ES2310184T3 - Hilo de polimero que comprende un perfil de seccion transversal. - Google Patents

Abstract

Un hilo de polímero en el que al menos una parte del hilo comprende filamentos perfilados que tienen una forma de perfil de sección transversal hueca abierta perpendicular al eje longitudinal del filamento, cual forma de perfil de sección transversal citada tiene una parte central arqueada y una primera y segunda partes de pata alargadas, teniendo cada una de dichas partes de pata unas partes extremas proximales y distales, uniéndose dichas partes extremas proximales a dicha parte central y uniéndose dichas partes extremas distales a unas partes de pie de cada parte de pata, cuales partes de pie tienen una dimensión F, definiendo dichas partes de pata y dicha parte central arqueada una parte abierta, estando orientadas dichas partes de pata con una relación sustancialmente paralela, y definiendo dichas partes de pie una abertura que conduce a dicha parte abierta; la citada abertura tiene una dimensión D, donde la dimensión D es menor que la dimensión F.

Description

Hilo de polímero que comprende un perfil de sección transversal.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un hilo de polímero que comprende unos filamentos de polímero sintético con una sección transversal de perfil "hueco abierto" perpendicular al eje longitudinal del filamento. La invención se refiere, además, a unas placas de hilera para la extrusión en fusión de los filamentos, y a unos métodos de fabricación de los filamentos por extrusión en fusión.

Antecedentes

Las fibras o filamentos textiles a partir de polímeros sintéticos, particularmente polímeros de poliamida como nailon 66 y nailon 6, y los hilos multifilamento extruidos en fusión a partir de los mismos polímeros de poliamida, son producidos para artículos de vestir típicamente como hilos orientados parcialmente (POY) e hilos estirados. Los POY tendrán un alargamiento a la rotura mayor de un 55% y el hilo estirado tendrá un alargamiento inferior. La forma de sección más común es circular para cada filamento que compone los hilos multifilamento de cualquier tipo, por ejem., POY e hilo estirado. Una variación de las formas de sección del filamento individual incluye la trilobulada o 6-lobulada, descrita en la patente japonesa de Kokoku 01-20243 (Nihon Ester KK), la sección transversal oval festoneada como se describe en la patente US 5.834.119 (Roop) y los filamentos de poliamida huecos con un solo hueco longitudinal, descritos en la patente US 5.604.035 (Bennet y otros).

Todos los ejemplos anteriores son variantes conocidas de formas de sección perfilada POY e hilo estirado. Los filamentos con formas de sección transversal distintas de la circular proporcionan unos hilos multifilamento para telas y prendas de vestir con estética visual, opacidad y vellosidad variadas y un peso más ligero. Los hilos a partir de filamentos huecos, por ejemplo los hilos de las patentes US mencionadas últimamente, proporcionan unas telas y prendas de vestir más ligeras y mejoran las propiedades retentivas de calor frente a los filamentos circulares convencionales, sin hueco longitudinal. Los hilos de filamentos huecos son particularmente adecuados para aplicaciones de prendas de vestir cuando están texturizados por los procedimientos convencionales, por ejem., texturizado por chorro de aire (AJT) y texturizado por falsa torsión (FTT) para obtener hilos voluminosos. También se conocen los hilos planos huecos para usar directamente en aplicaciones de tejeduría.

Tanto los hilos de nailon parcialmente orientados como planos en un hueco de volumen de vacíos altos son descritos por Bennett y otros. Sin embargo, los filamentos con vacíos longitudinales son difíciles de cerrar perfectamente al hilar, y también pueden deformarse sustancialmente durante el procedimiento de texturización. Esto puede comportar unos filamentos de letra en "forma de C" y/o formas de sección tubular aplastada. Los filamentos de letra en forma de C pueden apiñarse estrechamente entre sí con una pérdida del espacio abierto entre filamentos contiguos. Además, los filamentos con sección de letra en forma de C y de secciones tubulares aplastadas conducen a un hilo y propiedades de tela indeseables como resultado de tales formaciones. La densidad de tela aumentada y la retención disminuida de calor de las telas y prendas de vestir están entre las propiedades indeseables. Además, los hilos de filamentos con cantidades variadas de huecos longitudinales rotos contribuyen al aspecto barrado de la tela teñida y los huecos de filamentos intactos proveen un lugar para que aniden bacterias ocasionales.

Se ha comprobado que las desventajas arriba enumeradas se pueden superar con la producción de filamentos de polímero que tengan una nueva sección transversal.

La presente invención proporciona un hilo de polímero en el que al menos una parte del hilo comprende un filamento perfilado a partir de polímero sintético que tiene una forma de sección transversal "hueca abierta" perpendicular al eje longitudinal del filamento. La sección transversal está dimensionada para impedir que un primer filamento se entrelace con un segundo filamento que tenga la misma sección transversal según define la reivindicación 1. Esto significa que una región próxima a cada punta de la sección transversal es más ancha que un espacio entre dichas regiones que definen una abertura de la sección hueca abierta.

