ES2323458T3 - Fibras de poliester con seccion transversal deformada. - Google Patents
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Abstract
Fibras de poliéster de sección transversal modificada que comprenden, como un componente principal, un polímero de poliéster y que tiene una sección transversal modificada, en las que el polímero de poliéster se produce mediante policondensación de un éster de dicarboxilato aromático en presencia de un catalizador, el catalizador comprende al menos un ingrediente seleccionado de entre la mezcla (1) y el producto de reacción (2) más adelante, la mezcla (1) es una mezcla de los componentes (A) y (B) siguientes: (A) un componente de compuesto de titanio que comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: (a) alcóxidos de titanio representados por la fórmula general (I) siguiente: **(Ver fórmula)** en la que R1 , R2 , R3 y R4 cada uno independientemente representan unas especies seleccionadas de entre grupos alquilo que tienen 1 a 20 átomos de carbono y grupos fenilo, m representa un número entero de 1-4, y cuando m es un número entero de 2, 3 ó 4, los dos, tres o cuatro grupos R 2 y R 3 pueden ser el mismo o diferente, y (b) los productos de reacción de alcóxidos de titanio de fórmula general (I) anterior con ácidos carboxílicos polivalentes aromáticos representados por la fórmula general (II): **(Ver fórmula)** en la que n representa un número entero de 2-4 o sus anhídridos, y (B) un componente de compuesto de fósforo que comprende al menos un compuesto representado por la formula general (III) siguiente: en la que R5 , R6 y R7 cada uno independientemente representan grupos alquilo que tienen 1 a 4 átomos de carbono, y X representa al menos unas especies seleccionadas de entre el grupo -CH2- y el grupo -CH(Y)- (en el que Y representa un grupo fenilo, ...
Description
Fibras de poliéster con sección transversal
deformada.
La presente invención se refiere a fibras de
poliéster de sección transversal modificada. Más específicamente,
se refiere a fibras de poliéster de sección transversal modificada
producidas usando un polímero de poliéster con un tono de color
satisfactorio y excelente capacidad de moldeo.
Los polímeros de poliéster, y particularmente el
poli(tereftalato de etileno), poli(naftalato de
etileno), poli(tereftalato de trimetileno) y
poli(tereftalato de tetra-metileno) exhiben
excelente comportamiento mecánico, físico y químico y se usan por
lo tanto ampliamente para la fabricación de fibras, películas y
otros productos moldeados.
Dichos polímeros de poliéster, por ejemplo el
poli(tereftalato de etileno), se producen usualmente mediante
en primer lugar preparar un éster de etilenglicol de ácido
tereftálico y/o un polímero inferior del mismo y a continuación
calentarlo bajo presión reducida en la presencia de un catalizador
de polimerización para reaccionar al grado de polimerización
deseado. Otros poliésteres se producen mediante procedimientos
similares.
Se conoce que el tipo de catalizador de
policondensación usado tiene un efecto importante sobre la calidad
del poliéster que se obtiene, y los compuestos de antimonio son los
más ampliamente usados como catalizadores de policondensación para
la fabricación de poli(tereftalato de etileno).
Sin embargo, un problema está asociado con el
uso de los compuestos de antimonio, debido a que el hilado en masa
fundida en continuo prolongado de los poliésteres da lugar a la
adhesión acumulada de materia extraña alrededor de la abertura de
la hilera (en lo sucesivo denominada sencillamente "adhesión en la
hilera") y la redirección del flujo de polímero fundido
(flexión), lo que en última instancia da lugar a la formación de
copos y la rotura del hilo o al veteado de las propiedades físicas
de los filamentos durante las etapas de hilado y de estirado.
Particularmente cuando se intenta producir
filamentos con secciones transversales laterales modificadas
mediante su hilado en masa fundida, la forma compleja de la
abertura de la hilera significa que la materia extraña sobre la
hilera tiene una influencia mayor sobre el estado de vertido del
polímero fundido, mientras que los problemas tales como la
formación de copos y la rotura del hilo se producen también durante
el hilado.
Como un medio de resolver estos problemas, se
han descrito el uso de los productos de reacción de compuestos de
titanio y el ácido trimelítico como los catalizadores para la
producción de poliésteres (por ejemplo, véase la Publicación de
Patente Japonesa Examinada SHO Nº 59-46258) y el uso
de los productos de reacción de compuestos de titanio y ésteres del
ácido fosforoso como catalizadores para la producción de poliéster
(véase, por ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa sin
Examinar SHO Nº 58-38722). Mientras que estos
métodos mejoran la estabilidad térmica en masa fundida de los
poliésteres en cierto grado, el efecto de mejora es inadecuado y los
polímeros de poliéster obtenidos requieren la mejora de su tono de
color.
Se han propuesto también complejos de compuesto
de titanio/compuesto de fósforo como catalizadores para la
producción de poliésteres (por ejemplo, véase la Publicación de
Patente Japonesa sin Examinar HEI Nº 7-138354). Sin
embargo, aunque este método mejora la estabilidad térmica en masa
fundida en cierto grado, el efecto de mejora es inadecuado y los
poliésteres obtenidos requieren la mejora de su tono de color.
Es un primer objeto de la invención resolver los
problemas antes mencionados de la técnica anterior mediante
proporcionar fibras de poliéster de sección transversal modificada
que tienen un tono de color satisfactorio, sin copos y de una
elevada calidad. Este objeto se consigue mediante las fibras de
poliéster de sección transversal modificada siguientes.
Las fibras de poliéster de sección transversal
modificada que comprenden, como componente principal, un polímero
de poliéster y que tienen una sección transversal modificada,
en las que
el polímero de poliéster se produce mediante
policondensación de un éster de dicarboxilato aromático en la
presencia de un catalizador,
el catalizador comprende al menos un ingrediente
seleccionado de entre la mezcla (1) y el producto de reacción (2)
más adelante,
la mezcla (1) es una mezcla de los componentes
(A) y (B) siguientes:
(A) un componente de compuesto de titanio que
comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste
en:
(a) alcóxidos de titanio representados por la
fórmula general (I) siguiente:
[en la que R^{1}, R^{2},
R^{3} y R^{4} cada uno independientemente representan unas
especies seleccionadas de entre grupos alquilo que tienen 1 a 20
átomos de carbono y grupos fenilo, m representa un número entero de
1-4, y cuando m es un número entero de 2, 3 ó 4, los
dos, tres o cuatro grupos R^{2} y R^{3} pueden ser el mismo o
diferente],
y
(b) los productos de reacción de alcóxidos de
titanio de fórmula general (I) anterior con ácidos carboxílicos
polivalentes aromáticos representados por la fórmula general (II)
siguiente:
[en la que n representa un número
entero de
2-4]
o sus anhídridos, y
(B) un componente de compuesto de fósforo que
comprende al menos un compuesto representado por la formula general
(III) siguiente:
[en la que R^{5}, R^{6} y
R^{7} cada uno independientemente representan grupos alquilo que
tienen 1 a 4 átomos de carbono, y X representa al menos unas
especies seleccionadas de entre el grupo -CH_{2}- y el grupo
-CH(Y)- (en el que Y representa un grupo
fenilo)],
la mezcla (1) para el catalizador se usa con una
relación de mezcla tal que la relación (%) M_{Ti} de los
milimoles de elemento de titanio en el componente de compuesto de
titanio (A) con respecto al número de moles del éster de
dicarboxilato aromático y la relación (%) M_{p} de los milimoles
del elemento de fósforo en el componente de compuesto de fósforo
(B) con respecto al número de moles del éster de dicarboxilato
aromático satisfacen las expresiones (i) y (ii):
- 1 \leq M_{p}/M_{Ti} \leq 15
- (i)
- 10 \leq M_{p} + M_{Ti} \leq 100
- (ii),
y el producto de reacción (2) es el producto de
reacción de los componentes siguientes (C) y (D):
(C) un componente de compuesto de titanio que
comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste
en:
(c) alcóxidos de titanio representados por la
fórmula (I) anterior y
\newpage
(d) los productos de reacción de alcóxidos de
titanio de la fórmula general (I) anterior con ácidos carboxílicos
polivalentes aromáticos representados por la fórmula general (II)
anterior o sus anhídridos, y
(D) un componente de compuesto de fósforo que
comprende al menos un compuesto de fósforo representado por la
fórmula general (IV) siguiente:
[en la que R^{8} representa
grupos alquilo que tienen 1 a 20 átomos de carbono o grupos arilo
que tienen 6 a 20 átomos de carbono, y p representa un número
entero de 1 ó
2].
El componente (A) de la mezcla (1) para el
catalizador y el componente (C) del producto de reacción (2) para
el catalizador en las fibras de poliéster de sección transversal
modificada de la invención contienen preferiblemente el respectivo
alcóxido de titanio (a) y el alcóxido de titanio (c) cada uno en una
relación molar de reacción en el intervalo de 2:1 a 2:5 con
respecto al ácido carboxílico polivalente aromático representado por
la fórmula general (II) o su anhídrido.
En el producto de reacción (2) para el
catalizador de las fibras de poliéster de sección transversal
modificada de la invención, la relación de reacción del componente
(D) con respecto al componente (C) está preferiblemente en el
intervalo de 1:1 a 3:1, en términos de la relación de los moles de
átomos de fósforo en el componente (D) a los moles de átomos
titanio en el componente (C) (P/Ti).
El compuesto de fósforo de fórmula general (IV)
usado en el producto de reacción (2) para el catalizador de las
fibras de poliéster de sección transversal modificada de la
invención se selecciona preferiblemente de entre los fosfatos de
monoalquilo.
El éster de dicarboxilato aromático en las
fibras de poliéster de sección transversal modificada de la
invención es preferiblemente un diéster producido mediante
transesterificación de un éster de dialquilo de un ácido
dicarboxílico aromático y un éster de etilenglicol, en la presencia
de un catalizador que contiene un compuesto de titanio.
El ácido dicarboxílico aromático en las fibras
de poliéster de sección transversal modificada de la invención se
selecciona preferiblemente de entre ácido tereftálico, ácido
1,2-naftalendicarboxílico, ácido ftálico, ácido
isoftálico, ácido difenildicarboxílico y ácido
difenoxietanodicarboxílico y el alquilenglicol se selecciona
preferiblemente de entre etilenglicol, butilenglicol,
trimetilenglicol, propilenglicol, neopentilglicol,
hexanometilenglicol y dodecanometilenglicol.
Es un segundo objeto de la invención
proporcionar además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada que producen telas que no tienen un
tacto pegajoso y que tienen una excelente suavidad, la propiedad de
anti-penetración, baja permeabilidad al aire,
excelente absorción de agua y resistencia al desgaste. Este objeto
se consigue mediante las siguientes fibras de poliéster de sección
transversal modificada.
Específicamente, existen fibras de poliéster de
sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster obtenido por policondensación en
la presencia del catalizador específico antes mencionado, en las
que la forma de la sección transversal lateral de cada una de las
fibras únicas es plana, y la forma plana es una forma con
3-6 formas de sección transversal redonda unidas en
la dirección longitudinal.
Las fibras de poliéster de sección transversal
modificada comprenden preferiblemente partículas inorgánicas en una
cantidad de 0,2-10% en peso.
En la sección transversal lateral de las fibras
de poliéster de sección transversal modificada, la lisura
representada por A/B como la relación de la anchura A del eje largo
a la anchura máxima B del eje corto perpendicular al eje largo B es
preferiblemente de 3-6.
En la sección transversal lateral de las fibras
de poliéster de sección transversal modificada, la irregularidad
representada por B/C como la relación de la anchura máxima B del eje
corto a la anchura mínima C (anchura mínima en las uniones de las
formas de sección transversal redonda) es preferiblemente mayor de 1
y menor de 5.
Es un tercer objeto de la invención
proporcionar, además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada con excelente absorción de agua y
propiedades de secado rápido. Este objeto se consigue mediante las
siguientes fibras de poliéster de sección transversal
modificada.
Específicamente, existen fibras de poliéster de
sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster obtenido por policondensación en
la presencia del catalizador específico antes mencionado, en las
que 3-8 aletas sobresalen hacia afuera desde el
núcleo de la sección transversal de la fibra en la sección
transversal lateral de cada fibra única, y el coeficiente de
protrusión como se define en la fórmula (iii) a continuación está
entre 0,3 y 0,7.
(iii)Coeficiente de protrusión =
(a_{1}-b_{1})/a_{1}
[en esta fórmula, a_{1}
representa la longitud desde el centro de un circulo inscrito en la
pared interior de la sección transversal de la fibra al extremo de
la aleta, y b_{1} representa el radio del circulo inscrito en la
pared interior de la sección transversal de la
fibra].
La cristalinidad de la fibra de las fibras de
poliéster de sección transversal modificada es preferiblemente no
superior a 30%.
La relación de contracción en agua en ebullición
de la fibra de las fibras de poliéster de sección transversal
modificada es preferiblemente de 15-70%.
Es un cuarto objeto de la invención
proporcionar, además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada que producen telas que son
voluminosas y tienen un tacto suave. Este objeto se consigue
mediante las siguientes fibras de poliéster de sección transversal
modificada.
Específicamente, existen fibras de poliéster de
sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster obtenido por policondensación en
la presencia del catalizador específico antes mencionado, en las
que la sección transversal de cada fibra única comprende un núcleo y
múltiples aletas que sobresalen de una forma radial desde el núcleo
a lo largo de la dirección longitudinal del núcleo, y las fibras de
poliéster que satisfacen todas de las siguientes relaciones (iv) a
(vi) están sometidas a un tratamiento de reducción con álcali para
separar al menos alguna de las aletas de los núcleos.
- 1/20 \leq S_{B}/S_{A} \leq 1/3
- (iv)
- 0,6 \leq L_{B}/D_{A} \leq 3,0
- (v)
- W_{B}/D_{A} \leq 1/4
- (vi)
[en estas fórmulas, S_{A}
representa la superficie de la sección transversal del núcleo,
D_{A} representa el diámetro del núcleo si la sección transversal
es un círculo o el diámetro del círculo circunscrito si ella no es
un círculo, y S_{B}, L_{B} y W_{B} representan la superficie
de la sección transversal, la longitud máxima y la anchura mínima
de las aletas,
respectivamente].
En las fibras de poliéster de sección
transversal modificada descritas anteriormente, un compuesto que
tiene un parámetro de compatibilidad \chi representado por la
relación (vii) más adelante de 0,1-2,0 se incluye
preferiblemente en la fibra de poliéster con anterioridad a su
tratamiento con álcali en una cantidad de 0,5-5,0%
en peso con respecto al peso de la fibra de poliéster.
(vii)\chi =
(V_{a}/RT)
(\delta_{a}-\delta_{b})^{2}
(en esta fórmula, V_{a}
representa el volumen molar (cm^{3}/mol) del poliéster, R
representa la constante de los gases
(J/mol \bullet K), T representa la temperatura absoluta (K) y \delta_{a} y \delta_{b} representan los parámetros de solubilidad (J^{1/2}/cm^{3/2}) del poliéster y del compuesto, respectivamente).
(J/mol \bullet K), T representa la temperatura absoluta (K) y \delta_{a} y \delta_{b} representan los parámetros de solubilidad (J^{1/2}/cm^{3/2}) del poliéster y del compuesto, respectivamente).
Es un quinto objeto de la invención
proporcionar, además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada que producen una tela de aspecto
sedoso que tiene un tacto áspero estridente, un excelente tacto de
protuberancia, flexibilidad y una sensación de ligereza, sin manchas
de colorante. Este objeto se consigue mediante las siguientes
fibras de poliéster de sección transversal modificada.
Específicamente, existen fibras de poliéster de
sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster obtenido por policondensación en
la presencia del catalizador específico antes mencionado, en las
que la forma de la sección transversal lateral de una fibra única es
una forma que comprende una sección de forma triangular y una
protrusión que se extiende desde un vértice de la forma triangular,
en las que se satisfacen ambas de las relaciones siguientes (viii) y
(ix), y que tienen una parte hueca en la sección de forma
triangular que constituye el 3-15% de la misma.
- 0,7 \leq L1/L2 \leq 3,0
- (viii)
- 3,0 \leq h2/h1 \leq 10,0
- (ix)
\newpage
(en estas fórmulas, L1 representa
la distancia desde el punto de conexión entre la sección de forma
triangular y la protrusión en el extremo de la protrusión, L2
representa la distancia entre el punto de conexión entre la sección
de forma triangular y la protrusión y el lado de la sección de forma
triangular opuesto al punto de conexión, h1 representa la anchura
de la protrusión y h2 representa la longitud del lado de la sección
de forma triangular opuesto al punto de conexión entre la sección de
forma triangular y la
protrusión).
Se incluye preferiblemente en las fibras de
poliéster de sección transversal modificada una sal de metal de un
ácido sulfónico orgánico en una cantidad de 0,5-2,5%
en peso con respecto al peso de la fibra de poliéster.
(V)R^{9}SO_{3}M
(en esta fórmula, R^{9}
representa grupos alquilo que tienen 3 a 30 átomos de carbono o
grupos arilo o alquilarilo que tienen 7 a 40 átomos de carbono, y M
representa un metal alcalino o un metal
alcalino-térreo).
La Figura 1 es un conjunto de ilustraciones
esquemáticas que muestran ejemplos de formas de sección transversal
lateral para las fibras de poliéster de sección transversal
modificada que consiguen el segundo objeto de la invención.
