ES2239711T3

ES2239711T3 - Material de fibras textiles con efecto repelente permanente.

Info

Publication number: ES2239711T3
Application number: ES02718025T
Authority: ES
Inventors: Michael Eisele
Original assignee: CRAMER WEBEREI HEEK NIENBORG G; C Cramer Weberei Heek-Nienborg & Co KG GmbH
Current assignee: CRAMER WEBEREI HEEK NIENBORG G; C Cramer Weberei Heek-Nienborg & Co KG GmbH
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2005-10-01
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: US20070126143A1; EP1356141A1; PT1356141E; DE10101627A1; WO2002063078A1; DE10101627B4; EP1356141B1; ATE296911T1; DE50203271D1; US20090214862A1; US20040004305A1

Abstract

) Procedimiento de hilado de solución para fabricar una fibra textil, la cual presenta un efecto repelente permanente, caracterizado por los pasos del procedimiento - Preparación de un componente polímero hilable (1) y de un compuesto polímero ambivalente

Description

Material de fibras textiles con efecto repelente permanente.

El invento se refiere a un procedimiento para fabricar una fibra textil, la cual presenta un efecto repelente permanente.

Los materiales textiles con propiedades repelentes, en particular para rechazar aceite, agua y suciedad, son conocidos por el estado de la técnica. Así, en el documento EP 0 377 813 está descrito un material de capota para automóviles, donde para conseguir las propiedades repelentes el tejido exterior es acabado con un repelente, aquí un polímero a base de polímeros fluorados. Además son conocidas ceras fluoradas, por ejemplo pulverizadores de impregnación para textiles de confección, que son rociados sobre la superficie de las fibras. Es desventajoso sin embargo el que estos repelentes con el tiempo son de nuevo eliminados, puesto que no poseen ninguna unión estable duradera con respecto a la superficie de las fibras.

Los sistemas mejorados conocidos de fluorocarbonos como repelente están provistos de grupos resínicos (resinas de melamina, poliisocianatos), los cuales pueden reticularse consigo mismos. Esto lleva a que tras el recubrimiento de la fibra con estos fluorocarbonos la fibra queda envuelta por una red formada por los grupos resínicos (véase la Figura 3). Los grupos de fluorocarbonos sobresalen fuera de esta red y desarrollan su efecto de repulsión por ejemplo contra el agua o la suciedad. Semejantes fluorocarbonos se emplean por ejemplo en materiales de capotas de automóvil y han dado bastante buenos resultados. Es desventajoso que el efecto repelente descrito durante el uso de los materiales de capotas de automóvil, por ejemplo debido al arrastre con el viento de la marcha, por la fricción del polvo, por los procesos de plegado y otros efectos del medio ambiente, queda disminuido o se pierde totalmente. La red que envuelve la fibra puede precisamente deshacerse debido a las influencias descritas. Con ello el sistema del repelente se desprende parcialmente incluso en superficies grandes del producto de fibras. Esto lleva también a una elevada adherencia de la suciedad y con ello a un aspecto poco agradable del material de la capota. Esto se encubre actualmente en particular empleando sólo materiales de capota oscuros. Sin embargo justamente en este campo de aplicación son deseables productos de fibra de color, haciendo juego con el color de la pintura de un automóvil.

Fuera de esto en el documento US 6.063.474 se describe una fibra termoplástica, en particular fibra de poliolefina, en la que antes de la extrusión de la masa fundida se carga en la masa fundida de poliolefina éster de fluorocarbono. Estos ésteres de fluorocarbono incluidos pueden, si su naturaleza lo permite, concentrarse en la superficie y de ese modo desarrollar efectos repelentes. Puesto que tanto el grupo de fluorocarbono como el grupo de hidrocarburo perteneciente al éster no pasan a formar parte de ningún compuesto con la fibra termoplástica, el repelente en este caso es retenido en la masa de fibra asimismo de modo exclusivamente mecánico. No es de esperar un efecto repelente duradero.