Los filamentos con forma de sección transversal perfilada del hilo de polímero de la invención vienen dados por la nueva forma y diseño de los capilares de extrusión. Los filamentos del hilo de polímero de esta invención se preparan directamente mediante extrusión en fusión de polímero sintético a través de una placa de hilera con multiplicidad de capilares. La expresión "hueca abierta" indica una sección transversal de forma generalmente en C o en U que tiene un centro hueco, y una región maciza que define una parte de pared que se extiende alrededor del centro hueco para cercar el centro hueco, pero con una abertura en un lado de la pared que enlaza el centro con el exterior del filamento. La abertura es más estrecha que el diámetro del centro hueco, formando con ello una garganta o estrechamiento entre el centro hueco y el exterior del filamento.

Preferiblemente, el filamento comprende una parte maciza que rodea sustancialmente una región hueca central. Una abertura lleva del exterior del filamento a la región hueca central. La parte maciza incluye unas patas que terminan en unos pies. Las superficies enfrentadas de los pies definen la garganta (la dimensión más estrecha) de la abertura. La garganta de la abertura tiene lugar bajo un ángulo radial alfa (\alpha) no mayor de 90º, más preferiblemente no mayor de 75º y lo más preferible de 10º a 60º. Como muestra la figura 1, el ángulo radial alfa (\alpha) es aquel ángulo definido entre dos rectas R_{1} y R_{2} que parten de un punto C. El punto C es aquel punto que cae en la superficie interna de la parte maciza del filamento que queda más lejos de una línea de referencia R_{3} que contacta tangencialmente con las puntas de los pies. Cada recta R_{1}, R_{2} se extiende desde el punto C y queda tangente a un punto de las superficies de enfrentamiento de los pies que definen la garganta de la abertura D. La parte maciza se extiende bajo un ángulo radial igual a 360º menos el ángulo alfa (360º - \alpha). Preferiblemente, la parte maciza de la sección transversal se extiende bajo un ángulo radial de al menos 270º. Más preferiblemente la parte maciza queda bajo un ángulo radial de al menos 300º.

Los filamentos del hilo de polímero según la presente invención están adaptados para impedir el entrelazado o acumulación de los filamentos. Por ejemplo, se impide el encajado a manera de gancho de dos secciones transversales que se produce con la inserción de un extremo de la parte maciza de la sección transversal de un primer filamento con la abertura de la sección transversal de un segundo filamento. Esta previsión se puede conseguir como ya se describió, haciendo que la parte maciza de la sección transversal se extienda bajo un ángulo radial grande, con lo que la abertura de la sección transversal del filamento es muy pequeña. Alternativamente o adicionalmente, los extremos de la parte maciza de la sección transversal se podrían agrandar para inhibir la inserción en la abertura de otros filamentos.

La parte maciza de la sección transversal de los filamentos del hilo de polímero según la presente invención forma una simple curva continua. La sección transversal comprende un "arqueado central" o parte de base que tiene un primer y segundo extremos y dos lados o partes de "pata". Las partes de pata se extienden en una relación sustancialmente lado a lado desde el primer y segundo extremos de la parte arqueada central.

Como ilustra la figura 1, la forma de sección transversal del filamento está caracterizada por una parte arqueada central 1 (que se extiende horizontalmente en la figura 1) y una primera y segunda partes de pata 2,3, generalmente paralelas (que se extienden verticalmente en la figura 1) unidas a la parte arqueada central. La parte distal de cada pata (2,3) opuesta a la unión con la parte arqueada central 1 define una parte de pie agrandada 4. Cada parte de pie 4 se caracteriza por una dimensión F, la longitud del pie, como muestra la figura 1. La sección transversal del filamento perfilado está abierta por el centro. Esta parte abierta está limitada en tres lados por las partes de pata 2,3 y parte de base arqueada central 1. Las partes de pie 4 están orientadas con una relación sustancialmente lado a lado definiendo una abertura entre superficies enfrentadas de las partes de pie con la dimensión D dirigida a la parte abierta, como muestra la figura 1. La dimensión D es menor que la dimensión F. Como resultado, cualquier pie o cualquier pata del filamento perfilado es suficientemente grande con respecto a la abertura entre el par de patas del otro filamento idéntico para impedir que un pie del primer filamento se aloje (entrelace) entre las patas del otro filamento en un conjunto de hilos multifilamento, como ilustra la figura 2.

Preferiblemente, el polímero empleado para formar el filamento de polímero perfilado del hilo de polímero según la presente invención es una poliamida. Más preferiblemente, el polímero de poliamida tiene una viscosidad relativa, mediante un método de ácido fórmico, mayor de 40, y aún más preferible la viscosidad relativa de la poliamida mediante un método de ácido fórmico es del orden de 46 a 56. Preferiblemente, la poliamida se selecciona a partir del grupo consistente en nailon 66 y nailon 6 y copoliamidas.