La Figura 2 es una ilustración esquemática que
muestra un ejemplo de una forma de sección transversal lateral para
las fibras de poliéster de sección transversal modificada que
consigue el segundo objeto de la invención, para la explicación de
las dimensiones.
La Figura 3 es una ilustración esquemática que
muestra un ejemplo de una forma de sección transversal lateral para
las fibras de poliéster de sección transversal modificada que
consigue el tercer objeto de la invención.
La Figura 4 es una ilustración esquemática que
muestra un ejemplo de la abertura de vertido de una hilera usada
para el hilado de las fibras de poliéster de sección transversal
modificada que consigue el tercer objeto de la invención.
La Figura 5 es una ilustración esquemática que
muestra un ejemplo de una forma de sección transversal lateral para
las fibras de poliéster de sección transversal modificada antes del
tratamiento de reducción con álcali, que consigue el cuarto objeto
de la invención.
La Figura 6 es una ilustración esquemática que
muestra ejemplos de las aberturas de vertido de una hilera usada
para el hilado de las es fibras de poliéster de sección transversal
modificada que consigue el cuarto objeto de la invención.
La Figura 7 es una ilustración esquemática que
muestra una vista lateral de las fibras de poliéster de sección
transversal modificada (después del tratamiento de reducción con
álcali) que consigue el cuarto objeto de la invención.
La Figura 8 es una ilustración esquemática que
muestra un ejemplo de una forma de sección trasversal lateral para
las fibras de poliéster de sección transversal modificada que
consigue el quinto objeto de la invención, para una explicación de
las dimensiones.
La Figura 9 es una ilustración esquemática que
muestra un ejemplo de la abertura de vertido de una hilera usada
para el hilado de las fibras de poliéster de sección transversal
modificada que consigue el quinto objeto de la invención.
Es una característica esencial de las fibras de
poliéster de sección transversal modificada de la invención que
ellas son fibras de poliéster que comprenden un polímero de
poliéster como el componente principal y que tienen una sección
transversal modificada, y que el polímero de poliéster se produce
mediante policondensación de un éster de dicarboxilato aromático en
la presencia del catalizador específico descrito en la presente
invención más adelante. Esto hace posible obtener fibras de
poliéster de sección transversal modificada que tienen un tono de
color satisfactorio así como también sin copos y de elevada calidad,
a pesar de ser hiladas de una hilera con una abertura de vertido
compleja. Además, puesto que la producción se puede realizar de
manera estable a partir del polímero incluso si las fibras de
poliéster de sección transversal modificada tienen un grado elevado
de irregularidad, las fibras pueden exhibir funciones adecuadas por
su irregularidad (absorción de agua, propiedad de
antiensuciamiento, no permeabilidad) y tacto (tacto, cambio del tono
del color, lustre, etc.). La expresión "sección transversal
modificada" significa una forma de sección transversal que no es
una forma circular, tal como una elíptica, plana, triangular,
cuadrada, en forma de cruz, en forma de estrella, en forma de C, en
forma de H, en forma de I, en forma de L, en forma de S, en forma de
T, en forma de U, en forma de V, en forma de W, en forma de X, en
forma de Y o de una sección transversal en forma de Z. El efecto de
la invención se exhibe de manera más notable con las formas de
sección transversal compleja y las secciones transversales
modificadas con ángulos y dimensiones estrictamente definidos de
cada parte de la sección transversal.
\newpage
El catalizador de policondensación comprende al
menos uno seleccionado de entre (1) mezclas del componente de
compuesto de titanio (A) y del componente de compuesto de fósforo
(B) descritos más adelante y (2) los productos de reacción del
componente de compuesto de titanio (C) y del componente de compuesto
de fósforo (D) descritos más adelante.
El compuesto de titanio (A) de la mezcla (1)
para el catalizador de policondensación está compuesto de al menos
un compuesto seleccionado del grupo que consiste en:
(a) alcóxidos de titanio representados por la
fórmula general (I) siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
[en la que R^{1}, R^{2},
R^{3} y R^{4} cada uno independientemente representan unas
especies seleccionadas de entre grupos alquilo que tienen 1 a 20
átomos de carbono, preferiblemente 1 a 6 átomos, y grupos fenilo, m
representa un número entero de 1-4, y
preferiblemente 2-4, y cuando m es un número entero
de 2, 3 ó 4, los dos, tres o cuatro grupos R^{2} y R^{3} pueden
ser el mismo o diferente],
y
(b) los productos de reacción de alcóxidos de
titanio de la fórmula general (I) anterior con ácidos carboxílicos
polivalentes aromáticos representados por la fórmula general
(II):
\vskip1.000000\baselineskip
[en la que n representa un número
entero de 2-4 y preferiblemente
3-4]
o sus anhídridos.
El compuesto de fósforo (B) de la mezcla (1)
para el catalizador de policondensación está compuesto de al menos
un compuesto representado por la formula general (III)
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
[en la que R^{5}, R^{6} y
R^{7} cada uno independientemente representan grupos alquilo que
tienen 1 a 4 átomos de carbono, y X representa al menos unas
especies seleccionadas de entre el grupo -CH_{2}- y el grupo
-CH(Y)- (en el que Y representa un grupo
fenilo)].
El producto de reacción (2) para un catalizador
de policondensación es el producto de reacción de un componente de
compuesto de titanio (C) y un componente de compuesto de fósforo
(D).
El componente de compuesto de titanio (C) está
compuesto de al menos un compuesto seleccionado del grupo que
consiste en:
(c) alcóxidos de titanio representados por la
fórmula (I) anterior y
(d) los productos de reacción de alcóxidos de
titanio de la fórmula general (I) anterior con ácidos carboxílicos
polivalentes aromáticos representados por la fórmula general (II)
anterior o sus anhídridos.
El componente de compuesto de fósforo (D) está
compuesto de al menos un compuesto de fósforo representado por la
fórmula general (IV) siguiente:
[en la que R^{8} representa
grupos alquilo que tienen 1 a 20 átomos de carbono o grupos arilo
que tienen 6 a 20 átomos de carbono, y p representa un número
entero de 1 ó
2].
Cuando una mezcla (1) del componente de
compuesto de titanio (A) y el componente de compuesto de fósforo (B)
se usa como el catalizador de policondensación, el alcóxido de
titanio (a) representado por la fórmula general (I) o el producto
de reacción (b) del alcóxido de titanio (a) y el ácido carboxílico
aromático representado por la fórmula general (II) o su anhídrido,
usado como el componente de compuesto de titanio (A), tienen una
elevada solubilidad y compatibilidad para los polímeros de
poliéster, y por lo tanto incluso si el resto del componente de
compuesto de titanio (A) permanece en el polímero de poliéster
obtenido mediante policondensación, no existe acumulación de
materia extraña alrededor de la hilera durante el hilado en masa
fundida, de tal manera que se pueden producir fibras de poliéster
de calidad satisfactoria con una elevada eficacia de hilado.
Como los alcóxidos de titanio (a) representados
por la fórmula general (I) a ser usados en el componente de
compuesto de titanio del catalizador de policondensación (A) o (C)
de acuerdo con la invención, se prefieren el
tetraisopropoxititanio, tetrapropoxititanio,
tetra-n-butoxititanio,
tetraetoxititanio, tetrafenoxititanio, trititanato de octaalquilo y
dititanato de hexaalquilo.
El ácido carboxílico polivalente aromático de
fórmula general (II) o su anhídrido que se hace reaccionar con el
alcóxido de titanio (a) o (c) se selecciona preferiblemente de entre
ácido ftálico, ácido trimelítico, ácido hemimelítico, ácido
piromelítico y sus anhídridos. En particular, el uso de anhídrido
trimelítico producirá un producto de reacción que exhibe una
elevada afinidad para el polímero de poliéster, y es eficaz para
impedir la acumulación de materia extraña.
Cuando el alcóxido de titanio (a) o (c) para el
componente de compuesto de titanio (A) o (C) se hace reaccionar con
el ácido carboxílico polivalente aromático de fórmula general (II) o
con su anhídrido, se prefiere, por ejemplo, disolver el ácido
carboxílico polivalente aromático o su anhídrido en un disolvente,
añadir el alcóxido de titanio (a) o (c) gota a gota a la disolución
y calentar la mezcla durante al menos 30 minutos a una temperatura
de 0-200ºC. El disolvente usado en este caso se
selecciona preferiblemente de entre etanol, etilenglicol,
trimetilenglicol, tetrametilenglicol, benceno y xileno.
No existe una restricción en particular en lo
que respecta a la relación molar entre el alcóxido de titanio (a) o
(c) con el ácido carboxílico polivalente aromático de fórmula
general (II) o con su anhídrido, pero si la proporción del alcóxido
de titanio es demasiado elevada, el tono de color del poliéster que
se obtiene se puede deteriorar o el punto de reblandecimiento se
puede reducir, mientras que si la proporción de alcóxido de titanio
es demasiado baja, se puede impedir la reacción de policondensación.
La relación molar para la reacción entre el alcóxido de titanio (a)
o (c) con el ácido carboxílico polivalente aromático de fórmula
general (II) o con su anhídrido está por lo tanto preferiblemente en
el intervalo de (2:1) a (2:5).
El producto de reacción (b) o (d) obtenido
mediante la reacción se puede usar directamente, o se puede usar
después de su purificación mediante recristalización en acetona,
alcohol metílico y/o acetato de etilo.
El compuesto de fósforo (compuesto de fosfonato)
de fórmula general (III) a usar para un componente de compuesto de
fósforo (B) de la mezcla (1) para el catalizador de policondensación
de acuerdo con la invención se selecciona preferiblemente de entre
ésteres dimetílicos, ésteres dietílicos, ésteres dipropílicos y
ésteres dibutílicos de derivados de ácido fosfónico tales como el
ácido carbometoximetanofosfónico, ácido carboetoximetanofosfónico,
ácido carbopropoximetanofosfónico, ácido carbobutoximetanofosfónico,
ácido carbometoxifenilmetanofosfónico, ácido
carboetoxifenilmetanofosfónico, ácido
carbopropoxifenilmetanofosfónico ácido
carbobutoxifenilmetanofosfónico, y los semejantes.
Cuando un componente de compuesto de fósforo (B)
constituido por un compuesto de fósforo (compuesto de fosfonato) de
la fórmula general (III) se usa para la reacción de policondensación
del éster de dicarboxilato aromático, la reacción con el componente
de compuesto de titanio (A) procede de manera más moderada en
comparación con los compuestos de fósforo usados de ordinario como
estabilizadores de la reacción, y por lo tanto la vida
catalíticamente activa del componente de compuesto de titanio (A)
durante el procedimiento de la reacción de policondensación es más
prolongada y como consecuencia, se puede usar una proporción más
pequeña del componente de compuesto de titanio (A) con respecto a
la cantidad del éster de dicarboxilato aromático en el sistema de
reacción de policondensación. También, incluso si se añade una gran
cantidad de estabilizador al sistema de reacción de
policondensación que contiene un componente de compuesto de fósforo
(B) constituido por un compuesto de fósforo de fórmula general
(III), no se produce ninguna reducción en la estabilidad térmica del
polímero de poliéster obtenido y su tono de color es también
satisfactorio.
Cuando la mezcla (1) se usa como el catalizador
de policondensación de acuerdo con la invención, la mezcla (1) se
usa con una relación de mezcla tal que la relación (%) de M_{Ti}
de los milimoles de elemento de titanio en el componente de
compuesto de titanio (A) con respecto al número de moles del éster
de dicarboxilato aromático y la relación (%) de M_{p} de los
milimoles de elemento de fósforo en el componente de compuesto de
fósforo (B) con respecto al número de moles del éster de
dicarboxilato aromático satisfacen las expresiones relacionales
siguientes (i) y (ii):
- 1 \leq M_{p}/M_{Ti} \leq 15
- (i)
- 10 \leq M_{p} + M_{Ti} \leq 100
- (ii).
La relación M_{p}/M_{Ti} está entre 1 y 15,
y preferiblemente entre 2 y 10. Si la relación M_{p}/M_{Ti} es
inferior a 1, el tono de color del polímero de poliéster obtenido
puede ser amarillento, mientras que si es superior a 15, la
reactividad de policondensación del catalizador de policondensación
de una composición tal será insuficiente, lo que hace difícil
obtener el polímero de poliéster que se pretende. El intervalo de
la relación M_{p}/M_{Ti} de acuerdo con la invención es
relativamente estrecho en comparación con el de los catalizadores
de Ti-P convencionales, pero el establecimiento de
dicho intervalo produce un excelente efecto que no se ha obtenido
con los catalizadores de Ti-P conven-
cionales.
cionales.
El valor de la suma (M_{p} + M_{Ti}) está
entre 10 y 100, y preferiblemente entre 20 y 70. Si el valor de
(M_{p} + M_{Ti}) es inferior a 10, la propiedad de formación de
fibra del polímero de poliéster obtenido, la eficacia de producción
en el procedimiento de hilado en masa fundida y el comportamiento de
las fibras obtenidas será inadecuado. Si el valor de (M_{p} +
M_{Ti}) es superior a 100, se producirá un pequeño pero
significativo grado de acumulación de materia extraña alrededor de
la hilera cuando el polímero de poliéster obtenido se usa para su
hilado en masa fundida. El valor de M_{Ti} se prefiere
generalmente que sea de 2-15 y más preferiblemente
de 3-10.
Cuando el producto de reacción (2) se usa como
un catalizador de policondensación de acuerdo con la invención, el
compuesto de fósforo de fórmula general (IV) usado como el compuesto
de fósforo (D) puede ser, por ejemplo, un fosfato de monoalquilo
tal como fosfato de monobutilo, fosfato de monohexilo, fosfato de
monododecilo, fosfato de monolaurilo o fosfato de monooleilo; un
fosfato de monoarilo tal como el fosfato de monofenilo, fosfato de
monobencilo, fosfato de mono-(4-etilfenilo), fosfato
de monobifenilo, fosfato de mononaftilo o fosfato de monoantrilo;
fosfato de dialquilo tal como el fosfato de dietilo, fosfato de
dipropilo, fosfato de dibutilo, fosfato de dilaurilo o fosfato de
dioleilo, o un fosfato de diarilo tal como el fosfato de difenilo.
Se prefieren entre estos los fosfatos de monoalquilo o los fosfatos
de monoarilo, en los que p en la fórmula (IV) es 1.
El componente de compuesto de fósforo (D) usado
en la invención puede ser una mezcla de dos o más compuestos de
fósforo de fórmula (IV), y como ejemplos de las combinaciones
preferidas se pueden mencionar las mezclas de fosfatos de
monoalquilo y fosfatos de dialquilo o las mezclas de fosfatos de
monofenilo y fosfatos de difenilo. Particularmente preferidas son
las composiciones en las que un fosfato de monoalquilo constituye al
menos un 50% y especialmente al menos un 90% de la mezcla basado en
el peso total de la mezcla.
El método de preparar el producto de reacción
del componente de compuesto de titanio (C) y del componente de
compuesto de fósforo (D) puede implicar, por ejemplo, combinar los
componentes (C) y (D) y calentar los mismos en glicol.
Específicamente, el calentamiento de una disolución de glicol que
contiene el componente de compuesto de titanio (C) y el componente
de compuesto de fósforo (D) dará lugar al enturbiamiento de la
disolución de glicol con precipitación de los componentes (C) y (D)
como productos de reacción. El precipitado se puede recoger para su
uso como un catalizador para la producción de polímero de
poliéster.
El glicol usado en este caso es preferiblemente
el mismo componente de glicol para el poliéster a producir usando
el catalizador obtenido. Por ejemplo, se prefiere el etilenglicol
cuando el poliéster es poli(tereftalato de etileno), se
prefiere 1,3-propanodiol cuando el poliéster es
poli(tereftalato de trimetileno) y se prefiere
tetrametilenglicol cuando el poliéster es poli(tereftalato de
tetrametileno).
El producto de reacción de policondensación (2)
de acuerdo con la invención se puede producir mediante un método de
combinar de manera simultánea el componente de compuesto de titanio
(C) y el compuesto de fósforo (D) y el glicol, y calentar los
mismos. Sin embargo, puesto que el calentamiento da lugar a que el
componente de compuesto de titanio (C) y el componente de compuesto
de fósforo (D) reaccionen y produzcan un producto de reacción
precipitado que es insoluble en glicol, se prefiere para la reacción
hasta la precipitación proceder de una manera uniforme. Con el fin
de obtener de manera eficaz el precipitado de reacción, por lo
tanto, el procedimiento de producción preferido es uno en el que se
preparan de antemano disoluciones en glicol diferentes del
componente de compuesto de titanio (C) y del componente de compuesto
de fósforo (D), y las disoluciones se combinan a continuación y se
calientan.
La temperatura para la reacción entre los
componentes (C) y (D) está preferiblemente entre 50ºC y 200ºC, y el
tiempo de reacción es preferiblemente desde 1 minuto a 4 horas. Si
la temperatura de reacción es demasiado baja, la reacción puede
proceder de manera insuficiente o se puede requerir un tiempo de
reacción excesivo, lo que hace imposible el obtener de manera
eficaz un precipitado de reacción mediante una reacción
uniforme.