El documento WO 95/01 396 describe una extrusión de masa fundida de composiciones polímeras. Estas composiciones polímeras se consisten en una mezcla de un componente hilable (polipropileno, polietileno, poliamida, poliéster) y un fluorocarbono. El producto resultante de esta extrusión de masa fundida posee efecto repelente permanente. El documento WO 99/05 345 da a conocer fuera de esto un procedimiento para fabricar fibras textiles, en el cual un compuesto fluorado y un polímero son mezclados en un disolvente. La mezcla es secada a continuación y luego extruida para formar una fibra. También esta fibra tiene un efecto repelente permanente. Es desventajoso en la extrusión de masa fundida empleada que el componente de fluorocarbono, debido a la distribución homogénea en la masa fundida, también en la fibra resultante se presenta regularmente distribuido a través de la sección transversal y sólo la proporción de fluorocarbonos que se encuentran en la superficie contribuye al efecto repelente. Fuera de esto la extrusión de la masa fundida tampoco es aplicable en todos los polímeros hilables. Una fibra poliacrilonitrílica no se puede fabricar por extrusión de la masa fundida.

El objeto del presente invento es un procedimiento de fabricación para una fibra textil, con el que se consiga un efecto repelente duradero.

Este objeto se consigue mediante un procedimiento para fabricar una fibra textil según la reivindicación 1. La característica esencial de la fibra textil fabricada mediante el invento es el componente polímero ambivalente, que está compuesto de dos grupos diferentes, por una parte del grupo repelente y por otra parte del grupo residual afín a la matriz de la fibra.

En contraste con los sistemas sustantivos conocidos arriba descritos, que se apoyan en la superficie de la fibra, en este caso el grupo repelente está unido a través del grupo residual afín con el polímero de la fibra. Un desgaste por abrasión del grupo repelente es difícilmente posible, puesto que al mismo tiempo el grupo residual afín tendría que ser extraído fuera del compuesto polímero de la fibra. Otras ventajas y características se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

Como grupos repelentes están previstos en particular grupos de fluorocarbono, pero también puede pensarse en polímeros de silicona.

Los grupos residuales afines son grupos que presentan una marcada afinidad por el polímero de la fibra; si por ejemplo debe fabricarse una fibra poliacrilonitrílica los componentes polímeros ambivalentes con grupos nitrilo son preferidos como grupos residuales afines. En el caso de empleo de otros polímeros de fibras (poliamidas, poliacrilatos y otros) se elegirían los grupos residuales afines para el componente polímero ambivalente conforme a la estructura química del polímero de la fibra.

Una composición de un componente polímero hilable y de un compuesto polímero ambivalente, en la cual el grupo residual afín del compuesto polímero ambivalente presenta una afinidad por el componente polímero hilable, puede emplearse para la fabricación de material de fibra textil, como por ejemplo monofilamentos, multifilamentos, fibras, hilos o productos planos. Esto se describe a continuación con ayuda de un ejemplo de realización. Muestran:

Las Figuras 1a a 1c distintas fases del proceso de fabricación según el invento de una fibra textil,

la Figura 2 una fibra textil en sección y

la Figura 3 una fibra textil del estado de la técnica en sección.

La Figura 1a muestra una composición. Los dos componentes esenciales preparados para fabricar una fibra textil con efecto repelente permanente, a saber, el componente polímero hilable 1 y el compuesto polímero ambivalente 2 son mezclados. El compuesto polímero ambivalente 2 presenta dos grupos diferentes, por una parte la cadena de polímero que contiene flúor como grupo repelente 2.1, por ejemplo politetrafluoroetileno, y por otra parte el compuesto polímero ambivalente 2 posee en el otro extremo un grupo residual afín 2.2. Este grupo residual afín 2.2 tiene la facultad de entrar en interacción con el polímero 1 de la fibra. Como polímero 1 de la fibra en la Figura 1a está previsto poliacrilonitrilo y como grupo residual afín 2.2 un hidrocarburo con grupos nitrilo. Ambos componentes polímeros 1 y 2 en el presente ejemplo están disueltos en un disolvente 3, en particular un polialcohol, como por ejemplo poliéterglicol. La proporción de los componentes polímeros 1 y 2 en el disolvente alcanza aproximadamente del 20 al 30% en peso. Tras el mezclado de los componentes 1 y 2 se efectúa el hilado de la mezcla, con lo que es expulsado el disolvente. Los grupos repelentes 2.1, que son repelidos por el polímero 1 de la fibra, se orientan ya en la dirección de la flecha 4, es decir, en dirección de la superficie de la fibra (Figura 1b). Los grupos residuales 2.2 retardan este proceso debido a su afinidad por el polímero 1 de la fibra. En la Figura 1c se observa la fibra hilada. Los grupos repelentes 2.1 sobresalen fuera de la superficie 5 de la fibra 6. Entre el polímero 1 de la fibra, el poliacrilonitrilo y los grupos nitrilo de los grupos residuales afines 2.2 existen interacciones de van der Waals, por lo que el compuesto polímero ambivalente 2 es retenido en la combinación de la fibra. Dependiendo del porcentaje en peso del compuesto polímero 2 en la fibra 6, se prefiere del 10 al 15% en peso, también pueden encontrarse naturalmente compuestos polímeros 2 aun dentro de la fibra, como está indicado en la Figura 2. Éstos sólo pueden ascender a la superficie 5 cuando en la superficie 5 está libre un espacio.