Preferiblemente, la densidad lineal de un simple filamento es de 0,5 a 20 dtex, y más preferiblemente es de 2 a 10 dtex. Lo más preferible es menos de 4 dtex. Preferiblemente, la forma de sección transversal del filamento es sustancialmente constante a lo largo de la longitud del filamento. Preferiblemente, la no uniformidad del filamento es menos 1 Uster%.

Los filamentos perfilados del hilo de polímero según la presente invención proporcionan un hilo de peso por unidad más ligero, particularmente después de texturizarlos mediante AJT (texturizado por chorro de aire) o FTT (texturizado por falsa torsión). El hilo incorpora un alto volumen libre de espacio de aire. El volumen de espacio de aire contribuye a mejorar la retención térmica de las telas y prendas de vestir producidas por el hilo. El hilo cuando es tejido de punto o tejido en telas proporciona una tela menos densa que las telas fabricadas similarmente a partir de filamentos de sección circular solamente. Además, el hilo presenta una alta capacidad como mecha de humedad.

Preferiblemente, el hilo de la presente invención comprende al menos un 10% por peso de los filamentos perfilados descritos, más preferiblemente al menos un 25% de dichos filamentos, y aún más preferiblemente al menos un 50% de tales filamentos y lo más preferible, el mismo consiste esencialmente en dichos filamentos.

La presente invención proporciona, además, un artículo que comprende al menos una parte del hilo según la presente invención. Preferiblemente, el artículo comprende una tela textil que es de tejido de punto o de calada a partir de un hilo según la presente invención.

Otro aspecto de la presente invención es una hilera para la producción de los filamentos perfilados de hueco abierto según la presente invención mediante extrusión en fusión del polímero a dichos filamentos. La hilera comprende una placa que tiene unas superficies superior e inferior asociadas mediante un conjunto de capilares. La forma, tamaño y configuración de los capilares están adaptados al hilado en fusión de los filamentos según la presente invención. Concretamente, cada capilar comprende dos segmentos adyacentes como en la figura 3a, con lo que la sección transversal del filamento hueco abierto longitudinal al eje del filamento se obtiene a medida que los chorros de polímero termofundido de cada segmento procedentes de cada segmento se unen en un punto entre los segmentos o como es el caso de la presente invención, cada capilar tiene una sección transversal hueca abierta como en la figura 3b.

Una placa de hilera para la producción de los filamentos perfilados huecos abiertos es una con cada capilar compuesto de dos segmentos en la figura 3a. Cada segmento está compuesto de una parte larga recta 30 que tiene en cada extremo una bifurcación con un par de partes salientes. En el primer extremo, el par de partes saliente son de igual extensión y cada uno comprende una parte recta 31,32 que termina en una porción redonda 33,34. En el segundo extremo (opuesto al primero), hay un par de partes salientes de extensión desigual. La primera parte saliente de extensión desigual está compuesta de una parte recta 35 y una porción redonda 36 y la segunda parte saliente de extensión desigual está compuesta de una parte recta 37 y una porción redonda 38. Por lo tanto, cada segmento del capilar tiene tres partes salientes equivalentes, dos en un extremo y una en el extremo opuesto. La única parte saliente (más larga) presente en cada segmento está compuesta de una parte recta 37 y una porción redonda 38. Preferiblemente, cada segmento capilar es una imagen especular del otro segmento. Más preferiblemente, cada segmento es la imagen especular no superponible del otro segmento, por ejemplo como ilustra la figura 3a. La relación de imagen especular no superponible significa que cada segmento tiene mano, de la misma manera que las manos humanas izquierda y derecha.

La sección transversal del filamento hueco abierto perpendicular al eje longitudinal del filamento se obtiene a medida que los chorros de polímero termoplástico termofundidos procedentes de cada segmento capilar se unen en un punto entre partes salientes de los dos segmentos. Esto es, la sección del filamento hueco abierto de la invención se forma a medida que los chorros de polímero termofundido se unen entre las porciones redondas enfrentadas 38 de los segmentos capilares izquierdo y derecho ilustrados en la figura 3a.