La proporción de mezcla del componente de
compuesto de titanio (C) y del componente de compuesto de fósforo
(D) calentada a reacción en glicol está preferiblemente en el
intervalo de 1,0 a 3,0 y más preferiblemente de 1,5 a 2,5, como la
relación molar de átomos de fósforo con respecto a los átomos de
titanio. Dentro de este intervalo, el componente de compuesto de
fósforo (D) y el componente de compuesto de titanio (C) reaccionarán
casi completamente, con el fin de evitar la presencia de un
producto de reacción incompleto, y por lo tanto el producto de
reacción se puede usar directamente para producir un polímero de
poliéster con un tono de color satisfactorio. Además, la carencia
virtual de exceso de compuesto de fósforo sin reaccionar (IV) da
lugar a una elevada productividad sin impedir la reactividad de la
polimerización del poliéster.
El producto de reacción (2) para el catalizador
de policondensación usado en la invención comprende preferiblemente
un compuesto representado por la fórmula general (VI) siguiente:
(en la que R^{10} y R^{11} cada
uno independientemente representan al menos unas especies
seleccionadas de entre grupos arilo C_{6-12}
obtenidos a partir de R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} en la
fórmula general (I) representando el alcóxido de titanio para el
componente de compuesto de titanio (C) y representando R^{8} en
la fórmula general (IV) el compuesto de fósforo para el componente
de compuesto de fósforo
(D).
Puesto que el producto de reacción del compuesto
de titanio y el compuesto de fósforo (III) o (IV) representados por
la fórmula (VI) tiene una elevada actividad catalítica, los
polímeros de poliéster obtenidos mediante su uso tienen un tono de
color satisfactorio (valor de b bajo), y exhiben un comportamiento
práctico satisfactorio del polímero con un contenido
suficientemente bajo de acetaldehídos, metales residuales y trímeros
cíclicos para su uso en la práctica. El producto de reacción
representado por la fórmula (VI) está presente preferiblemente en
una cantidad del 50% en peso o superior y más preferiblemente en un
70% o superior.
Si el éster de dicarboxilato aromático se somete
a policondensación en la presencia del producto de reacción (2), se
puede usar directamente como un catalizador para la producción de
poliéster, sin separación del glicol y del producto de reacción
precipitado (2) obtenido de la manera antes mencionada. También,
después de que se ha separado el precipitado de la disolución de
glicol que contiene el producto de reacción precipitado (2) por
medios tales como la precipitación o filtración centrífuga, el
producto de reacción precipitado (2) se puede volver a cristalizar
en, por ejemplo, acetona, alcohol metílico y/o agua para su
purificación y el producto purificado se usa como el catalizador.
La estructura del catalizador se puede confirmar mediante RMN en
estado sólido y el análisis cuantitativo de metal XMA.
El polímero de poliéster usado en la invención
se obtiene mediante policondensación de un éster de dicarboxilato
aromático en la presencia de un catalizador que comprende la mezcla
antes mencionada (1) de un componente de compuesto de titanio (A) y
de compuesto de fósforo (compuesto de fosfonato) (B) y/o el producto
de reacción (2) de un componente de compuesto de titanio (C) y un
componente de compuesto de fósforo (D). De acuerdo con la
invención, el éster de dicarboxilato aromático es preferiblemente un
diéster que comprende un componente de ácido dicarboxílico
aromático y un componente de glicol alifático.
El ácido dicarboxílico aromático está compuesto
preferiblemente y principalmente de ácido tereftálico. Más
específicamente, el ácido tereftálico constituye preferiblemente al
menos un 70 por ciento en moles basado en el contenido total del
componente de ácido dicarboxílico aromático. Como ejemplos de ácidos
dicarboxílicos aromáticos preferidos distintos del ácido
tereftálico se pueden mencionar el ácido ftálico, ácido isoftálico,
ácido naftalendicarboxílico, ácido difenildicarboxílico y ácido
difenoxietanodicarboxílico.
El componente de glicol alifático es
preferiblemente un alquilenglicol, de los cuales se pueden usar, por
ejemplo, etilenglicol, trimetilenglicol, propilenglicol,
tetrametilenglicol, neopentilglicol, hexametilenglicol y
dodecametilenglicol, siendo el etilenglicol particularmente
preferido.
De acuerdo con la invención, el polímero de
poliéster es preferiblemente un poliéster que comprende como su
unidad principal periódica tereftalato de etileno compuesto de ácido
tereftálico y etilenglicol. La palabra "principal" quiere
significar que la unidad periódica de tereftalato de etileno
constituye al menos un 70 por ciento en moles de las unidades
periódicas totales en el poliéster.
El polímero de poliéster usado en la invención
puede ser también un poliéster mixto obtenido mediante
copolimerización de componentes de poliéster tales como el
componente de ácido o el componente de diol.
Como componentes de ácido carboxílico mixto se
pueden usar los ácidos dicarboxílicos aromáticos antes mencionados,
por supuesto, así como también componentes de ácido carboxílico
difuncionales que incluyen ácidos dicarboxílicos alifáticos tales
como el ácido adípico, ácido sebácico, ácido azelaico y ácido
decanodicarboxílico y ácidos dicarboxílicos alicíclicos tales como
el ácido ciclohexanodicarboxílico, o sus derivados formadores de
éster, como materiales de partida. Como componentes de diol mixtos
se pueden usar los dioles alifáticos antes mencionados, por
supuesto, así como también glicoles alifáticos tales como el
ciclohexanodimetanol y dioles aromáticos tales como el bisfenol, la
hidroquinona y el
2,2-bis(4-\beta-hidroxietoxifenil)propano,
como materiales de partida.
Además, se pueden usar también polímeros de
poliéster mixtos obtenidos mediante copolimerización de compuestos
polifuncionales tales como el ácido trimésico, trimetiloletano,
trimetilolpropano, trimetilolmetano y pentaeritritol como
componentes mixtos.
Dichos polímeros de poliéster y los polímeros de
poliéster mixtos se pueden usar solos o en combinaciones de dos o
más de ellos.
De acuerdo con la invención, el polímero de
poliéster usado es preferiblemente el producto de policondensación
de un éster de dicarboxilato aromático compuesto de un ácido
dicarboxílico aromático y un glicol alifático, como se describió
anteriormente. El éster de dicarboxilato aromático se puede producir
también mediante la reacción de diesterificación de un ácido
dicarboxílico aromático y un glicol alifático, o se puede producir
mediante transesterificación de un éster de dialquilo de un ácido
dicarboxílico aromático y un glicol alifático. Sin embargo, los
métodos que implican la transesterificación que usan ésteres de
dialquilo de ácidos dicarboxílicos aromáticos como materiales de
partida son más ventajosos que los métodos de diesterificación que
usan ácidos dicarboxílicos aromáticos como materiales de partida,
debido a que ellos producen menos residuos del compuesto de fósforo
añadido como un estabilizador de fósforo durante la reacción de
policondensación.
También, todo o una parte del componente de
compuesto de titanio (A) o (C) se añade preferiblemente antes de la
iniciación de la reacción de transesterificación, para su uso como
un catalizador de la reacción doble, es decir, un catalizador de la
reacción de transesterificación y un catalizador de la reacción de
policondensación. Esto permitirá una reducción en el contenido en
compuesto de titanio del poliéster final. Más específicamente, en
el caso del poli(tereftalato de etileno), por ejemplo, la
reacción de transesterificación entre un éster de dialquilo de un
ácido dicarboxílico aromático (compuesto principalmente de ácido
tereftálico) y etilenglicol se realiza preferiblemente en la
presencia del componente de compuesto de titanio (A) que comprende
(a) al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en
alcóxidos de titanio representados por la fórmula general (I)
anterior y (b) productos de reacción entre los alcóxidos de titanio
de fórmula general (I) con ácidos carboxílicos polivalentes
aromáticos representados por la fórmula general (II) anterior o sus
anhídridos. Un compuesto de fósforo (compuesto de fosfonato)
representado por la fórmula general (III) anterior, o el producto
de reacción de un componente de compuesto de titanio (C) y el
componente de compuesto de fósforo antes mencionado (D), se añade
preferiblemente después a la mezcla de reacción que comprende el
diéster del ácido dicarboxílico aromático y etilenglicol obtenida
mediante la reacción de transesterificación, y la reacción de
policondensación se efectúa en su presencia.
La reacción de transesterificación se efectuará
normalmente bajo presión ordinaria, pero efectuando la misma bajo
una presión de 0,05-0,20 MPa se promoverá además la
reacción catalizada por la acción del componente de compuesto de
titanio (A) mientras que se evita también la generación en masa del
subproducto de dietilenglicol, de tal manera que se puede conseguir
estabilidad térmica y otras propiedades más favorables. La
temperatura es preferiblemente de 160-260ºC.
Cuando el ácido dicarboxílico aromático usado en
la invención es ácido tereftálico, los materiales de partida usados
para el poliéster serán el ácido tereftálico y el tereftalato de
dimetilo. En este caso, se puede usar el tereftalato de dimetilo
recuperado obtenido mediante despolimerización de un
poli(tereftalato de alquileno), o el ácido tereftálico
recuperado obtenido mediante hidrólisis del mismo. El uso de
poliésteres recuperados de botellas de PET recuperadas, productos
de fibras, productos de película de poliéster y los semejantes se
prefiere desde el punto de vista de la utilización eficaz de los
recursos.
La reacción de policondensación se puede
realizar en un único depósito o en una pluralidad de depósitos
diferentes. El producto obtenido es un poliéster de acuerdo con la
invención, y el poliéster obtenido mediante el procedimiento de
policondensación se extruye usualmente en un estado en masa fundida
y se enfría para formar partículas (virutas).
El poliéster usado en la invención, que se
obtiene mediante el procedimiento de policondensación descrito
anteriormente se puede someter después a una policondensación en
fase sólida si se desea.
La policondensación en fase sólida consta de una
o más etapas y se realiza a una temperatura de
190-230ºC bajo una presión de 1 kPa a 200 kPa en
una atmósfera de gas inerte tal como nitrógeno, argón o dióxido de
carbono gas.
El poliéster en partículas obtenido a partir del
procedimiento de policondensación en fase sólida se somete a
continuación a un tratamiento con agua que implica su puesta en
contacto con agua, vapor de agua, un gas inerte cargado de vapor de
agua o aire cargado de vapor de agua según sea necesario.
El procedimiento de producción de poliéster
descrito anteriormente que comprende las etapas de esterificación y
de policondensación se puede realizar en un sistema por cargas,
semi-continuo o continuo.
El polímero de poliéster usado en la invención
se selecciona preferiblemente de entre poli(tereftalato de
etileno), poli(tereftalato de trimetileno) y
poli(tereftalato de tetrametileno).
El poliéster usado en la invención tiene
preferiblemente un valor L* de 77-85 y un valor b*
de 2-5 basado en el sistema de color L*a*b*
(Documento JIS Z8729).
La viscosidad intrínseca del poliéster usado en
la invención obtenido de la manera descrita anteriormente está
preferiblemente en el intervalo de 0,40-0,80, más
preferiblemente de 0,45-0,75 e incluso más
preferiblemente de 0,50-0,70. La viscosidad
intrínseca es preferiblemente no inferior a 0,40 debido a que la
tenacidad de las fibras puede ser insuficiente. Por otra parte, una
viscosidad intrínseca superior a 0,80 es antieconómica debido a que
ello requiere una excesiva elevación de la viscosidad intrínseca del
polímero de partida.
El poliéster usado en la invención puede
contener, si es necesario, pequeñas cantidades de aditivos tales
como antioxidantes, absorbedores del ultravioleta, retardantes de la
llama, abrillantadores fluorescentes, agentes deslustrantes,
correctores del color, agentes anti-espumantes,
agentes anti-estáticos, agentes
anti-microbianos, estabilizadores de la luz,
estabilizadores térmicos, bloqueadores de la luz, o los semejantes,
y preferiblemente se añaden dióxido de titanio como un agente
deslustrante y anti-oxidantes como
estabilizadores.
El dióxido de titanio usado preferiblemente
tiene un tamaño medio de partícula de 0,01-2 \mum,
y se incluye preferiblemente en el polímero de poliéster en una
cantidad de 0,01-10% en peso.
Incidentalmente, el contenido en titanio
procedente del catalizador en el polímero de poliéster no incluye
el titanio procedente de cualquier dióxido de titanio añadido como
un agente deslustrante.
Cuando el polímero de poliéster contiene dióxido
de titanio como un agente deslustrante, el dióxido de titanio del
agente deslustrante se puede recuperar de la muestra de polímero de
poliéster para su medida mediante disolución del polímero de
poliéster en hexafluoroisopropanol, suministrando la disolución a un
tratamiento de centrifugación para separar y precipitar las
partículas de dióxido de titanio de la disolución, separar y
recoger el líquido sobrenadante mediante el método del gradiente y
separar por evaporación el disolvente de la fracción recogida para
preparar la muestra de ensayo.
Como antioxidantes se usan preferiblemente
antioxidantes a base de fenol con impedimento estérico. Un
antioxidante se añade preferiblemente en una cantidad no superior a
1% en peso y más preferiblemente en 0,005-0,5% en
peso. La adición en exceso de 1% en peso dará lugar a un efecto de
saturado y puede dar lugar a la producción de espuma durante el
hilado en masa fundida. Los antioxidantes a base de fenol con
impedimento estérico se pueden usar también en combinación con
antioxidantes secundarios a base de tioéteres.
No existen restricciones en particular en lo que
respecta al método de adición de dichos antioxidantes al poliéster,
y se pueden añadir en cualquier etapa deseada desde la iniciación de
la reacción de transesterificación hasta la terminación de la
reacción de policondensación.
El segundo objeto de la invención es
proporcionar, además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada que producen telas que no tienen un
tacto pegajoso y que tienen una excelente suavidad, propiedad de
anti-penetración, baja permeabilidad al aire,
absorción de agua y resistencia al desgaste, y este objeto se
consigue mediante las fibras de poliéster de sección transversal
modificada descritas más adelante.
Específicamente, estas son fibras de poliéster
de sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster obtenido mediante
policondensación en la presencia del catalizador específico antes
mencionado, en las que las secciones transversales laterales de las
fibras son de forma plana y la forma plana es una forma con
3-6 formas de sección transversal redonda unidas en
la dirección longitudinal.
En la presente invención, el término
"unidas" no significa realmente unidas sobre el nivel del
hilado en masa fundida, sino más bien que el resultado es una forma
"unida". También, la expresión "formas de sección transversal
redonda" no significa necesariamente que sean perfectamente
redondas sino que pueden ser también elípticas.
Las formas de sección transversal lateral de las
fibras se explicarán ahora con respecto a la Figura 1. Las Figuras
1(a) a (c) son ilustraciones esquemáticas de las formas de
sección transversal lateral de las fibras, mostrando (a) 3,
mostrando (b) 4 y mostrando (c) 5 formas de sección transversal
redonda unidas.
Esto es, las formas de sección transversal
lateral de las fibras son formas con formas de sección transversal
redonda unidas en la dirección longitudinal (dirección del eje
longitudinal), en las que los pares de nodos/nodos y los pares de
valle/valle están alineados de manera simétrica sobre uno u otro
lado del eje longitudinal, y el número de estas formas de sección
transversal redonda es preferiblemente de 3 a 6. Cuando el número de
formas de sección transversal redonda es 2, la suavidad se aproxima
a la de una tela con fibras de sección transversal redonda, pero la
propiedad de anti-penetración, baja permeabilidad al
aire y baja absorción de agua tienden a ser reducidas. Por otra
parte, cuando el número de formas de sección transversal redonda es
superior a 7, las fibras son más susceptibles de romperse y tienden
a tener una resistencia al desgaste más baja.
Las fibras de poliéster de sección transversal
modificada comprenden preferiblemente partículas inorgánicas en una
cantidad de 0,2-10% en peso, para conseguir una
propiedad de anti-penetración mejorada.
En referencia ahora a la Figura 2, la lisura
representada por A/B como la relación de la anchura A del eje largo
de la sección transversal lateral de las fibras de poliéster de
sección transversal modificada a la anchura máxima B del eje corto
perpendicular al eje largo A es preferiblemente de 3 a 6. Si es más
pequeño de 3 se reduce la suavidad, mientras que si es superior a
6, se tiende a producir un tacto pegajoso.
Desde el punto de vista de la eliminación de un
tacto pegajoso y de la mejora de la absorción de agua de las fibras
de poliéster de sección transversal modificada, la irregularidad
representada por B/C como la relación de la anchura máxima B del
eje corto de la sección transversal plana a la anchura mínima C
(anchura mínima en las uniones de las formas de sección transversal
redonda) es preferiblemente tal que 1 < B/C < 5.
Específicamente, puesto que el agua se difunde por la acción capilar
en los valles de las fibras de sección transversal plana de la
invención, se obtiene una excelente propiedad de absorción del agua
en comparación con las fibras de sección trasversal redonda,
mientras que un grado de irregularidad de sólo 1 produce fibras
planas simples, lo que da lugar a un tacto pegajoso y a la
eliminación de la propiedad de absorción de agua. Si la relación
B/C es superior a 5, es posible evitar un tacto pegajoso mientras
que se imparte una propiedad de absorción de agua, pero se pueden
producir otras desventajas, es decir, las uniones de las formas de
sección transversal redonda llegan a ser demasiado cortas y la
tenacidad de las fibras de sección transversal plana se reduce
tendiendo a dar lugar a la rotura del hilo, y por lo tanto la
relación B/C es preferiblemente tal que sea 1 < B/C < 5 y más
preferiblemente 1,1 \leq B/C \leq 2.
