la reivindicación 6, en el que (B) tiene un punto de ebullición mayor que (A) y (A) se retira por evaporación a una temperatura a la cual no tiene lugar o apenas tiene lugar evaporación alguna de (B).

8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en el que (B) es una parafina no volátil y (A) es un disolvente volátil.