En la presente invención donde los mismos capilares tienen una sección transversal hueca abierta, el capilar ilustrado en la figura 3b es una sección transversal de geometría de hilera para la producción de filamentos perfilados huecos abiertos. Cada capilar tiene una forma de sección que comprende una primera parte recta 40 con un primer extremo y un segundo extremo, opuestos entre sí. Bifurcándose del primer extremo de la primera parte recta 40 hay una segunda parte recta 48 y una tercera parte recta 50. La segunda parte recta 48 termina en una porción redonda 49 y la tercera parte recta 50 se extiende hasta un punto de bifurcación, en el que una cuarta parte recta 53 y una quinta parte recta 52 se extienden desde este punto de bifurcación. La cuarta y la quinta partes rectas tienen unas extensiones desiguales y cada una termina en porciones redondas 54 y 51. Similarmente, bifurcándose del segundo extremo de la primera parte recta hay una sexta parte recta 41 y una séptima parte recta 43. La sexta parte recta 41 termina en una porción redonda 42 y la séptima parte recta 43 se extiende a un punto de bifurcación, en el que una octava parte recta 46 y una novena parte recta 44 se extienden desde dicho punto de bifurcación, la octava y novena partes rectas tienen unas extensiones desiguales y cada una termina en porciones redondas 45 y 47.

En otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento para fabricar hilos estirados e hilos parcialmente orientados (POY) con una sección transversal de filamento modificada según la presente invención. El procedimiento comprende la extrusión de una poliamida en fusión, típicamente nailon 66 o nailon 6, de 40 a 60 RV (medido en ácido fórmico), y preferiblemente de 48 a 52 RV para formar una pluralidad de filamentos. La hilera según la invención se mantiene a una temperatura seleccionada a partir del orden de 245 a 295ºC, más preferiblemente de 280ºC. Los múltiples filamentos extruidos a través de la hilera se enfrían en un flujo cruzado de aire para formar filamentos sólidos. Estos filamentos se pueden tratar con aceite, convergidos, entrelazados y estirados, o permanecer sin estirar, antes de enrollar un hilo multifilamento a una velocidad mayor de 3000 metros por minuto (m/min).

Con referencia ahora al procedimiento esquemático de la figura 5, se prepara un hilo estirado siguiendo el camino A. El polímero termofundido 10, una poliamida, es bombeado hacia la empaquetadura 20 y forzado a través de la placa de hilera 30 para formar filamentos 40. Los filamentos emergentes son enfriados por un flujo cruzado de aire 50, que tiene una velocidad de aire de aproximadamente 0,15 a 0,5 metros por minuto. Los filamentos enfriados son convergidos en un hilo 60, y se aplica preferiblemente un acabado de aceite y agua al paquete de hilo resultante 70. El hilo 60 se hace avanzar a través de un primer chorro entrelazado de aire 80 para convertirlo en hilo entremezclado 90. El hilo 90 se hace avanzar hacia un primer godet 92 (el rodillo alimentador) y su rodillo separador asociado, enrollándolo varias veces para impedir el resbalamiento, y luego a un segundo godet 94 (el rodillo estirador) y su rodillo separador asociado. El rodillo estirador 94 se mueve a una velocidad superficial del 60 a 100%, preferiblemente el 80%, mayor que la del rodillo alimentador 92. Con ello el paquete de hilo es estirado (alargado), preferiblemente con un factor total de aproximadamente 1,8, reduciendo el número de hilo global para formar el hilo 100. El hilo estirado 100 es tratado de preferencia mediante un dispositivo de relajación 110 para fijar el estirado y para relajar el hilo como se practica convencionalmente en la técnica. Se puede usar cualquier dispositivo de relajación conocido, incluyendo vapor, fluido calentado, tubo caliente, zapata caliente, rodillos calentados. El paquete de hilo relajado 120 se pasa opcionalmente por un segundo chorro entrelazado de aire 130 y opcionalmente se aceita antes que el hilo relajado 140 se enrolle en un tubo 150 a una velocidad de enrollamiento mayor de 3000 metros por minuto, más preferiblemente alrededor de 3800 metros por minuto. El hilo estirado resultante tiene un alargamiento del 25 al 45%, preferiblemente 40 a 45%, y una tenacidad de 35 a 45 cN/tex.

Alternativamente, con referencia ahora al procedimiento esquemático de la figura 5, se prepara un hilo orientado parcialmente (POY) siguiendo el camino B. El polímero termofundido 10, una poliamida, es bombeado hacia la empaquetadura 20 y forzado a través de la placa de hilera 30 para formar filamentos 40. Los filamentos emergentes son enfriados por un flujo cruzado de aire 50, que tiene una velocidad de aire de aproximadamente 0,15 a 0,5 metros por minuto. Los filamentos enfriados son convergidos en un hilo 60, y preferiblemente se aplica un acabado de aceite y agua al paquete de hilo resultante 70. El hilo 60 se hace avanzar a través de un tubo entre pisos que contiene atmósfera de vapor 75, como ya es conocido en la técnica. El hilo 85 tratado con vapor es entremezclado en 80, parcialmente enrollado alrededor del godet 82 y godet 84, que controlan cualquier variación en la tensión de bobinado que el hilo pueda experimentar. El hilo 115 es enrollado como bobina de hilo sobre el tubo 160 a una velocidad de 3800 metros por minuto. El POY producido preferiblemente tiene un alargamiento del 55 al 85%, preferiblemente 75%, y una tenacidad de 25 a 40 cN/tex, preferiblemente alrededor de 30 cN/tex.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 ilustra una sección transversal perpendicular al eje longitudinal del filamento, a través de un filamento con la forma preferida de sección transversal que muestra las dimensiones R, F y D, rectas R_{1}, R_{2}, punto de referencia C, línea tangente de referencia R_{3} y ángulo alfa (\alpha);