No existen restricciones en particular en lo que
respecta al tamaño de la fibra única de las fibras de poliéster de
sección transversal modificada o sobre el tamaño global de la hebra
de las fibras de poliéster de sección transversal modificada
compuesta de las fibras únicas, pero para su uso en la fabricación
de telas, el tamaño de la fibra única es preferiblemente de
0,3-3,0 dtex y el tamaño global de la hebra de las
fibras de poliéster de sección transversal modificada es
preferiblemente de 30-200 dtex.
Es un tercer objeto de la invención
proporcionar, además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada con excelentes propiedades de
absorción de agua y de secado rápido. Este objeto se consigue
mediante las fibras de poliéster de sección transversal modificada
siguientes.
Específicamente, existen fibras de poliéster de
sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster obtenido por policondensación en
la presencia del catalizador específico antes mencionado, en las
que 3-8 aletas sobresalen hacia afuera del núcleo de
la sección transversal de la fibra en la sección transversal
lateral de cada fibra, y el coeficiente de protrusión según se
define mediante la fórmula (iii) a continuación está entre 0,3 y
0,7.
(iii)Coeficiente \ de \
protrusión =
(a_{1}-b_{1})/a_{1}
[en esta fórmula, a_{1}
representa la longitud desde el centro de un circulo inscrito en la
pared interior de la sección transversal de la fibra al extremo de
la aleta, y b_{1} representa el radio del circulo inscrito en la
pared interior de la sección transversal de la
fibra].
Las fibras de poliéster que tienen dichas formas
de sección transversal lateral tienen un comportamiento de
resistencia al impacto durante las etapas de
estirado-falsa torsión y de exhibir unas adecuadas
propiedades de absorción de agua y de secado rápido en las telas
incluso después de las etapas de estirado-falsa
torsión.
Dichas fibras de poliéster generan también una
baja rotura del hilo (roturas en el procedimiento) y copos durante
las etapas de estirado-falsa torsión, incluso cuando
las etapas de falsa torsión se realizan bajo las condiciones
ordinarias. Las fibras de estirado-falsa torsión
obtenidas tienen también una dispersión moderada del grado de
lisura de las secciones transversales laterales en las direcciones
del eje de la fibra, para crear secciones transversales laterales
de las fibras que no son uniformes en las direcciones del eje de las
fibras, formando de esta forma agregados de fibras con grandes
separaciones entre las fibras. Dichas grandes separaciones entre
las fibras provocan efectos de comportamiento de una mayor absorción
de agua y de un secado rápido, y de comportamiento de estabilidad
al lavado mejorada. Los agregados de fibras que tienen grados de
lisura de las secciones transversales laterales de las fibras
moderadamente dispersadas en las direcciones del eje de la fibra
exhiben también un comportamiento que proporciona un tacto en seco
natural a las telas.
Las aletas que tienen un coeficiente de
protrusión de menos de 0,3 no forman separaciones capilares
adecuadas en las secciones transversales laterales de las fibras
después del estirado-falsa torsión, y por lo tanto
no pueden exhibir las propiedades de absorción de agua o de secado
rápido. Dichas aletas cortas exhiben también un bajo efecto de
sujeción cuando la tela se somete al tratamiento de absorción de
agua, de tal manera que la estabilidad al lavado del agente de
tratamiento tiende a ser reducida. El tacto de la tela llega a ser
también más liso y semejante al del papel. Por otra parte, las
aletas que tienen un coeficiente de protrusión superior a 0,7
experimentan más concentración de tensión de trabajo sobre las
aletas durante el estirado-falsa torsión, y por lo
tanto se produce el colapso parcial de las secciones transversales
de la fibra, lo que hace imposible conseguir la formación de una
adecuada capilaridad, y el comportamiento a la absorción de agua es
por lo tanto inferior.
Incluso con las aletas que tienen un coeficiente
de protrusión de 0,3-0,7, si el número de dichas
aletas es de 1 ó 2 en la sección transversal lateral de la fibra,
sólo se formará un máximo de una parte de la sección transversal
lateral de la fibra cerrada hacia dentro, y por lo tanto el fenómeno
de la capilaridad no se expresará tan fácilmente y el
comportamiento en la absorción será inferior. El tacto de la tela
tenderá también a llegar a ser más liso y semejante al del papel.
Con más de 8 aletas, por otra parte, la tensión de trabajo tiende a
la concentración sobre las aletas durante el
estirado-falsa torsión, lo que da lugar al colapso
parcial de las secciones transversales de la fibra y hace imposible
conseguir la formación adecuada de capilares, reduciendo de este
modo el comportamiento a la absorción de agua.
La cristalinidad de las fibras de poliéster de
sección transversal modificada es preferiblemente no mayor de 30%,
y la relación de contracción en agua en ebullición es
preferiblemente de al menos 15%. Este límite se incrementa en la
región cristalina de las fibras para impedir una estructura de fibra
demasiado rígida y facilitar así la dispersión moderada de los
grados de lisura de las secciones transversales laterales de las
fibras en las direcciones del eje de la fibra, para las fibras
estiradas-falsa torsión bajo las condiciones
ordinarias de estirado-falsa torsión. El resultado
es una absorción de agua mejorada y un comportamiento de secado
rápido y de comportamiento de estabilidad al lavado mejorada, así
como también un tacto en seco natural de las telas. Por otra parte,
se puede obtener una estructura de fibra estable mediante limitación
de la relación de contracción en agua en ebullición a no más del
70%.
Cualquier método de hilado en masa fundida
conocido públicamente se puede emplear para la producción de las
fibras de poliéster de sección transversal modificada descrito
anteriormente. Por ejemplo, se puede emplear un método de secado
del poliéster bajo condiciones ordinarias, fundirle en una máquina
de extrusión en masa fundida, tal como un extrusor de husillo,
verter la masa fundida de una hilera (Figura 4) que tiene de 3 a 8
y preferiblemente de 4 a 6 aberturas de vertido formadoras de aletas
que consisten en pequeñas aberturas circulares conectadas (5 en la
Figura 4) y aberturas de ranura (4 en la Figura 4), situadas a
distancias espaciadas alrededor de una abertura de vertido redonda
formadora de núcleo (3 en la Figura 4), tal como se describe, por
ejemplo, en la Solicitud de Patente Japonesa Nº 3076372, y a
continuación enfriar, solidificar y bobinar de acuerdo con los
métodos conocidos en la técnica anterior. Con el fin de obtener
fibras con la cristalinidad y la relación de contracción en agua en
ebullición especificadas anteriormente, la velocidad de bobinado es
preferiblemente de 2000-4000 m/min y más
preferiblemente de 2500-3500 m/min.
En la presente invención, el radio de la
abertura de vertido redonda formadora de núcleo (b_{2} en la
Figura 4) y las longitudes de los extremos de las aberturas de
vertido que forman aletas desde el centro de la abertura de vertido
circular (a_{2} en la Figura 4) se puede alterar para establecer
libremente el coeficiente de protrusión de las secciones
transversales de las fibras en el margen de 0,3-0,7.
La temperatura del bloque de hilar y/o el volumen del flujo de aire
de refrigeración se pueden variar también para conseguir algún grado
de control sobre el coeficiente de protrusión de las secciones
transversales de las fibras. El aire de refrigeración se sopla
preferiblemente a partir de una pila de hilado del tipo de flujo
transversal con una longitud de 50-100 cm situada
con su parte superior 5-15 cm por debajo de la
hilera.
Es un cuarto objeto de la invención
proporcionar, además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada que producen telas que son
voluminosas y que tienen un tacto suave. Este objeto se consigue
mediante las fibras de poliéster de sección transversal modificada
siguientes.
Específicamente, existen fibras de poliéster de
sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster obtenido por policondensación en
la presencia del catalizador específico antes mencionado, en las
que la sección transversal lateral de la fibra comprende un núcleo y
múltiples aletas que sobresalen de una forma radial desde el núcleo
a lo largo de la dirección longitudinal del núcleo, y las fibras de
poliéster que satisfacen todas de las siguientes relaciones (iv) a
(vi) se someten a un tratamiento de reducción con álcali para
separar al menos alguna de las aletas de los núcleos.
- 1/20 \leq S_{B}/S_{A} \leq 1/3
- (iv)
- 0,6 \leq L_{B}/D_{A} \leq 3,0
- (v)
- W_{B}/D_{A} \leq 1/4
- (vi)
(en estas fórmulas, S_{A}
representa la superficie de la sección transversal del núcleo,
D_{A} representa el diámetro del núcleo si la sección transversal
es un círculo o el diámetro del círculo circunscrito si ella no es
un círculo, y S_{B}, L_{B} y W_{B} representan la superficie
de la sección transversal, la longitud máxima y la anchura máxima
de las aletas,
respectivamente).
La Figura 5 muestra S_{A}, D_{A}, S_{B},
L_{B} y W_{B} como un ejemplo de una sección transversal
lateral de la fibra.
Si S_{B}/S_{A} < 1/20 ó S_{B}/S_{A}
> 1/3, es decir si están presentes aletas que tienen una
superficie de la sección transversal menor de 1/20 o mayor de 1/3 de
la superficie de la sección transversal del núcleo, el volumen de
la fibra se reducirá.
También si L_{B}/D_{A} < 0,6, es decir si
están presentes aletas que tienen una longitud máxima de menos de
0,6 veces el diámetro del núcleo, el volumen de la fibra se
reducirá, mientras que por otra parte, si L_{B}/D_{A} > 3,0,
es decir si están presentes aletas que tienen una longitud máxima
superior a 3,0 veces el diámetro del núcleo, las aletas tenderán a
doblarse y producirán un tacto áspero.
Además, si W_{B}/D_{A} > 1/4, es decir si
están presentes aletas que tienen una anchura máxima mayor de 1/4
el diámetro del núcleo, se impedirá la descomposición de las aletas
mediante el tratamiento de reducción con álcali.
Una anchura máxima más pequeña de las aletas
facilitará la separación de las aletas mediante el tratamiento de
reducción con álcali, pero si ella es demasiado pequeña las aletas
tenderán a doblarse, y por lo tanto el valor mínimo de
W_{B}/D_{A} es preferiblemente de aproximadamente 1/8.
Como una explicación más detallada de las
dimensiones del núcleo y de las aletas de las fibras, el denier de
las aletas es preferiblemente no superior a 0,9 dtex y más
preferiblemente no superior a 0,7 dtex. Si el denier de las aletas
es demasiado grande, no será posible obtener un tacto fino mediante
la escisión de las aletas, y una superficie de las aletas
incrementada dará lugar a una propiedad de drapeado inferior
mediante escisión. El tamaño del núcleo es preferiblemente desde 1
dtex a 5 dtex. Si el tamaño del núcleo es superior a 5 dtex, no
será posible obtener una suavidad adecuada incluso si las aletas y
el núcleo se escinden, y el tacto de las telas tenderá a ser más
duro. Si el tamaño es inferior a 1 dtex, el efecto de relleno mutuo
se incrementará incluso si las secciones transversales
multilobulares tienen formas pronunciadas y así tenderá a ser
difícil el obtener eficazmente grandes separaciones.
En las fibras de poliéster antes del tratamiento
de reducción con álcali, un compuesto que tiene un parámetro de
compatibilidad \chi representado por la relación (vii) por debajo
de 0,1-2,0 está preferiblemente presente en las
fibras de poliéster en una cantidad de 0,5-5,0% en
peso con respecto al peso total de la fibra. Esto ayudará a la
separación de las aletas y de los núcleos, para obtener los efectos
de un volumen incrementado y de un tacto mejorado.
(vii)\chi =
(V_{a}/RT)(\delta _{a}-\delta
_{b})^{2}
(en esta fórmula, V_{a}
representa el volumen molar (cm^{3}/mol) del poliéster, R
representa la constante de los gases (J/mol \cdot K), T
representa la temperatura absoluta (K) y \delta_{a} y
\delta_{b} representan los parámetros de solubilidad
(J^{1/}/cm^{3/2}) del poliéster y del compuesto,
respectivamente).
Si \chi es inferior a 0,1 el poliéster y el
compuesto llegarán a ser compatibles lo que hace difícil separar
las aletas mediante reducción con álcali, mientras que si \chi es
superior a 2,0 el poliéster y el compuesto llegan a estar en fases
completamente separadas y el polímero se llega a hacer espeso, por
lo cual tiende a reducir las propiedades de hilado.
Si el contenido del compuesto en el poliéster es
inferior a 0,5% en peso llega a ser difícil el conseguir un efecto
de volumen incrementado, mientras que si el contenido es superior a
5,0% en peso el compuesto tiende a agregarse, dificultando así el
mismo efecto.
Como ejemplos específicos del compuesto se
pueden mencionar polímeros tales como polietileno, polipropileno,
poliisobutileno, poliestireno, politetrafluoroetileno,
policlorotetraetileno, policlorotrifluoroetileno,
poli(propionato de vinilo), poli(acrilato de
heptafluorobutilo), polibutadieno, poliisopreno, policloropreno,
poli(etilenglicol), poli(tetrametilenglicol),
poli(trietilenglicol), poli(acrilato de metilo),
poli(acrilato de propilo), (poli(acrilato de butilo),
poli(acrilato de isobutilo), poli(metacrilato de
metilo), poli(metacrilato de etilo), poli(metacrilato
de bencilo), poli(metacrilato de etoxietilo),
poliformaldehído, poli(sulfuro de etileno) y
poli(sulfuro de estireno), así como también siliconas y
formas modificadas de los mismos. Estos compuestos se pueden usar
también en combinaciones de dos o más.
Si el peso molecular medio del compuesto es
demasiado bajo, se producirá la descomposición térmica durante el
tiempo de residencia en el extrusor o en el devanado del hilado,
mientras que si es demasiado elevado se reduce la miscibilidad en
masa fundida con el poliéster, y por lo tanto el intervalo preferido
es de 3000-25000.
Para la adición y mezcla del compuesto con el
poliéster se puede emplear cualquier método conocido públicamente
que se desee tal como, por ejemplo, un método de amasar en masa
fundida el poliéster y el compuesto y convertir en gránulos la masa
fundida, un método de mezcla por inyección del compuesto dentro del
poliéster fundido durante la etapa de hilado en masa fundida, ó un
método de mezcla con un mezclador estático.
Las fibras de poliéster con anterioridad al
tratamiento de reducción con álcali se pueden obtener mediante el
método siguiente, por ejemplo.
Esto es, el poliéster se puede fundir y se
vierte a través de una abertura de vertido que forma núcleo mientras
que la misma masa fundida del poliéster se vierte a través de
múltiples aberturas de vertido de forma de ranura que forman aletas
dispuestas de una forma radial a distancias especiadas alrededor de
la abertura de vertido se une con las mismas mientras están en un
estado fundido, y ambas se enfrían hasta que se solidifican.
Más específicamente, el poliéster se funde y se
vierte a través de una tobera tal como se muestra en la Figura 6A,
por ejemplo, que tiene una abertura de vertido redonda que forma
núcleo 5 y múltiples (cuatro en la Figura 6A) aberturas de vertido
de forma de ranura que forman aletas dispuestas de una manera radial
a distancias espaciadas alrededor de la abertura de vertido redonda
que forma núcleo 5, y a continuación el poliéster vertido desde la
abertura de vertido 5 y el poliéster vertido desde las aberturas de
vertido 6 se unen mientras están en un estado fundido y se enfrían
hasta que se solidifican.
El filamento hilado se puede también estirar y
tratar térmicamente, si fuera necesario.
Si el número de aletas es de 1 ó superior a 7,
las separaciones entre los filamentos formados mediante el
tratamiento de reducción con álcali son pequeñas y ello puede llegar
a dificultar así el impartir un volumen adecuado. El número
preferido de aberturas de vertido de forma de ranura que forman
aleta dispuestas alrededor de una única abertura de vertido que
forma núcleo es de 3 a 6, y más preferiblemente 4. Las superficies
de la sección transversal, las longitudes máximas y las anchuras
máximas de las aletas no necesitan necesariamente que sean las
mismas, y pueden ser diferentes para diferentes aletas. Las aletas
preferiblemente sobresalen radialmente hacia afuera de una manera
isotrópica alrededor del núcleo central, pero esto no es una
condición restrictiva.
De acuerdo con la invención no existen
restricciones en particular en lo que respecta a las dimensiones de
la abertura de vertido redonda que forma núcleo 5 y sobre las
aberturas de vertido de forma de ranura que forman aletas 6, pero
con el fin de que las superficie de la sección transversal del
núcleo y el diámetro y las superficies de la sección transversal de
la aleta, la longitud máxima y la anchura máxima estén dentro de
los intervalos especificados por las tres relaciones (iv), (v) y
(vi) anteriores, preferiblemente las condiciones siguientes
(x)-(xii) son todas ellas satisfechas por D'_{A}, L'_{B},
W'_{B} y L'_{AB}, en las que B'_{A} es el diámetro de la
abertura de vertido que forma núcleo 5 (ó si la forma de la sección
transversal de la abertura de vertido 5 no es un círculo, D'_{A}
es el diámetro del círculo circunscrito de la abertura de vertido
5), L'_{B} y W'_{B} son la longitud máxima y la anchura máxima
de las aberturas de vertido de forma de ranura que forman aletas 6,
respectivamente, y L'_{AB} es el espacio más corto entre las
aberturas de vertido 5 y 6 sobre el plano de vertido.