Aun cuando esto no resulta tan evidente en las Figuras, la fibra 6 presenta en su periferia, es decir, en su superficie en conjunto 5, grupos polímeros 2.2 con propiedades repelentes.

Si se compara ahora esta fibra de la Figura 2 fabricada según el invento con el estado de la técnica, representado en la Figura 3, resulta evidente la esencial diferencia. También en la fibra repelente conocida sobresalen fluorocarbonos 7.1 desde la superficie 5 de la fibra 1 y desarrollan el efecto repelente. En el estado final no se encuentran sin embargo grupos ninguno que queden retenidos en la masa de la fibra, sino un componente resínico 7.2 que reacciona consigo mismo y forma la red 8 que envuelve a la fibra 6. Mediante influencias exteriores es posible eliminar de la red el compuesto polímero 7 con el grupo repelente 7.1, o hasta desprender partes de la red de la fibra. La fibra es entonces susceptible al ensuciamiento en estas zonas.

En el caso de la fibra 6 fabricada según el invento (Figura 2) esto no es posible y absolutamente no a esta escala, puesto que el compuesto polímero ambivalente 2 está unido a través de los grupos 2.2 con la masa 1 de la fibra.

Las composiciones empleadas para fabricar la fibra textil de componente polímero 1 y compuesto polímero ambivalente 2 pueden contener otros aditivos, según el campo de aplicación de las fibras. En textiles para confección y materiales para la industria del automóvil son deseables además fibras de color. En tales casos a la composición se añaden mezclándolos pigmentos colorantes adecuados. Para otras aplicaciones puede pensarse en adiciones de estabilizantes, retardantes, lubricantes o fibras de refuerzo cerámicas o metálicas.

Lista de signos de referencia

1	Polímero de la fibra
2	Componente polímero ambivalente
2.1	Grupo repelente
2.2	Grupo afín
3	Solución de hilado
4	Flecha en dirección de la superficie
5	Superficie de la fibra
6	Fibra
7	Repelente (estado de la técnica)
7.1	Grupo repelente
7.2	Grupo de reticulación
8	Red polímera de 7

Claims

1. Procedimiento de hilado de solución para fabricar una fibra textil, la cual presenta un efecto repelente permanente, caracterizado por los pasos del procedimiento

-: Preparación de un componente polímero hilable (1) y de un compuesto polímero ambivalente (2), que contiene un grupo repelente (2.1) y un grupo residual (2.2) afín al componente polímero hilable (1),

-: Mezclado del compuesto polímero ambivalente (2) con el componente polímero hilable (1) en un disolvente y

-: Hilado de la mezcla, con lo que por una parte los grupos repelentes (2.1) se orientan en dirección de la superficie de la fibra resultante así como migran a la superficie y por otra parte los grupos residuales afines (2.2) anclan el compuesto polímero ambivalente (2) en el compuesto polímero (1), y con lo que es expulsado el disolvente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea hasta el 20% en peso del compuesto polímero ambivalente (2) referido a la cantidad total de los componentes polímeros preparados, es decir, del componente polímero hilable (1) y del compuesto polímero ambivalente (2).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el disolvente se disuelven del 20 al 30% de los componentes polímeros preparados, es decir, del componente polímero hilable (1) y del compuesto polímero ambivalente (2).

4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque a la mezcla se añaden otros aditivos, como estabilizantes a la luz, retardantes o pigmentos colorantes.

5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se emplea un compuesto polímeroambivalente (2) con grupos de fluorocarbono como grupos repelentes (2.1) y con grupos nitrilo como grupos residuales afines (2.2), el cual se mezcla con un polímero poliacrilonitrílico como componente polímero hilable (1).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la fibra resultante es procesada ulteriormente para formar un monofilamento, un multifilamento, una fibra de hilado, una fibra cortada, un hilo o un producto plano.

7. Empleo del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6 para fabricar fibras textiles para textiles de confección o textiles técnicos, por ejemplo para la industria del automóvil.