La figura 2 muestra una sección transversal perpendicular al eje longitudinal de los filamentos, a través de dos filamentos contiguos del hilo de polímero según la invención;

La figura 3a es una vista en planta (a escala) de una forma de sección transversal de capilar de hilera de dos segmentos;

La figura 3b es una vista en planta (a escala) de una forma de sección transversal de capilar de hilera de un segmento;

La figura 4a es una microfotografía de un paquete de hilos de una sección transversal de hilo que contiene 26 filamentos producidos por hilatura en fusión de acuerdo con la presente invención a partir de la forma de sección transversal de capilar de hilera de la figura 3a.

La figura 4b es una microfotografía de un paquete de hilos de una sección transversal de hilo que contiene 26 filamentos producidos por hilatura en fusión de acuerdo con la presente invención a partir de la forma de sección transversal de capilar de hilera de la figura 3b.

La figura 5 es un esquema del aparato para llevar a cabo completamente los procedimientos de hilado del hilo estirado (A) y del (POY) según la presente invención.

Métodos de prueba

Método de prueba de absorbencia de agua: El principio del método implica la suspensión de una tira de tela verticalmente con su extremo inferior sumergido en agua. Se mide la altura a que sube el agua en la tela a intervalos fijos de tiempo. Las muestras de tela tomadas son de 300 mm de largo y 25 mm de ancho. Las muestras se condicionan a una humedad relativa de 85%+/-5% y 20ºC+/-2º durante 16 horas. Después de dos minutos se mide la máxima altura de elevación del agua a 20ºC+/-2º. La altura se mide desde la superficie del agua al punto de la tela de máxima elevación del agua. El valor medio de tres mediciones se relaciona con cada dirección perpendicular de la tela.

Método de prueba del espesor de la tela: El espesor de la tela es la distancia media entre las superficies superior e inferior del material medida bajo una presión especificada. Las muestras de tela se condicionan como para la absorbencia de agua. El aparato medidor usado es un Shirley Thickness Gauge con 50cm^{2} de pie prensatelas. Se deja que el pie de presión caiga bajo su propio impulso sobre la tela. Se repite la medición diez veces y luego la desviación media y estándar se relacionan con los próximos 0,05 mm.

Ejemplos Ejemplo 1

Un primer hilo multifilamento (Hilo 1A) de 96 dtex y 26 filamentos se hiló como POY usando el aparato ilustrado esquemáticamente en la figura 5 y una placa de hilera con capilares de dos segmentos según la figura 3a.

Un pequeño fragmento de polímero de nailon 66 de 49,4 RV, mediante el método de ácido fórmico, se fundió y extrusionó a través de una empaquetadura filtrante 20 y a través de la placa de hilera 30 con 26 capilares de la forma de sección transversal segmentada ilustrada en la figura 3a a una temperatura de hilera de 280ºC.

Luego, los filamentos emergentes 30 fueron enfriados por un flujo cruzado de aire 50, con una velocidad de aire de 0,45 metros por minuto. El aire de enfriado rápido se dirigió, con referencia a la figura 3a, para tropezar primero con los lóbulos enfrentados 38 del capilar de dos segmentos. Los filamentos enfriados 60 fueron convergidos en un hilo en 70 donde se aplicó un acabado de aceite y agua al paquete de hilo resultante. El hilo convergido con el acabado aplicado se hizo avanzar a lo largo del camino B de la figura 5. El hilo pasó por un tubo entre pisos 75 que contenía atmósfera de vapor. El hilo tratado con vapor 85 se entremezcló en el dispositivo 80. El hilo entremezclado 115 se enrolló como bobina de hilo sobre el tubo 160 a una velocidad de 3800 metros por minuto.

El POY producido de esta manera tiene una densidad lineal de hilo de 96 decitex, un alargamiento a la rotura de aproximadamente 75% y una tenacidad de 30 cN/tex. La sección transversal del hilo se muestra en la figura 4a.

Un segundo hilo multifilamento orientado parcialmente (Hilo 1B) de 96 dtex y 26 filamentos se hiló exactamente como el primer POY empleando el aparato ilustrado esquemáticamente en la figura 5. Para el hilo 1B se usó una placa de hilera con capilares de acuerdo con la figura 3b. Las propiedades de alargamiento y tenacidad fueron las mismas que para el primer POY. La sección transversal del hilo 1B se ilustra en la figura 4b.