- 1 \leq L'_{B}/D'_{A} \leq 4
- (x)
- 1/7 \leq W'_{B}/D'_{A} \leq 1/2
- (xi)
- 0,01 mm \leq L'_{AB} \leq 0,2 mm
- (xii)
Cuando D'_{A},_{ }L'_{AB}, W'_{B} y
L'_{AB} están fuera de estos intervalos especificados, la
propiedad de hilado se puede deteriorar y el desgaste de la hilera
se puede acelerar.
Las aberturas de vertido de forma de ranura que
forman aletas no necesitan ser necesariamente rectángulos
uniformes, y como se muestra en la Figura 6B, pueden tener secciones
hinchadas semejantes a un arco y sus anchuras pueden variar también
continuamente.
Por otra parte, si un filamento que tiene un
núcleo y aletas se obtiene mediante vertido del poliéster desde una
abertura de vertido única en lugar de desde los dos tipos de
aberturas de vertido 5, 6 (ó 6'), el núcleo y las aletas estarán
integradas con orientaciones aproximadamente iguales del núcleo y de
las aletas, y por lo tanto la separación de las aletas mediante el
subsiguiente tratamiento de reducción con ácido tenderá a ser más
difícil.
En el hilado descrito anteriormente, se aplica
un estirado más intenso al polímero vertido desde la abertura de
vertido de forma de ranura que forma aletas, que al polímero vertido
desde la abertura que forma núcleo, de tal manera que las aletas
tienen una orientación más elevada que el núcleo. En el filamento
que se obtiene, por lo tanto, existe poco enmarañamiento de las
moléculas en las uniones entre el núcleo y las aletas y la fuerza
de unión interfacial en las uniones es consecuentemente baja, de tal
manera que el tratamiento de reducción con álcali preferentemente
separará las aletas del núcleo. Además, el núcleo y las aletas
experimentan contracciones diferentes debido a sus diferencias en
la orientación, lo que hace posible obtener filamentos con el
volumen y el tacto suave deseado.
De acuerdo con la invención, los filamentos
obtenidos se someten a un tratamiento de reducción con álcali para
separar al menos algunas de las aletas de los núcleos debido a que
esta manera de separación es eficaz para minimizar la formación de
extremos de aspecto fibroso de protrusión libre (formación de copos)
mediante escisión de las aletas o de los núcleos. Si los filamentos
se separan mediante el empleo de medios físicos que implican una
gran transferencia de energía, tal como un tratamiento de la tobera
de fluido usando un flujo de aire a presión elevada tal como existe
en la técnica anterior, se forma un volumen elevado de extremos de
aspecto fibroso de protrusión libre mientras que las aletas se
escinden también en una forma fibrilar, produciendo de este modo
una tela tejida o tricotada con un aspecto exterior similar al hilo
hilado y deteriorando la simetría de la tela tejida o
tricotada.
El tratamiento de reducción con álcali se puede
realizar sobre los filamentos, o sus hilos o sobre la tela tejida o
tricotada. Sin embargo, se realiza preferiblemente sobre la tela
tejida o tricotada. Las condiciones del tratamiento con álcali
empleadas pueden ser las condiciones de tratamiento con álcali para
filamentos de poliéster corrientes. Específicamente, se puede usar
una disolución acuosa de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio,
carbonato de sodio, carbonato de potasio o los semejantes, con el
ajuste apropiado de la concentración a 10-100
g/litro, la temperatura a 40-180ºC y el tiempo de
tratamiento de entre 2 minutos y 2 horas.
La tasa de separación S de las aletas mediante
el tratamiento con álcali es preferiblemente de al menos un 30%, y
la tasa de separación S de las aletas de los filamentos posicionados
en una capa superficial de hilo multifilamento es preferiblemente
mayor que la tasa de separación S de las aletas de los filamentos
posicionados en el centro del hilo multifilamento. La tasa de
separación S de las aletas es el valor definido por la fórmula
siguiente:
S (%) = número
de aletas separadas/número total de aletas) x
100
Los filamentos posicionados en una capa
superficial de un hilo multifilamento se definen como aquellos de
entre el número total de filamentos multilobulares a una distancia
próxima de un círculo circunscrito imaginario del hilo
multifilamento a un intervalo de 30% en las secciones transversales
de los multifilamentos. Asimismo, los filamentos posicionados en el
centro del hilo multifilamento son aquellos a una distancia próxima
desde el centro del círculo circunscrito imaginario.
Dicha reducción con álcali produce fibras únicas
en las que las aletas están separadas de los núcleos, como se
muestra en la Figura 7. La Figura 7 es una vista parcialmente
ampliada de las fibras de poliéster de sección transversal
modificada vistas desde el lateral, en la que 4 es la fibra única, 1
es el núcleo y 2 y 3 son las aletas que sobresalen de una manera
radial del núcleo y en la mayor parte separadas del núcleo.
En las fibras de poliéster de sección
transversal modificada 4 que se muestran en la Figura 7, las aletas
2, 3 unidas al núcleo 1 a lo largo de la dirección longitudinal del
núcleo 1 y que sobresalen de una manera radial del núcleo 1 se
separan del núcleo 1 mediante el tratamiento de reducción con
álcali, produciendo fibras independientes.
Se prefiere para las aletas a separar de manera
continua del núcleo 1 a lo largo de la longitud completa de la
fibra única, como la aleta 2 en la Figura 7, permitir que las aletas
se comporten como fibras independientes. Sin embargo, no es
esencial que todas las aletas sean separadas a lo largo de la
longitud total del filamento, y partes de las mismas pueden estar
conectadas al núcleo, como se muestra en la aleta 3.
Cuando las aletas están separadas del núcleo 1,
por ejemplo en una tela tejida o tricotada, se proporcionan
separaciones adecuadas entre los núcleos adyacentes y la tela tejida
o tricotada y por lo tanto tiene un volumen satisfactorio (la fibra
de ejemplo que se muestra en la Figura 5 tiene cuatro aletas para un
núcleo, pero en la Figura 7 hay sólo dos aletas 2, 3 para el único
núcleo).
Las fibras de poliéster de sección transversal
modificada se combinan preferiblemente y se enmarañan entre ellas
mismas o con otras fibras para fabricar hilo de filamentos,
preparado dentro de una tela tejida o tricotada, y a continuación
se somete al tratamiento de reducción con álcali. Los filamentos se
pueden combinar y enmarañar en hilo de filamentos combinados
mediante cualquier método conocido públicamente tal como su puesta
en paralelo, doblado, enmarañamiento con aire o los semejantes.
Es un quinto objeto de la invención
proporcionar, además del primer objeto, fibras de poliéster de
sección transversal modificada que producen una tela de aspecto
sedoso que tiene un tacto áspero estridente, un excelente tacto de
protuberancia, flexibilidad y un tacto de ligereza, sin manchas de
colorante. Este objeto se consigue mediante las siguientes fibras
de poliéster de sección transversal modificada.
Específicamente, existen fibras de poliéster de
sección transversal modificada que comprenden como el componente
principal un polímero de poliéster producido por policondensación en
la presencia del catalizador específico antes mencionado, en las
que la forma de la sección transversal lateral es una forma que
comprende una sección de forma triangular y una protrusión que se
extiende desde un vértice de la forma triangular, en las que se
satisfacen ambas de las relaciones siguientes (viii) y (ix), y que
tienen una parte hueca en la sección de forma triangular que
constituye el 3-15% de la misma.
- 0,7 \leq L1/L2 \leq 3,0
- (viii)
- 3,0 \leq h2/h1 \leq 10,0
- (ix)
(en estas fórmulas, L1 representa
la distancia desde el punto de conexión entre la sección de forma
triangular y la protrusión en el extremo de la protrusión, L2
representa la distancia entre el punto de conexión entre la sección
de forma triangular y la protrusión y el lado de la sección de forma
triangular opuesto al punto de conexión, h1 representa la anchura
de la protrusión y h2 representa la longitud del lado de la sección
de forma triangular opuesto al punto de conexión entre la sección de
forma triangular y la
protrusión).
Si la posición que se extiende de la protrusión
difiere del vértice de la forma triangular, por ejemplo, cuando se
extiende desde el centro de un lado de la forma triangular, la
propiedad de hilado tenderá a ser reducida, mientras que si la
protrusión se extiende desde múltiples vértices, no sólo se reducirá
la propiedad de hilado sino que el tacto de la tela obtenida
tenderá a perder su calidad semejante a la seda. También, si la
forma de la protrusión no es plana, por ejemplo, si ella tiene una
forma con una sección transversal redonda, el tacto estridente de
la tela será menos pronunciado. En la presente invención, una forma
plana no es necesariamente uniformemente plana a través de su
espesor completo, y partes de la misma pueden ser más gruesas que
otras. En otras palabras, la relación (L1/h1) de la longitud (L1) y
la anchura (h1) de la protrusión descrita más adelante puede ser 2
o superior y especialmente 5 ó superior. Si la relación es menos de
2 la forma no se puede denominar "plana", y la tela obtenida
carecerá de un tacto estridente y de flexibilidad.
La dirección de la extensión de la protrusión
desde la sección de forma triangular es preferiblemente en un
ángulo dentro de la superficie incluida por líneas extrapoladas
desde los dos lados de la forma triangular sobre uno y otro lado
del vértice, y es lo más preferiblemente en la dirección del
bisector del vértice.
La presente invención se explicará ahora en
mayor detalle con referencia a los dibujos que se acompañan. La
Figura 8 es una ilustración esquemática que muestra la forma de la
sección transversal lateral de las fibras de poliéster de sección
transversal modificada. En la Figura 8, el punto de conexión entre
la sección de forma triangular y la protrusión plana es el punto
central O entre los dos puntos en donde el perímetro exterior de la
sección de forma triangular (A) cruza el perímetro exterior de la
protrusión plana (mostrado como un pequeño circulo blanco en el
dibujo por razones de conveniencia). La longitud de la protrusión L1
es la distancia desde el punto de conexión al extremo de la
protrusión, y L2 es la distancia entre el punto de conexión y el
lado de la sección de forma triangular (A). Cuando el lado opuesto
se abomba hacia afuera o se retrae hacia dentro, L2 es la distancia
a una línea paralela a la línea que conecta los dos vértices de la
forma triangular distinta de la del punto de conexión y tangencial
al lado opuesto.
La anchura h1 de la protrusión (B) es la anchura
máxima de la protrusión plana en la dirección perpendicular a la
dirección de la extensión de la protrusión (B), mientras que la
longitud h2 del lado opuesto es el espacio entre dos líneas
perpendiculares al lado opuesto y que tocan a la sección de forma
triangular (A).
La expresión relacional (viii) anterior define
la relación entre el tamaño de la sección de forma triangular (A) y
la longitud de la protrusión plana (B), y puesto que ella es
importante para conseguir un tacto estridente global, flexibilidad
y tacto de protuberancia (inflado) de las telas obtenidas, L1/L2
está lo más preferiblemente en el intervalo de
1,5-2,5. Si el valor es inferior a 0,7, será difícil
de conseguir un tacto estridente y una flexibilidad global,
mientras que si excede de 3,0 llegará a ser difícil conseguir una
fabricación estable de hilo y la tela obtenida carecerá de un tacto
de protuberancia.
La expresión relacional (ix) define la relación
entre el tamaño de la sección de forma triangular (A) y la anchura
de la protrusión plana (B), y puesto que ella es importante para
conseguir un tacto de protuberancia de las telas obtenidas, h2/h1
está lo más preferiblemente en el intervalo de
4,0-7,0. Si el valor es inferior a 3,0, la tela
obtenida tendrá un tacto de protuberancia insuficiente, mientras que
si excede de 10,0 la estabilidad del vertido durante el hilado será
más baja, lo que hará difícil conseguir una fabricación estable del
hilo.
Una parte hueca con una relación de hueco de al
menos un 3% debe estar presente en la sección de forma triangular
(A) con el fin de impartir un tacto de ligereza y un tacto de
protuberancia a las telas. Sin embargo, si la relación de hueco es
demasiado grande se reduce la propiedad de una fabricación estable
del hilo, y por lo tanto la relación de hueco con respecto a la
sección de forma triangular (A) se limita a que no sea mayor de
15%. La relación de hueco está más preferiblemente en el intervalo
de 3-10%.
De acuerdo con la invención, una sal de metal de
un ácido sulfónico orgánico representada por la fórmula (V) más
adelante está preferiblemente presente en el poliéster en una
cantidad de 0,5-2,5% en peso con respecto al peso
del poliéster, de tal manera que el tratamiento de reducción con
álcali pueda formar poros finos alineados en la dirección de los
ejes de la fibra sobre las superficies de las fibras de sección
transversal modificada, y producir una tela con un tacto seco y un
tacto estridente mejorados, y una calidad muy similar a la seda
tussah (seda salvaje).
Fórmula química
9
(V)R^{9}SO_{3}M
(en la que R^{9} representa un
grupo alquilo que tiene 3 a 30 átomos de carbono o un grupo arilo o
alquilarilo que tiene 7 a 40 átomos de carbono, y M representa un
metal alcalino o un metal
alcalino-térreo).
Cuando R^{9} en esta fórmula es un grupo
alquilo o alquilarilo, el grupo alquilo puede ser un grupo lateral
lineal o ramificado. Desde el punto de vista de la compatibilidad
con los poliésteres, R es lo más preferiblemente un grupo alquilo,
para una sal de metal de un ácido alquilsulfónico. M es
preferiblemente un metal alcalino tal como sodio, potasio o litio,
o un metal alcalino-térreo tal como calcio o
magnesio, de entre los cuales se prefieren el sodio y el potasio.
Como tales sales de metal de ácido sulfónico orgánico se pueden
mencionar específicamente el estearil-sulfonato de
sodio, octil-sulfonato de sodio y
lauril-sulfonato de sodio.
Las fibras de poliéster de sección transversal
modificada se pueden producir, por ejemplo, mediante el método
siguiente.
La Figura 9 es una ilustración esquemática que
muestra un ejemplo de la forma de la abertura de vertido de una
hilera usada para la producción de las fibras de poliéster de
sección transversal modificada
Específicamente, el poliéster se vierte en masa
fundida a 280-300ºC de una hilera que tiene la forma
de abertura de vertido descrita anteriormente, se aplica un
lubricante a los filamentos hilados enfriados y solidificados y se
efectúa el entrelazamiento con un aparato de entrelazamiento si
fuera necesario, después de lo cual el hilo sin estirar se bobina
sobre una bobinadora a través de un par de conjuntos de rodillos de
recogida a la temperatura ambiente. El hilo sin estirar obtenido se
hace pasar a continuación a través de un rodillo de
precalentamiento calentado a 80-100ºC y de un
conjunto de calentadores sin contacto fijados a
170-240\muC a una velocidad de estirado de
600-1400 m/min, para su estirado a una relación de
estirado de 1,5-3,0 y a continuación se entrelazan
más si fuera necesario.
La temperatura de hilado en masa fundida está
preferiblemente en el intervalo de 275-300ºC desde
el punto de vista de la estabilidad del hilado. La velocidad de
recogida del hilado y la relación de estirado se fijan
apropiadamente para una tenacidad de la fibra conjugada de poliéster
en el intervalo de 2,0-5,0 cN/dtex y un
alargamiento en el intervalo del 30-50%.
Las fibras de poliéster de sección transversal
modificada tienen un tamaño de fibra única de
1,5-5,0 dtex y un tamaño global de la hebra de
50-170 dtex, y la contracción en agua en ebullición
está apropiadamente en el intervalo de
5,9-12,0%.
Para la producción de una tela usando las fibras
de poliéster de sección transversal modificada descritas
anteriormente, se puede realizar una torsión apropiada si fuera
necesario, y el tricotado o el tejido se efectúan en el bastidor
deseado. La tela obtenida se puede someter si fuera necesario a un
tratamiento de reducción con álcali para proporcionar un excelente
tacto estridente, protuberancia, flexibilidad y ligereza que no se
han podido obtener con las telas tejidas o tricotadas de la técnica
anterior.
Puesto que el objeto que se pretende es un tacto
de ligereza y estridente, no se prefiere el tejido y tricotado de
los bastidores complejos, sino que en su lugar, se prefiere el
tejido o tricotado de un tejido de tafetán o variaciones del mismo,
un tejido de sarga sencillo o variaciones del mismo, un tejido de
raso o los semejantes. Además, la proporción de las fibras de
poliéster de sección transversal modificada de la invención en la
tela no necesita ser necesariamente del 100%, sino que ella es
preferiblemente en una gran proporción con el fin de conseguir unos
excelentes tacto estridente, protuberancia, flexibilidad y
ligereza.
La presente invención se explicará ahora en
detalle a través de los Ejemplos siguientes, que no son de modo
alguno limitativo de la invención. Los parámetros de los Ejemplos se
midieron mediante los métodos siguientes.
Ésta se midió a 35ºC usando
orto-clorofenol como el disolvente.
Se efectuó una evaluación organoléptica mediante
el tacto con juicio de 3: suave y muy satisfactoria, 2:
satisfactoria ó 1: áspera/dura e insatisfactoria.
Se midió el valor L, y se calculó el \DeltaL
como el valor de L cuando se usa una lámina blanca menos el valor
de L cuando se usa una lámina negra. Un valor más bajo se juzgó como
una excelente propiedad de anti-penetración.