Un hilo multifilamento comparativo (hilo 1C) de 96 dtex y 26 filamentos se hiló exactamente de la misma manera que el primer hilo, excepto la sustitución de la placa de hilera por una de 26 capilares en forma de "sección transversal circular".

Todas las muestras, 1A y 1B (hilos de la invención) y 1C (hilo comparativo de sección circular) fueron plegadas en 8 separadamente y luego texturizadas por chorro de aire (AJT) usando una HEBERLEIN HEMAJET (marca registrada) para fabricar un hilo texturizado de filamento 730 decitex por 208 (8 x 26 filamentos).

El método de prueba de transmisión térmica fue esencialmente el de ASTM D1518-85 (según re-aprobación de 1990). Este método mide la variación en el tiempo de la transferencia de calor desde una placa plana horizontal, a temperatura constante, seca y caliente a través de una capa del material de prueba de chaqueta de punto a una atmósfera fría, relativamente tranquila. Se midió la resistencia térmica y se calculó el valor de aislamiento térmico o CLO. La "CLO" es una unidad de "resistencia térmica de los vestidos" en la norma ASTM D1518 e igual a 0,155 (ºC m^{2}W^{-1}). La temperatura base fue de 25ºC (T_{1}) y la temperatura de la placa caliente, era de 35ºC (T_{2}). Había una mínima presión aplicada a la chaqueta de punto, 260 Nm^{-2} durante el procedimiento de prueba. Cada muestra se probó tres veces para dar el resultado medio relacionado en la siguiente Tabla 1.

Estos resultados de pruebas, relacionados en la Tabla 1, muestran un 13-15% de aumento de la resistencia térmica para la sección transversal hueca abierta frente al hilo de sección circular de un ligamento de punto. Similarmente, los valores CLO para la sección transversal hueca abierta frente al hilo de sección circular en un ligamento de punto aumentaron un 13-15%. Claramente, el hilo de filamento hueco abierto del ligamento de punto probado es un aislante térmico mejor frente al hilo de filamento circular.

TABLA 1

1

Ejemplo 2

Las muestras de POY del Ejemplo 1, hilo 1A e hilo comparativo 1C, ambos de 96 decitex y 26 filamentos como fueron hilados, fueron texturizados por falsa torsión (FTT) a 600 metros por minuto en una máquina de texturizar DCS 1200. El calentador principal de la máquina de texturizar estaba a 220ºC, no se usó calentador secundario. Un hilo estirado-texturado de 78 decitex y 26 filamentos (78f26) se preparó con los discos cerámicos macizos de 6 mm de la máquina de texturizar configurados a 1/7/1 suave/marcha/suave. Los hilos 78f26 fueron tejidos en máquina circular como tejidos de punto interlock lisos de calibre 28, lavados, teñidos y termofijados. Se tomaron unas muestras de tela de 300 mm por 25 mm para las pruebas de absorbencia de agua. Estas muestras se colgaron verticalmente en un baño de agua y se midió la elevación vertical del agua después de dos minutos. El promedio de tres muestras se da en la Tabla 2. Los tejidos fabricados a partir de hilos con filamentos de la sección transversal preferida mostraron una ventaja de absorbencia de agua respecto a tejidos fabricados idénticamente a partir de hilos con filamentos de sección circular. Esta ventaja es al menos una mejora de 2 pliegues en capacidad de absorbencia de agua.

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 2

2

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 3

Un hilo estirado de 192 decitex y 52 filamentos fue hilado con el aparato de la figura 5 usando la placa de hilera de 52 capilares con la forma de sección transversal de la figura 3A. Un polímero de nailon 66 de 49,4 RV (por el método de ácido fórmico) se fundió 10, extrusionó a través de una empaquetadura filtrante de polímero 20 y luego a través de la hilera citada 30 mantenida a una temperatura de 280º. Los filamentos extrudidos 40 se enfriaron mediante un flujo cruzado de aire 50 fluyendo a 0,4 metros por minuto. El flujo cruzado de aire 50 fue dirigido para tropezar primero con los lóbulos enfrentados 38 del capilar de dos segmentos ilustrado en la figura 3a. Los filamentos enfriados fueron convergidos en un paquete de hilo 60 con aplicación de aceite y agua y se hicieron avanzar a lo largo del camino alternativo A. El hilo fue entremezclado con un chorro de aire 80, como es práctica típica en la técnica. Luego el hilo entremezclado 90 fue suministrado vía rodillo alimentador 92 y rodillo separador asociado (dando varias vueltas sobre el rodillo para impedir el resbalamiento) a un segundo godet 94 y rodillo separador asociado (el rodillo estirador) moviéndose a una velocidad superficial 80% mayor que la del rodillo alimentador 92. El paquete de hilo entremezclado 90 fue estirado, con un factor total de 1.8, reduciendo el número global del hilo. El hilo estirado 100 fue tratado con un chorro de vapor 110 para fijar el estirado y para relajar el hilo. El paquete de hilo relajado 120 se pasó por un segundo chorro de entrelazado 130 y luego el hilo 140 fue enrollado sobre un tubo 150 a una velocidad de 3800 metros por minuto. Este procedimiento proporcionó coronas de hilo totalmente estirado (FDY) con una densidad lineal de hilo de 192 decitex, un alargamiento a la rotura de 42,8%, tenacidad de 41 cN/tex. El hilo en estado seco tenía un RV de 50,3 por el método de ácido fórmico. Los filamentos de este hilo de 52 filamentos tienen una forma de sección transversal perpendicular al eje longitudinal que es sustancialmente similar a los filamentos ilustrados en la figura
4a.

Este hilo, Hilo 3a, se usó como hilo de trama en un tejido plano de ligamento de sarga 3/1 donde los hilos de urdimbre eran de 78 decitex (51 filamentos circulares). Los detalles de la tejedura y acabado se dan en la Tabla 3. Como ejemplo comparativo, se hiló un hilo totalmente estirado de 192 decitex y 52 filamentos exactamente de la misma manera que antes, pero usando una placa de hilera con capilares de "sección transversal circular"; este hilo se llamó Hilo 3B. Se tejió una segunda muestra de tela usando el hilo 3B en la trama como antes. Los detalles de la tejedura y acabado del tejido se dan en la Tabla 3. Las dos telas fueron acabadas idénticamente en crudo, teñidas y termofijado. De cada espécimen de tela (crudo, teñido y termofijado) se cortaron 10 muestras de 75 milímetros cuadrados. Esas muestras se midieron por espesor de tela de la misma manera usando un micrómetro. Los resultados de las mediciones de espesor de tela (promedio de 10 mediciones) se dan en la Tabla 3. Las telas que contenían los filamentos de la sección transversal preferida en la trama fueron más gruesas que las que se tejieron enteramente con filamentos de sección circular en la urdimbre y en la trama. Como resultado, las telas tejidas que tenían los filamentos de sección transversal preferida en la trama proporcionaron una tela de densidad menor con una estética
ligera.

TABLA 3

3

Las anteriores realizaciones se han descrito a título de ejemplo solamente. Para el lector entendido serán evidentes muchas otras realizaciones de los hilos, hileras y procedimientos según la presente invención.

Claims (10)

1. Un hilo de polímero en el que al menos una parte del hilo comprende filamentos perfilados que tienen una forma de perfil de sección transversal hueca abierta perpendicular al eje longitudinal del filamento, cual forma de perfil de sección transversal citada tiene una parte central arqueada y una primera y segunda partes de pata alargadas, teniendo cada una de dichas partes de pata unas partes extremas proximales y distales, uniéndose dichas partes extremas proximales a dicha parte central y uniéndose dichas partes extremas distales a unas partes de pie de cada parte de pata, cuales partes de pie tienen una dimensión F, definiendo dichas partes de pata y dicha parte central arqueada una parte abierta, estando orientadas dichas partes de pata con una relación sustancialmente paralela, y definiendo dichas partes de pie una abertura que conduce a dicha parte abierta; la citada abertura tiene una dimensión D, donde la dimensión D es menor que la dimensión F.

2. Hilo de polímero según la reivindicación 1, en que la sección transversal comprende una parte maciza, una región central hueca, y una abertura que conduce a la región central hueca, donde la abertura se extiende bajo un ángulo radial (\alpha) menor de 60º.

3. Hilo de polímero según la reivindicación 1, en que el polímero se selecciona a partir del grupo de nailon 66 y nailon 6 y copolímeros de nailon 66 o nailon 6, donde el polímero es un polímero de poliamida que tiene una viscosidad relativa, por un método del ácido fórmico, del orden de 40 a 56.

4. Hilo de polímero según la reivindicación 1, en que la densidad lineal de los filamentos perfilados es menor de 20 dtex y el alargamiento a la rotura del hilo es de 20 a 50% y la tenacidad es de 25 a 60 cN/tex, y el hilo es un hilo estirado.

5. Hilo de polímero según la reivindicación 1, en que la densidad lineal de un simple filamento perfilado es menor de 20 dtex y el alargamiento a la rotura del hilo es de 55 a 85% y la tenacidad es de 25 a 40 cN/tex, y el hilo es un hilo orientado parcialmente.

6. Un artículo, en el que al menos una parte del artículo comprende el hilo de polímero de la reivindicación 4 o la reivindicación 5.

7. Hilo de polímero según la reivindicación 1, en que la sección transversal comprende una parte sólida, una región central hueca, y una abertura que conduce a la región central hueca, donde la abertura se extiende bajo un ángulo radial (\alpha) de hasta 90º.