Ésta se midió de acuerdo con el Método de
Permeabilidad al Aire A del Documento JIS
L-1096-79-6-27,
usando un aparato de ensayo de permeabilidad al aire del tipo
Frazil.
Ésta se midió mediante el "método Byrechk"
del Documento JIS 1096.
Después de frotar 3000 veces con un Aparato de
Abrasión Martindale, las telas que no exhibieron desgaste se
juzgaron como buenas, y las que exhibieron desgaste se juzgaron como
malas.
Una muestra del poliéster en partículas se
calentó hasta obtener una masa fundida sobre una placa de aluminio
y a continuación se suministró a una presión de compresión y se
conformó en un artículo de ensayo moldeado a nivel, y la muestra se
suministró a un analizador de rayos X fluorescente Modelo 3270E de
Rigaku Corp. para la medida del contenido en el elemento titanio y
el contenido en el elemento fósforo.
La fibra de poliéster se tricotó a un tejido de
punto tubular de 30 cm de longitud con una máquina de tricotar
circular de calibre 12, después de lo cual se usó un dispositivo
para la medida del color Macbeth COLOR EYE para la medida del valor
L* y del valor b*, y se determinó la diferencia (L*-b*).
Mediante colocación de 250 fibras de poliéster
enrolladas en bobinas (o enrolladas en canillas) a través de una
máquina de urdimbre equipada con detector de copos, los hilos se
urdieron y se estiraron durante 42 horas a una velocidad de 400
m/min. La máquina de urdimbre se paraba periódicamente y se
confirmaba visualmente la presencia de copos, y el recuento de
copos totales confirmados se calculaba por 10^{6} m de longitud
de la hebra y se registró como el recuento de copos.
Se preparó un matraz de tres bocas de 2 L
equipado con una función que permite la mezcla y la agitación de
los contenidos, se colocaron en el mismo 919 g de etilenglicol y 10
g de ácido acético, y después de agitar y mezclar, se añadió
lentamente 71 g de tetrabutóxido de titanio para obtener una
disolución (transparente) de un compuesto de titanio en
etilenglicol. Esta disolución se denominará en lo sucesivo de forma
abreviada la "disolución TB)". La concentración de átomos de
titanio de la disolución era del 1,02%.
Se preparó un matraz de tres bocas de 2 L
equipado con una función que permite el calentamiento, la mezcla y
la agitación de los contenidos, y se colocaron en el mismo 656 g de
etilenglicol y se calentó a 100ºC mientras que se agitaba. Al
alcanzar los 100ºC, se añadieron 34,5 g de fosfato de monolaurilo, y
la mezcla se calentó, se mezcló y se agitó hasta su disolución para
obtener una disolución transparente. Esta disolución se denominará
en lo sucesivo de forma abreviada "disolución P1".
A continuación, se añadieron lentamente 310 g de
la disolución TB preparada a la disolución P1 (aproximadamente 690
g) bajo control del calentamiento a 100ºC y con agitación, y a la
adición de la cantidad total, se continuó la agitación durante 1
hora a una temperatura de 100ºC hasta completar la reacción del
compuesto de titanio y del compuesto de fósforo. La relación de
mezcla de la disolución TB y de la disolución P1 era de 2,0
expresada como la relación molar de átomos de fósforo con respecto
a los átomos de titanio. El producto obtenido mediante la reacción
era insoluble en etilenglicol y estaba por lo tanto presente como un
precipitado fino y turbio. Esta disolución se denominará en lo
sucesivo de forma abreviada "catalizador
TP1-2,0".
Con el fin de analizar el precipitado de
reacción obtenido, una parte de la disolución de reacción se filtró
con un filtro de 5 \mu de poro para obtener el producto de
reacción precipitado como un sólido, y a continuación se lavó con
agua y se secó. La concentración de elementos del producto de
reacción precipitado obtenido se analizó mediante XMA, produciendo
resultados de 12,0% de titanio, 16,4% de fósforo y una relación
molar de átomos de fósforo de 2,1 con respecto a los átomos de
titanio. El análisis mediante RMN en estado sólido produjo los
resultados siguientes. La medida con C-13 CP/MAS
(75,5 Hz de frecuencia) reveló la desaparición de los picos del
desplazamiento químico derivados del butóxido a 14 ppm, 20 ppm y 36
ppm para el tetrabutóxido de titanio, mientras que la medida de
P-31 DD/MAS (121,5 Hz de frecuencia) confirmó un
nuevo pico de desplazamiento químico a 22 ppm no encontrado en el
fosfato de monolaurilo convencional. Estos datos indican claramente
que el precipitado obtenido bajo estas condiciones era un nuevo
compuesto que resulta de la reacción del compuesto de titanio con
el compuesto de fósforo.
Por separado, una suspensión preparada mediante
mezcla de 179 partes en peso de ácido tereftálico de elevada pureza
y 95 partes en peso de etilenglicol se suministró a un ritmo
constante a un reactor que contiene ya 225 partes en peso de un
oligómero mientras se agita en una atmósfera de nitrógeno bajo
condiciones mantenidas a 255ºC, presión normal, y la reacción de
transesterificación se realizó durante 4 horas hasta su terminación
mientras que se separaban del sistema el agua y el etilenglicol
generados por la reacción. La tasa de esterificación era > 98% y
el grado de polimerización del oligómero producido era de
aproximadamente 5-7.
\newpage
Después de transferir 225 partes en peso del
oligómero obtenido mediante la reacción de transesterificación a un
reactor de policondensación, 3,34 partes en peso del "catalizador
TP1-2,0" producido anteriormente se cargó en el
reactor como el catalizador de policondensación. La temperatura de
reacción en el sistema se elevó desde 255ºC a 280ºC y la presión de
reacción se redujo desde la presión atmosférica a 60 Pa en etapas,
para la reacción de policondensación mientras que se separa del
sistema el agua y el etilenglicol generado por la reacción.
La extensión de la reacción de policondensación
se confirmó mientras que se controlaba la carga sobre la paleta de
agitación en el sistema, y la reacción se suspendió cuando se
alcanzó el grado de polimerización deseado. Durante la reacción, se
añadió dióxido de titanio como un agente deslustrante en una
cantidad de 2,5% en peso basado en el peso total del poliéster. A
continuación el producto de reacción en el sistema se extruyó de
manera continua en una hebra desde el puerto de vertido y a
continuación se enfrió y se cortó para obtener gránulos granulares
de aproximadamente 3 mm. La viscosidad intrínseca del
poli(tereftalato de etileno) obtenido era de 0,62.
Los gránulos de poli(tereftalato de
etileno) se hilaron en una hilera que tiene 36 aberturas de vertido
produciendo cada una la forma de sección transversal de filamento
único mostrada en la Figura 1 a una temperatura de hilado de 290ºC,
y después de la aplicación de un lubricante y de recogida del hilado
a una velocidad de 3000 m/min, se efectuó el estirado, sin
bobinado, a una temperatura de precalentamiento de 85ºC, una
temperatura de termofijación de 120ºC y una relación de estirado de
1,67, y los filamentos se enrollaron a una velocidad de 5000 m/min
para obtener multifilamentos que comprenden filamentos de sección
transversal plana de acuerdo con la invención, con un tamaño de
filamento único de 2,4 dtex y un tamaño global de la hebra de 86
dtex. Los multifilamentos obtenidos se tejieron, sin torsión de la
urdimbre y de la trama, en un tejido con una densidad de tejido de
110 hebras/2,54 cm y a continuación se tiñeron mediante un método
establecido, y la tela obtenida se evaluó mediante los métodos
descritos anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla
1.
Ejemplos 2-3,
Ejemplo Comparativo
1
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 1, excepto que la hilera reemplazó a las aberturas de
vertido para producir las formas mostradas en la Figura 1(b)
y (c) y una forma de sección transversal de filamento único
redonda. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo
2
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 1, excepto que el catalizador de policondensación se cambió
a una disolución de 1,3% de trióxido de antimonio en etilenglicol,
la cantidad cargada era de 4,83 partes en peso, y se cambió después
a 0,121 partes en peso de una disolución al 25% de fosfato de
trimetilo en etilenglicol como un estabilizador. Los resultados se
muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo
3
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 1, excepto que la disolución TB preparada en el Ejemplo 1
sólo se usó como el catalizador de policondensación, y la cantidad
cargada era de 1,03 partes en peso. Los resultados se muestran en
la Tabla 1.
Después de cargar 0,009 partes en peso de
titanato de tetra-n-butilo (TBT) en
una mezcla de 100 partes en peso de tereftalato de dimetilo y 70
partes en peso de etilenglicol en un reactor de acero inoxidable
capaz de soportar una reacción a presión, se efectuó la
presurización a 0,07 MPa para la reacción de transesterificación
mientras se incrementa la temperatura desde 140ºC a 240ºC, y a
continuación se añadieron 0,035 partes en peso de fosfonoacetato de
trietilo (TEPA) para terminar la reacción de
transesterificación.
A continuación el producto de reacción se
transfirió a un reactor de polimerización, la temperatura se elevó
a 290ºC, y la reacción de policondensación se efectuó bajo un vacío
elevado de no más de 26,67 Pa para obtener poli(tereftalato
de etileno). Durante la reacción, se añadió dióxido de titanio como
un agente deslustrante en una cantidad de 2,5% en peso basado en el
peso total del poliéster. La viscosidad intrínseca del
poli(tereftalato de etileno) era de 0,62 y el contenido en
dietilenglicol era del 1,5%. El poli(tereftalato de etileno)
obtenido se granuló también mediante un método normal.
Los gránulos de poli(tereftalato de
etileno) se hilaron de una hilera que tiene 36 aberturas de vertido
produciendo cada una la forma de sección transversal de filamento
único que se muestra en la Figura 1 a una temperatura de hilado de
290ºC, y después de la aplicación de un lubricante y de recogida del
hilo a una velocidad de 3.000 m/min, se efectuó el estirado, sin
bobinado, a una temperatura de precalentamiento de 85ºC, una
temperatura de termo-fijación de 120ºC y una
relación de estirado de 1,67, y los filamentos se bobinaron a una
velocidad de 5000 m/min para obtener multifilamentos que comprenden
los filamentos de sección transversal plana de acuerdo con la
invención, con un tamaño de filamento único de 2,4 dtex y un tamaño
global de la hebra de 86 dtex. Los multifilamentos obtenidos se
tejieron, sin torsión de la urdimbre ó de la trama, en un tejido de
tafetán con una densidad de tejido de 110 hebras/2,54 cm. y a
continuación se tiñeron mediante un método establecido, y la tela
obtenida se evaluó mediante los métodos descritos anteriormente. Los
resultados se muestran en la Tabla 2.
Ejemplos 5-6,
Ejemplo Comparativo
4
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 4, excepto que la hilera reemplazó a las aberturas de
vertido para producir las formas que se muestran en las Figuras
1(b) y (c) y una forma de sección transversal de
monofilamento redonda. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
Ejemplo Comparativo
5
Después de cargar 0,064 partes en peso de
monohidrato de acetato de calcio en una mezcla de 100 partes en
peso de tereftalato de dimetilo y 70 partes en peso de etilenglicol
en un reactor de acero inoxidable capaz de soportar una reacción a
presión, se efectuó la presurización a 0,07 MPa para la reacción de
transesterificación mientras se incrementa la temperatura desde
140ºC a 240ºC, y a continuación se añadieron 0,044 partes en peso
de una disolución acuosa de ácido fosfórico del 56% en peso para
terminar la reacción de transesterificación.
A continuación el producto de reacción se
transfirió a un reactor de polimerización, se añadió trióxido de
diantimonio en la cantidad que se muestra en la Tabla, la
temperatura se elevó a 290ºC, y la reacción de policondensación se
efectuó en un vacío elevado de no más de 26,67 Pa para obtener
poli(tereftalato de etileno). Durante la reacción, se añadió
dióxido de titanio de la misma manera que en el Ejemplo 4. El
poli(tereftalato de etileno) se granuló también mediante un
método normal.
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 4 excepto que se usaron esos gránulos de
poli(tereftalato de etileno). Los resultados se muestran en
la Tabla 2.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
La presente invención se explicará ahora
adicionalmente mediante los Ejemplos 7-12 y los
Ejemplos Comparativos 6-7. Los parámetros de estos
Ejemplos y de los Ejemplos Comparativos se midieron mediante los
métodos siguientes.
Ésta se determinó mediante difracción de rayos X
de ángulo amplio. Se usó un emisor de rayos X (Rotorflex
Ru-200) de Rigaku Corp para la medida de la
intensidad de dispersión de rayos Cu-k\alpha
monocromatizados con un filtro de níquel, y la cristalinidad se
calculó mediante la fórmula siguiente.
Cristalinidad = intensidad de
dispersión de la parte cristalina/intensidad de dispersión total x
100
(%)
Se preparó una madeja con 20 vueltas usando un
carrete de apresto con un perímetro de bastidor de 1,125 m, y
después de aplicar una carga de 0,022 cN/dtex, la madeja se colgó
sobre una tabla delgada y se midió la longitud inicial de la madeja
L_{0}. A continuación, la madeja se trató durante 20 minutos en un
baño de agua caliente a 65ºC y a continuación se enfrió y se colgó
de nuevo sobre una tabla delgada, tras lo cual se midió la longitud
L después de la contracción, y se calculó la relación de contracción
en agua en ebullición mediante la fórmula siguiente.
Relación de
contracción en agua en ebullición =
(L_{0}-L)/L_{0} x 100
(%)
Se tomó una micrografía de sección transversal
del multifilamento de poliéster, y se midieron la longitud
(a_{1}) desde el centro de un círculo inscrito en la pared
interior de una sección transversal de fibra única al extremo de la
aleta y el radio (b_{1}) del círculo inscrito en la pared interior
de la sección transversal de la fibra, y el coeficiente de
protrusión se calculó mediante la fórmula siguiente:
Coeficiente de
protrusión =
(a_{1}-b_{1})/a_{1}
Se calentó una muestra del poliéster en
partículas hasta obtener una masa fundida sobre una placa de
aluminio y a continuación se suministró a una prensa de compresión
y se conformó en un artículo de ensayo moldeado a nivel, y la
muestra se suministró a un analizador de rayos X fluorescente Modelo
1270E de Rigaku Corp. para la medida del contenido en el elemento
titanio y del contenido en el elemento fósforo.
Después del hilado en masa fundida con el método
y las condiciones descritas en cada Ejemplo, se sopló un agente de
liberación en la superficie de la hilera, la hilera se separó
mientras que se evitaba la adhesión del polímero vertido, y se
midió la altura de la acumulación en la hilera que se había adherido
y acumulado alrededor de la abertura de vertido usando un
microscopio. Se midieron las alturas de la acumulación en la hilera
de todas las aberturas de vertido, y se registró su valor medio.
Se registró el número de roturas del hilo para
hilar durante la operación de la máquina de hilar, excluyendo las
roturas del hilo debidas a factores artificiales o mecánicos y la
rotura del hilo para hilar se calculó mediante la fórmula
siguiente:
Rotura del hilo
para hilar (%) = [número de roturas del hilo/(número de bobinadoras
en operación x número de mudadas) x
100
En la presente invención, el número de mudadas
es el número de veces que la bobina de hilo sin estirar se enrolló
para un peso preestablecido (10 kg.).
Una bobina de multifilamentos de poliéster
enrollado de 10 kg se sometió a estirado-falsa
torsión usando una máquina de estirado-falsa
torsión SDS-8 de Scragg Co. para preparar dos
bobinas de hilo de falsa torsión de poliéster bobinado de 5 kg, se
registró el número de roturas del hilo durante la operación, y la
rotura del hilo de trabajo se calculó mediante la fórmula
siguiente:
Rotura del hilo
de trabajo = Número de roturas del hilo/(número de husillos en
operación x 2) x
100
Se usó un contador de copos
DT-104 de Toray Co., Ltd. para determinar el
recuento de copos generados en el hilo de falsa torsión tras 20
minutos de medida continua a una velocidad de 50 m/min.
El hilo de estirado-falsa
torsión se retorció a 600 vueltas/m y se usó como el hilo de
urdimbre y de trama para preparar una tela de tejido de sarga. A
continuación la tela se sometió a un tratamiento de lavado y
relajación a 100ºC, y un tratamiento de prefijado térmico en seco a
180ºC durante 45 segundos, un tratamiento de reducción con álcali
del 15% y de tinción a 130ºC durante 30 minutos y de secado natural,
después de lo cual el fijado final se efectuó a 170ºC durante 45
segundos para preparar una tela tejida. La tela se evaluó para
determinar su tacto por un examinador y se graduó de acuerdo con la
siguiente escala.
Nivel 1: Natural, tacto seco
Nivel 2: Carente de algo de tacto seco
Nivel 3: Liso, semejante al papel.
El índice usado para la absorción de agua y de
comportamiento de secado rápido era el número de segundos hasta que
las gotitas de agua dejadas caer no eran reflejadas por más tiempo
desde la superficie de una tela de ensayo fabricada a partir de
hilo de poliéster de falsa torsión (índice de absorción en mecha),
basado en el método 5.1.1 Speed of Water Absortion (velocidad de
absorción de agua) (método de goteo) en el método de ensayo de
absorción de agua para los productos de fibra de acuerdo con el
Documento JIS L1907. L_{10} representa el índice de absorción en
mecha (segundos) después de lavar 10 veces mediante el método del
Documento JIS L0844-A-2.
La fibra de poliéster se tejió en un tejido de
punto tubular de 30 cm de largo en un telar de genero de punto
circular de calibre 12, después de lo cual se usó un colorímetro
diferencial tipo Hunter CR-200 de Minolta para la
medida del valor L* y del valor b*, y se determinó la diferencia
(L*-b*).
Ejemplos
7-9
La preparación de un compuesto de titanio, un
compuesto de fósforo y la producción de un oligómero se realizaron
de la misma manera que en el Ejemplo 1.
Después de transferir 225 partes en peso del
oligómero obtenido a un reactor de policondensación, se cargaron
3,34 partes en peso del "catalizador TP1-2,0"
producido anteriormente como el catalizador de policondensación. A
continuación se elevó la temperatura de reacción en el sistema desde
225ºC a 280ºC y la presión de reacción se bajó desde la presión
atmosférica a 60 Pa en etapas, para la reacción de policondensación
mientras que se separan fuera del sistema el agua y el etilenglicol
generados en la reacción.
La extensión de la reacción de policondensación
se confirmó mientras que se controlaba la carga sobre las palas de
agitación del sistema, y la reacción se suspendió cuando se alcanzó
el grado de polimerización deseado. A continuación el producto de
reacción en el sistema se extruyó de manera continua en una hebra
desde el puerto de vertido y a continuación se enfrió y se cortó
para obtener gránulos granulares de aproximadamente 3 mm. La
viscosidad intrínseca del poli(tereftalato de etileno)
obtenido era de 0,630.
Por separado, se preparó de antemano una hilera
basada en un tipo de abertura de vertido con la forma de la
abertura de vertido que se muestra en la Figura 4, que tiene 24
grupos de aberturas de vertido cada una que consisten en una
abertura de vertido redonda que forma núcleo (b_{2} en la Figura
4) con un radio de 0,15 mm y aberturas de vertido formadoras de
aletas con una anchura de ranura de 0,10 mm y una longitud de 0,88
mm desde el centro de la abertura de vertido redonda hasta el
extremo (a_{2} en la Figura 4) en el número que se muestra en la
Tabla 1, y se incorporó en un devanador de hilado y se empaquetó en
un bloque de hilado. Los gránulos de poli(tereftalato de
etileno) antes mencionados se secaron a 150ºC durante 5 horas y a
continuación se fundieron con un aparato de hilado en masa fundida
equipado con un extrusor de tipo husillo, se introdujo en el bloque
de hilado a 295ºC, y se extruyó desde la hilera a una velocidad de
vertido de 40 g/min. A continuación, se sopló aire de enfriamiento
a 25ºC en el flujo de polímero en una proporción de 5 m^{3} N/min
desde una pila de hilado del tipo de flujo transversal con una
longitud de 60 cm situada con su parte superior 10 cm por debajo
del plano de vertido de la hilera, para su enfriamiento y
solidificación, después de lo cual se aplicó un lubricante de
hilado y el filamento se bobinó a una velocidad de 3000 m/min para
obtener filamentos de poli(tereftalato de etileno) que
tienen cada uno la cristalinidad, relación de contracción en agua en
ebullición, número de aletas y coeficiente de protrusión que se
muestran en la Tabla 3. Este procedimiento de hilado en masa
fundida se realizó de manera continua durante 7 días.
Los filamentos de poli(tereftalato de
etileno) obtenidos se suministraron a una máquina de
estirado-falsa torsión SDS-8 de
Scragg Co., (unidad de estirado-falsa torsión de
disco de triple eje, 216 husillos), para el
estirado-falsa torsión en una relación de estirado
de 1,65, una temperatura del calentador de 175ºC, un número de
torsiones o vueltas de 3300/m y una velocidad de
estirado-falsa torsión de 600 m/min, para obtener
hilo de estirado-falsa torsión de
poli(tereftalato de etileno) con un tamaño de 84 dtex. Los
valores de absorción en mecha (L_{0} y L_{10}), los tactos de
la tela, las roturas del hilo en el trabajo y los recuentos de
copos en el trabajo para los Ejemplos 1-3 y el
Ejemplo Comparativo 1 se resumen en la Tabla 3.
Ejemplo Comparativo
6
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 8, excepto que el catalizador de policondensación se cambió
a una disolución al 1,3% de trióxido de antimonio en etilenglicol,
la cantidad que se cargó era de 4,83 partes en peso, y además se
cargó 0,121 partes en peso de una disolución al 25% de fosfato de
trimetilo en etilenglicol como un estabilizador. Los resultados se
muestran en la Tabla 3.
Ejemplos
10-11
Después de cargar 0,009 partes en peso de
titanato de tetra-n-butilo (TBT) en
una mezcla de 100 partes en peso de tereftalato de dimetilo y 70
partes en peso de etilenglicol en un reactor de acero inoxidable
capaz de soportar una reacción a presión, se efectuó la
presurización a 0,07 MPa para la reacción de transesterificación
mientras se incrementa la temperatura desde 140ºC a 240ºC, y a
continuación se añadió 0,035 partes en peso de fosfonoacetato de
trietilo (TEPA) para terminar la reacción de
transesterificación.
A continuación el producto de reacción se
transfirió a un reactor de polimerización, la temperatura se elevó
a 290ºC y la reacción de policondensación se efectuó en un vacío
elevado de no más de 26,67 Pa para obtener poli(tereftalato
de etileno) con una viscosidad intrínseca de 0,630 y un contenido en
dietilenglicol del 1,5%. El poli(tereftalato de etileno)
obtenido se granuló a continuación de acuerdo con un método
normal.
Por separado, se preparó de antemano una hilera
basada en un tipo de abertura de vertido con la forma de la
abertura de vertido que se muestra en la Figura 4, que tiene 24
grupos de aberturas de vertido cada una que consisten en una
abertura de vertido redonda que forma núcleo (b_{2} en la Figura
4) con un radio de 0,15 mm y aberturas de vertido formadoras de
aletas con una anchura de ranura de 0,10 mm y una longitud de 0,88
mm desde el centro de la abertura de vertido redonda hasta el
extremo (a_{2} en la Figura 4) en el número que se muestra en la
Tabla 1, y se incorporó en un devanador de hilado y se empaquetó en
un bloque de hilado. Los gránulos de poli(tereftalato de
etileno) antes mencionados se secaron a 150ºC durante 5 horas y a
continuación se fundieron con un aparato de hilado en masa fundida
equipado con un extrusor tipo husillo, se introdujo en el bloque de
hilado a 295ºC y se extruyó desde la hilera a una velocidad de
vertido de 40 g/min, A continuación, se sopló aire de enfriamiento
a 25ºC en el flujo de polímero en una proporción de 5 m^{3} N/min
desde una pila de hilado del tipo de flujo transversal con una
longitud de 60 cm situada con su parte superior 10 cm por debajo
del plano de vertido de la hilera, para su enfriamiento a
solidificación, después de lo cual se aplicó un lubricante de
hilado y el filamento se bobinó a una velocidad de 3000 m/min para
obtener filamentos de poli(tereftalato de etileno) que
tienen cada uno la cristalinidad, relación de contracción en agua en
ebullición, número de aletas y coeficiente de protrusión que se
muestran en la Tabla 4. Este procedimiento de hilado en masa
fundida se realizó de manera continua durante 7 días.
Los filamentos de poli(tereftalato de
etileno) obtenidos se suministraron a una máquina de
estirado-falsa torsión SDS-8 de
Scragg Co., (unidad de falsa torsión de disco de triple eje, 216
husillos), para el estirado-falsa torsión en una
relación de estirado de 1,65, una temperatura del calentador de
175ºC, un número de torsiones o vueltas de 3300/m y una velocidad
de estirado-falsa torsión de 600 m/min, para obtener
hilo de estirado-falsa torsión de
poli(tereftalato de etileno) con un tamaño de 84 dtex. Los
valores de absorción en mecha (L_{0} y L_{10}), los tactos de
la tela, las roturas del hilo en el trabajo y los recuentos de copos
en el trabajo para los Ejemplos 1-3 y el Ejemplo
Comparativo 1 se resumen en la Tabla 4.
Ejemplo Comparativo
7
Después de cargar 0,064 partes en peso de
monohidrato de acetato de calcio en una mezcla de 100 partes en
peso de tereftalato de dimetilo y 70 partes en peso de etilenglicol
en un reactor de acero inoxidable capaz de soportar una reacción a
presión, se efectuó la presurización a 0,07 MPa para la reacción de
transesterificación mientras se incrementa la temperatura desde
140ºC a 240ºC, y a continuación se añadieron 0,044 partes en peso
de una disolución acuosa de ácido fosfórico del 56% en peso para
terminar la reacción de transesterificación.
A continuación el producto de reacción se
transfirió a un reactor de polimerización, se añadió trióxido de
diantimonio en la cantidad que se muestra en la Tabla, la
temperatura se elevó a 290ºC y la reacción de policondensación se
efectuó en un vacío elevado de no más de 26,67 Pa para obtener
poli(tereftalato de etileno) con una viscosidad intrínseca
de 0,630. El poli(tereftalato de etileno) se granuló a
continuación mediante un método normal.
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 2 excepto que se usaron gránulos de poli(tereftalato
de etileno). Los resultados se muestran en la Tabla 4.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se explicará ahora
mediante los Ejemplos 13-34 y los Ejemplos
Comparativos 8-11. Los parámetros para estos
Ejemplos y los Ejemplos Comparativos se midieron mediante los
métodos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
La superficie de la sección transversal del
núcleo (S_{A}) y el diámetro (D_{A}) y la superficie de la
sección transversal de la aleta (SB) y la longitud máxima y la
anchura máxima (W_{B}) se determinaron mediante observación de
una fotografía con una ampliación de 3000x de la sección transversal
del filamento antes de la reducción con álcali.
\vskip1.000000\baselineskip
El hilado se realizó de manera continua durante
8 horas, y se juzgó como "A" si no se produjo absolutamente
ninguna rotura del hilo, "B" si se produjo una única rotura del
filamento (copos) y "C" si se produjo la rotura del
hilo.
hilo.
\newpage
El número de aletas separadas se determinó
mediante observación de una fotografía con una ampliación de 1000x
del filamento después del tratamiento de reducción con álcali, y las
tasas de separación S(%) de las aletas en la parte de la capa
superficial del filamento y la parte del centro se calcularon
mediante la fórmula siguiente.
S(%) = (número
de aletas separadas/número total de aletas) x
100.
\vskip1.000000\baselineskip
La propiedad de volumen, tacto suave y drapeado
de la tela tejida o tricotada se asignaron mediante una evaluación
organoléptica global sobre una escala de A (muy buena) a E
(mala).
\vskip1.000000\baselineskip
Los parámetros de solubilidad \deltaa y
\deltab del poliéster y del compuesto en la separación en
microfases con el poliéster se determinaron a partir de sus
solubilidades en diferentes disolventes, y se determinó \chi
mediante la fórmula si-
guiente.
guiente.
\chi =
(V_{a}/RT)(\delta_{a}-\delta_{b})^{2}
(en la que V_{a} representa el
volumen molar (cm^{3}/mol) del poliéster, R representa la
constante de los gases (J/mol \cdot K), T representa la
temperatura absoluta (K) y \deltaa y \deltab representan los
parámetros de solubilidad (J^{1/2}/cm^{3/2}) del poliéster y del
compuesto,
respectivamente).
\vskip1.000000\baselineskip
Después del hilado en masa fundida con el método
y las condiciones descritas en cada Ejemplo, se sopló un agente de
liberación dentro de la superficie de la hilera, la hilera se separó
mientras que se evitaba la adhesión del polímero vertido, y se
midió la altura de la acumulación en la hilera que se había adherido
y acumulado alrededor de la abertura de vertido usando un
microscopio. Se midieron las alturas de la acumulación en la hilera
de todas las aberturas de vertido, y se registró su valor medio.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
13-21
A una mezcla agitada de 919 g de etilenglicol y
10 g de ácido acético se añadieron 71 g de tetrabutóxido de titanio
para obtener una solución (transparente) de un compuesto de titanio
en etilenglicol. A continuación, después de añadir 34,5 g de
fosfato de monolaurilo a 656 g de etilenglicol se calentó y se agitó
a 100ºC, el calentamiento y la agitación se continuó hasta la
disolución de la mezcla para obtener una disolución
transparente.
A continuación, ambas disoluciones se mezclaron
mediante agitación a 100ºC y después de añadir las cantidades
totales, la mezcla que se obtiene se agitó a una temperatura de
100ºC durante 1 hora para obtener una disolución turbia. La
relación de mezcla de las dos disoluciones se ajustó para una
relación molar de átomo de fósforo de 2,0 con respecto a los átomos
de titanio. El precipitado blanco obtenido se separó por filtración
y a continuación se lavó con agua y se secó como el catalizador de
polimerización.
Una suspensión preparada mediante mezcla de 179
partes en peso de ácido tereftálico de elevada pureza y 95 partes
en peso de etilenglicol se suministró a un ritmo constante dentro de
un reactor capaz de contener 225 partes en peso de un oligómero
mientras se agita en una atmósfera de nitrógeno manteniendo
condiciones de 255ºC, presión normal, y la reacción de
esterificación se efectuó durante mientras que se separaban del
sistema por destilación el agua y el etilenglicol generados por la
reacción. La tasa de esterificación era \geq 98% y el grado de
polimerización del oligómero producido era de aproximadamente
5-7.
Después de transferir 225 partes en peso del
oligómero obtenido mediante la reacción de esterificación dentro de
un reactor de policondensación, 3,34 partes en peso del catalizador
preparado anteriormente se cargó en él como el catalizador de
policondensación y se añadió y mezcló con el mismo un compuesto para
la separación en microfases con el poliéster, después de lo cual la
presión de reacción se redujo adicionalmente a 1 mm de Hg para la
polimerización de acuerdo con el método normal descrito más
adelante, y los gránulos se cortaron para obtener partículas de
poli(tereftalato de etileno) con una viscosidad intrínseca de
0,63 (en adelante denominados "virutas de poli(tereftalato
de etileno)". Los compuestos añadidos y mezclados, los valores de
\chi de los compuestos y sus cantidades de adición se muestran en
la Tabla 5.
\newpage
Estas virutas de poli(tereftalato de
etilo) se vertieron en masa fundida a 275ºC desde una hilera
provista con 24 conjuntos de aberturas de vertido que tienen la
forma que se muestra en la Figura 6B, y el enfriamiento se efectuó
en una pila de hilado de soplado transversal mientras que se juntan
los núcleos y aletas obtenidos, seguido de su bobinado a una
velocidad de 1000 m/min.
El hilo de filamento bobinado se sometió a un
tratamiento térmico de estirado en una relación de estirado de 2,55
usando una máquina de estirado equipada con un rodillo caliente a
90ºC y un calentador de ranura a 150ºC, para obtener hilo de 60
dtex/24 filamentos.
El hilo de filamentos obtenido se conformó en
una tela de tricotado tubular de calibre 20, y la tela tricotada
tubular se calentó a ebullición durante 20 minutos en una disolución
acuosa de hidróxido de sodio de 40 g/litro para un tratamiento de
reducción con álcali.
La propiedad de hilado, la altura de la
acumulación en la hilera, el tacto de la tela, etc. para cada
Ejemplo se muestran en la Tabla 5.
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Ejemplos Comparativos 8,
9
Se produjeron virutas de poli(tereftalato
de etileno) de la misma manera que en los Ejemplos 15 y 18, excepto
por el uso de trióxido de antimonio como catalizador de
polimerización, y estas virutas se usaron para producir hilo de
filamento para los Ejemplos Comparativos 8 y 9. La propiedad de
hilado, la altura de la acumulación en la hilera, el tacto de la
tela, etc. para cada Ejemplo se muestran en la Tabla 5.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Ejemplos 22,
23
Para el Ejemplo 22, el hilo de filamento A
obtenido en el Ejemplo 15 y un hilo B de 40 dtex/18 filamentos
obtenido mediante vertido en masa fundida de virutas de
poli(tereftalato de etileno) de una hilera provista de 18
conjuntos de aberturas de vertido planas (L/D = 5), se bobinaron a
1500 m/min y a continuación se estiraron a una temperatura de
precalentamiento de 90ºC y una relación de estirado de 2,7, se
entrelazaron con una tobera de entrelazamiento a una presión de
aire de 1,5 Kg/cm^{2} y una relación de sobrealimentación del
1,5%, para producir hilo de filamento combinado.
Este hilo de filamento combinado se sometió a
torsión en S300T/M y se usó como hilo de urdimbre e hilo de trama
para el tejido de una tela tejida habutae (tejido de seda). Después
del tratamiento de relajación, la tela se sometió a su fijado
térmico y a continuación se sometió al tratamiento de reducción con
álcali del 20%. La Tabla 6 muestra las relaciones de contracción y
la relación de combinación para el hilo de filamento A y el hilo de
filamento B, así como también la separación de aletas en la tela
tejida y el tacto de la tela.