8. Una hilera para la producción de filamentos perfilados mediante extrusión por fusión de un polímero en filamentos, comprendiendo dicha hilera: una placa que tiene unas superficies superior e inferior vinculadas por un conjunto de capilares; y cada capilar tiene una sección transversal hueca abierta, teniendo cada capilar una forma de sección transversal que comprende: una primera parte recta con un primer extremo y un segundo extremo opuestos entre sí; una segunda parte recta y una tercera parte recta que se bifurcan del primer extremo de la primera parte, donde la segunda parte recta termina en una porción redonda y la tercera parte recta se extiende a un primer punto de bifurcación; una cuarta parte recta y una quinta parte recta que se extienden desde dicho primer punto de bifurcación, donde la cuarta y quinta partes rectas tienen unas extensiones desiguales y cada una termina en unas porciones redondas; una sexta parte recta y una séptima parte recta que se bifurcan del segundo extremo de la primera parte recta, donde la sexta parte recta termina en una porción redonda y la séptima parte recta se extiende a un segundo punto de bifurcación; y una octava parte recta y una novena parte recta que se extienden de dicho segundo punto de bifurcación, donde la octava y novena partes rectas tienen unas extensiones desiguales y cada una termina en unas porciones
redondas.

9. Un procedimiento para fabricar un hilo de polímero estirado que comprende: extruir una poliamida termofundida a través de una hilera según la reivindicación 8; enfriar la termofusión extruida en un flujo cruzado de aire para formar unos filamentos sólidos; pasar opcionalmente los filamentos enfriados rápidamente por una atmósfera de vapor, aplicar un aceite de acabado de fibra: entrelazar opcionalmente el hilo, pasando el hilo sobre una pareja de rodillo alimentador y rodillo estirador; accionar dicho rodillo estirador con una velocidad superficial del 60% al 100% mayor que la del rodillo alimentador; tratar el hilo estirado para reducir el encogimiento final de hilo para una buena formación del conjunto del hilo; y opcionalmente aplicar un aceite de acabado de fibra, entrelazar el hilo y bobinar los filamentos con una velocidad mayor de 3000 m/min, donde al menos una parte del hilo comprende filamentos perfilados que tienen una forma de perfil de sección transversal abierta hueca perpendicular al eje longitudinal del filamento, teniendo dicha forma de perfil de sección transversal una parte central arqueada y una primera y segunda partes de pata alargadas, teniendo cada una de dichas partes de pata unas partes extremas proximales y distales, uniéndose dichas partes extremas proximales a dicha parte central y uniéndose dichas partes extremas distales a unas partes de pie de cada parte de pata, teniendo dichas partes de pie una dimensión F, definiendo dichas partes de pata y dicha parte central arqueada una parte abierta, estando orientadas dichas partes de pata con una relación sustancialmente paralela, y definiendo dichas partes de pie una abertura que conduce a dicha parte abierta; teniendo dicha abertura una dimensión D, cual dimensión D es menor que la dimensión F, y donde la densidad lineal de un simple filamento perfilado es menor de 20 dtex y el alargamiento a la rotura del hilo es del 20 al 50% y la tenacidad es de 25 a 60 cN/tex.

10. Un procedimiento para fabricar un hilo de polímero parcialmente orientado que comprende: extruir una poliamida termofundida a través de una hilera según la reivindicación 8; enfriar la termofusión extruida en un flujo cruzado de aire para formar un filamento sólido; pasar opcionalmente los filamentos enfriados rápidamente por una atmósfera de vapor, aplicar un aceite de acabado de fibra; pasar opcionalmente el hilo sobre unos rodillos controladores de tensión; y entrelazar opcionalmente el hilo y bobinar el filamento con una velocidad mayor de 3000 m/min, donde al menos una parte del hilo comprende unos filamentos perfilados que tienen una forma de perfil de sección transversal hueca abierta perpendicular al eje longitudinal del filamento, teniendo dicha forma de sección transversal una parte central arqueada y una primera y segunda partes de pata alargadas, teniendo cada una de dichas partes de pata unas partes extremas proximales y distales, uniéndose dichas partes extremas proximales a dicha parte central y uniéndose dichas partes extremas distales a unas partes de pie de cada parte de pata, teniendo dichas partes de pie una dimensión F, definiendo dichas partes de pata y dicha parte central arqueada una parte abierta, estando orientadas dichas partes de pata con una relación sustancialmente paralela, y definiendo dichas partes de pie una abertura que conduce a dicha parte abierta; teniendo dicha abertura una dimensión D, cual dimensión D es menor que la dimensión F, y donde la densidad lineal de un simple filamento perfilado es menor de 20 dtex y el alargamiento a la rotura del hilo es del 55 al 85% y la tenacidad es de 25 a 40 cN/tex.