Para el Ejemplo 23, virutas de
poli(tereftalato de etileno) con una viscosidad intrínseca de
0,64 que contienen óxido de titanio en una cantidad del 0,05% en
peso como un agente deslustrante se vertieron en masa fundida a
275ºC desde una hilera provista con 24 conjuntos de aberturas de
vertido teniendo cada una la forma que se muestra en la Figura 6B,
y el enfriamiento se efectuó en una pila de hilado de soplado
transversal mientras se juntan los núcleos y las aletas vertidos,
seguido de su bobinado a una velocidad de 2500 m/min, y después del
subsiguiente estirado a una temperatura de precalentamiento de 90ºC
y una relación de estirado de 1,8, se realizó el tratamiento de
relajación térmica usando un calentador sin contacto a 150ºC con una
tasa de sobrealimentación de 2% para obtener un hilo A de 60 dtx/24
filamentos.
Por separado, las virutas de
poli(tereftalato de etileno) se vertieron en masa fundida
desde una hilera que tiene 18 aberturas de vertido redondas, se
bobinaron a 1500 m/min y se estiraron a una temperatura de
precalentamiento de 90ºC y una relación de estirado de 3,0 para
obtener un hilo B de 40 dtex/18 filamentos.
El hilo de filamento A y el hilo de filamento B
se combinaron y se usaron para su tejido y el tratamiento de
reducción con álcali mediante el mismo método que en el Ejemplo
23.
La Tabla 6 muestra las relaciones de contracción
y la relación de combinación del hilo de filamento A y del hilo de
filamento B obtenidos en los Ejemplos 22 y 23, así como también la
separación de aletas en la tela tejida que se obtiene y el tacto de
la tela. La relación de combinación es la relación de hilo de
filamento A combinado con respecto al hilo de filamento combinado
completo (peso del hilo de filamento A + peso del hilo de filamento
B).
Ejemplos
24-32
Después de cargar 0,009 partes en peso de
titanato de tetra-n-butilo (TBT) en
una mezcla de 100 partes en peso de tereftalato de dimetilo y 70
partes en peso de etilenglicol en un reactor de acero inoxidable
capaz de soportar una reacción a presión, se efectuó la
presurización a 0,07 MPa para la reacción de transesterificación
mientras se incrementa la temperatura desde 140ºC a 240ºC, y a
continuación se añadieron 0,035 partes en peso de fosfonoacetato de
trietilo (TEPA) para terminar la reacción de transesterificación. En
este Ejemplo, M_{p}/M_{Ti} = 3, y M_{p} + M_{Ti} = 35.
A continuación el producto de reacción se
transfirió a un reactor de polimerización, la temperatura se elevó
a 290ºC, y la reacción de policondensación se efectuó en un vacío
elevado de no más de 26,67 Pa para obtener poli(tereftalato
de etileno que tiene una viscosidad intrínseca de 0,63 y un
contenido en dietilenglicol del 1,5%. El poli(tereftalato de
etileno) obtenido se conformó en virutas mediante un método
normal.
Las virutas de poli(tereftalato de
etileno) se vertieron en masa fundida a 275ºC desde una hilera
provista con 24 conjuntos de aberturas de vertido que tienen la
forma que se muestra en la Figura 6B, y el enfriamiento se efectuó
en una pila de hilado de soplado transversal mientras que se juntan
los núcleos y las aletas obtenidos, seguido de su bobinado a una
velocidad de 1000 m/min.
El hilo de filamento bobinado se sometió a un
tratamiento térmico de estirado en una relación de estirado de 2,55
usando una máquina de estirado equipada con un rodillo caliente a
90ºC y un calentador de ranura a 150ºC, para obtener un hilo de 60
dtex/24 filamentos.
El hilo de filamento obtenido se conformó en una
tela de tricotado tubular de calibre 20, y la tela de tricotado
tubular se calentó a ebullición durante 20 minutos en una disolución
acuosa de hidróxido de sodio de 40 g/litro para un tratamiento de
reducción con álcali.
La propiedad de hilado, la altura de la
acumulación en la hilera, el tacto de la tela, etc. para cada
Ejemplo se muestran en la Tabla 7.
Ejemplos Comparativos 10,
11
Después de cargar 0,064 partes en peso de
monohidrato de acetato de calcio en una mezcla de 100 partes en
peso de tereftalato de dimetilo y 70 partes en peso de etilenglicol
en un reactor de acero inoxidable capaz de soportar una reacción a
presión, se efectuó la presurización a 0,07 MPa para la reacción de
transesterificación mientras se incrementa la temperatura desde
140ºC a 240ºC, y a continuación se añadieron 0,044 partes en peso
de una disolución acuosa de ácido fosfórico del 56% en peso para
terminar la reacción de transesterificación.
A continuación el producto de reacción se
transfirió a un reactor de polimerización, se añadió trióxido de
diantimonio en la cantidad que se muestra en la Tabla, la
temperatura se elevó a 290ºC, y la reacción de policondensación se
efectuó en un vacío elevado de no más de 26,67 Pa para obtener
poli(tereftalato de etileno). El poli(tereftalato de
etileno) obtenido se conformó en virutas mediante un método
normal.
El hilo de filamento se produjo de la misma
manera que en los Ejemplos 26 y 29, excepto por el uso de las
virutas de poli(tereftalato de etileno) antes mencionadas, y
estas se usaron para los Ejemplos Comparativos 10 y 11. La
propiedad de hilado, la altura de la acumulación en la hilera, el
tacto de la tela, etc. para cada Ejemplo se muestran en la Tabla
7.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Ejemplos 33,
34
Para el Ejemplo 33, el hilo de filamento A
obtenido en el Ejemplo 26 y un hilo B de 40 dtex/18 filamentos
obtenido mediante vertido en masa fundida de virutas de
poli(tereftalato de etileno) de una hilera provista de 18
conjuntos de aberturas de vertido planas (L/D = 5), se bobinaron a
1500 m/min y a continuación se estiraron a una temperatura de
precalentamiento de 90ºC y una relación de estirado de 2,7, se
entrelazaron con una tobera de entrelazamiento a una presión de
aire de 1,5 Kg./cm^{2} y una relación de sobrealimentación del
1,5%, para producir hilo de filamento combinado.
Este hilo de filamento combinado se sometió a
torsión en S300T/M y se usó como hilo de urdimbre e hilo de trama
para el tejido de una tela tejida habutae. Después del tratamiento
de relajación, la tela se sometió a su fijado térmico y a
continuación se sometió al tratamiento de reducción con álcali del
20%. La Tabla 8 muestra las relaciones de contracción y la relación
de combinación para el hilo de filamento A y el hilo de filamento
B, así como también la separación de aletas en la tela tejida y el
tacto de la tela.
Para el Ejemplo 34, virutas de
poli(tereftalato de etileno) con una viscosidad intrínseca de
0,64 que contienen óxido de titanio en una cantidad del 0,05% en
peso como un agente deslustrante se vertieron en masa fundida a
275ºC desde una hilera provista con 24 conjuntos de aberturas de
vertido que tienen la forma que se muestra en la Figura 6B, y el
enfriamiento se efectuó en una pila de hilado de soplado transversal
mientras se juntan los núcleos y las aletas vertidos, seguido de su
bobinado a una velocidad de 2500 m/min, y después del subsiguiente
estirado a una temperatura de precalentamiento de 90ºC y una
relación de estirado de 1,8, se realizó el tratamiento de
relajación térmica usando un calentador sin contacto a 150ºC con una
tasa de sobrealimentación de 2% para obtener un hilo A de 60 dtx/24
filamentos.
Por separado, las virutas de
poli(tereftalato de etileno) se vertieron en masa fundida
desde una hilera que tiene 18 aberturas de vertido redondas, se
bobinaron a 1500 m/min y se estiraron a una temperatura de
precalentamiento de 90ºC y una relación de estirado de 3,0 para
obtener un hilo de 40 dtex/18 filamentos.
El hilo de filamento A y el hilo de filamento B
se combinaron y se usaron para su tejido y el tratamiento de
reducción con álcali mediante los mismos métodos que en el Ejemplo
33.
La Tabla 8 muestra las relaciones de contracción
y la relación de combinación del hilo de filamento A y del hilo de
filamento B obtenidos en los Ejemplos 32 y 34, así como también la
separación de aleta en la tela tejida que se obtiene y el tacto de
la tela.
La presente invención se explicará ahora
adicionalmente mediante los Ejemplos 35-40 y los
Ejemplos Comparativos 12-13. Los parámetros para
estos Ejemplos se midieron mediante los métodos siguientes.
Ésta se midió a 35ºC usando ortoclorofenol como
disolvente.
El estado de vertido del polímero cuando se
vierte de la hilera se observó durante el hilado, y el estado del
vertido se clasificó según la escala siguiente. La observación se
efectuaba a partir de la 1ª hora, tercer día y séptimo día después
del comienzo del hilado conjugado.
Nivel 1: El filamento vertido trazó una línea de
caída consistente con un desplazamiento estable.
Nivel 2: pequeños pliegues, deformaciones o
turbulencias en el filamento vertido.
Nivel 3: grandes pliegues, deformaciones o
turbulencias en el filamento vertido. El contacto parcial del
polímero con la superficie de la hilera, da lugar a una rotura
frecuente del filamento.
La superficie de la sección hueca (A) de cada
sección transversal de fibra única y la superficie (B) que rodea la
sección transversal se midieron a partir de una micrografía de las
secciones transversales de la fibra de poliéster, y el valor medio
de todas las secciones transversales laterales de fibra única
calculados mediante la fórmula siguiente se registró como el % de
huecos.
% de huecos =
A/B x
100
Ésta se midió usando un Aparato de Ensayo
USTER-4 de Zellweger Uster, con una velocidad de
operación de 400 m/min.
Al colocar fibras de poliéster enrolladas en
bobina (o enrolladas en carrete) a través de una máquina bobinadora
de urdimbre equipada con un detector de copos, los hilos se urdieron
y se estiraron durante 42 horas a una velocidad de 400 m/min. La
máquina bobinadora de urdimbre se paró periódicamente y la presencia
de copos se confirmó visualmente, y el recuento total de copos
confirmados se calculó por 10^{6} m de la longitud de la hebra y
se registró como el recuento de copos.
Las fibras de poliéster se tricotaron a un
tejido tricotado tubular de 30 cm. de longitud con una máquina de
tricotado circular de calibre 12, se usó un colorante (Terasil Blue
GFL) para su tinción a 100ºC durante 40 minutos, y se graduó su
propiedad de nivel de tinción de acuerdo con la siguiente escala
basada en el examen visual por un examinador.
Nivel 1: Tinción uniforme, virtualmente sin
manchas de colorante.
Nivel 2: Algunas manchas de colorante en forma
de rayas o moteadas.
Nivel 3: Cantidad significativa de manchas de
colorante en forma de rayas o moteadas sobre un lado.
Estas propiedades se midieron de acuerdo con el
Documento JIS-L1013.
El tacto estridente, el volumen, la flexibilidad
y la sensación de ligereza se clasificaron sobre una escala de tres
niveles de muy bueno (excelente), bueno (satisfactorio) o malo
(inaceptable) mediante un panel de 5 expertos, y se calcularon los
valores medios.
La preparación de un compuesto de titanio, del
compuesto de fósforo y del catalizador y la producción de un
oligómero se realizaron de la misma manera que en el Ejemplo 1.
Después de transferir 225 partes en peso del
oligómero obtenido mediante la reacción de esterificación a un
reactor de policondensación, 3,34 partes en peso del "catalizador
TP1-2,0" producido anteriormente se cargó en él
como el catalizador de policondensación. A continuación la
temperatura de reacción en el sistema se elevó desde 255ºC a 280ºC
y la presión de reacción se redujo desde la presión atmosférica a 60
Pa en etapas, para la reacción de policondensación mientras que se
separan del sistema el agua y el etilenglicol generado por la
reacción y a continuación se añadió 0,6% en peso de un
alquilsulfonato de sodio C_{8}-C_{20} (media =
C_{14}), y después de la terminación de la reacción, el producto
de reacción en el sistema se extruyó de manera continua desde el
puerto de vertido en una hebra y se enfrió y se cortó para obtener
gránulos granulares de aproximadamente 3 mm de tamaño. La
viscosidad intrínseca del poli(tereftalato de etileno)
obtenido era de 0,63.
Después de secar los gránulos de poliéster
obtenidos mediante un método normal, se introdujeron en una máquina
de hilar equipada con un extrusor de masa fundida (extrusor de
husillo) y se fundieron, posteriormente se introdujeron en un
devanador colocado en un bloque de hilado mantenido a 290ºC y a
continuación se vertieron en masa fundida, y el filamento vertido
se enfrió hasta su solidificación, después de lo cual se aplicó un
lubricante con anterioridad a su entrelazamiento y a continuación se
bobinaron a una velocidad de bobinado de 1400 m/min. El filamento
sin estirar obtenido se estiró a una temperatura del rodillo de
precalentamiento de 90ºC, una temperatura del calentador de fijado
térmico (del tipo sin contacto) de 200ºC, una relación de estirado
de 2,3 y una velocidad de estirado de 800 m/min, y finalmente se
entrelazaron para obtener fibras de poliéster de sección
transversal modificada de 83 dtex/24 filamentos con una proporción
de huecos del 15%. No se encontró acumulación de materia extraña
alrededor de las aberturas de vertido de la hilera durante el
hilado, y el estado del vertido de polímero era estable durante un
período de tiempo prolongado.
Los filamentos obtenidos se usaron como hilo de
urdimbre e hilo de trama para el tejido de una tela tejida habutae,
y a continuación el lavado, fijado térmico, reducción con álcali
(intensidad de reducción: 15%) y tinción se realizaron mediante
métodos normales para obtener una tela de tejido de tafetán teñida.
Los resultados de la evaluación de las fibras y de la tela tejida
se muestran en la Tabla 9.
Ejemplo Comparativo
12
Se realizó el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 35 excepto que el catalizador de policondensación se cambió
a una disolución del 1,3% de trióxido de antimonio en etilenglicol,
la cantidad cargada era de 4,83 partes en peso, y se cargaron
adicionalmente 0,121 partes en peso de una disolución del 25% de
fosfato de trimetilo en etilenglicol como un estabilizador, para
obtener un poliéster con una viscosidad intrínseca de 0,63. El
poliéster se hiló y se estiró con el mismo método y condiciones que
en el Ejemplo 1 para obtener fibras de poliéster de sección
transversal modificada de 83 dtex/24 filamentos. Se encontró un
crecimiento de materia acumulada alrededor de las aberturas de
vertido de la hilera durante el curso del hilado, mientras que se
observaron también pliegues, deformaciones y turbulencias en los
filamentos vertidos. Se obtuvo también una tela tejida teñida de la
misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de las fibras y de
las telas obtenidas se muestran en la Tabla 9.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Ejemplos
36-37
El hilado y el estirado se realizaron con el
mismo método y condiciones que en el Ejemplo 35, excepto que las
formas de la sección transversal lateral de la fibra única tenían
los valores mostrados en la Tabla 10, para obtener fibras de
poliéster de sección transversal modificada. Las telas tejidas
teñidas se obtuvieron también de la misma manera que en el Ejemplo
35. Los tactos de las telas tejidas obtenidas se muestran en la
Tabla 10.
Ejemplo Comparativo
13
El hilado y el estirado se realizaron con el
mismo método y condiciones que en el Ejemplo 35, excepto que las
formas de la sección transversal lateral de la fibra única era una
sección transversal redonda, para obtener fibras de poliéster. Se
obtuvo también una tela tejida teñida de la misma manera que en el
Ejemplo 35. El tacto de la fibra tejida obtenida se muestra en la
Tabla 10 (no exhibió absolutamente un tacto estridente).
Ejemplos
38-40
El hilado y el estirado se realizaron con el
mismo método y condiciones que en el Ejemplo 35, excepto que los
valores del porcentaje de huecos para las fibras eran los que se
muestran en la Tabla 11, para obtener fibras de poliéster de
sección transversal modificada. Se obtuvieron también telas tejidas
teñidas de la misma manera que en Ejemplo 35. Los resultados para
las fibras obtenidas y las telas tejidas se muestran en la Tabla
11.
Claims (17)
1. Fibras de poliéster de sección transversal
modificada que comprenden, como un componente principal, un
polímero de poliéster y que tiene una sección transversal
modificada,
en las que
el polímero de poliéster se produce mediante
policondensación de un éster de dicarboxilato aromático en presencia
de un catalizador,
el catalizador comprende al menos un ingrediente
seleccionado de entre la mezcla (1) y el producto de reacción (2)
más adelante,
la mezcla (1) es una mezcla de los componentes
(A) y (B) siguientes:
(A) un componente de compuesto de titanio que
comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste
en:
(a) alcóxidos de titanio representados por la
fórmula general (I) siguiente:
en la que R^{1}, R^{2}, R^{3}
y R^{4} cada uno independientemente representan unas especies
seleccionadas de entre grupos alquilo que tienen 1 a 20 átomos de
carbono y grupos fenilo, m representa un número entero de
1-4, y cuando m es un número entero de 2, 3 ó 4, los
dos, tres o cuatro grupos R^{2} y R^{3} pueden ser el mismo o
diferente,
y
(b) los productos de reacción de alcóxidos de
titanio de fórmula general (I) anterior con ácidos carboxílicos
polivalentes aromáticos representados por la fórmula general
(II):
en la que n representa un número
entero de
2-4
o sus anhídridos, y
(B) un componente de compuesto de fósforo que
comprende al menos un compuesto representado por la formula general
(III) siguiente:
en la que R^{5}, R^{6} y
R^{7} cada uno independientemente representan grupos alquilo que
tienen 1 a 4 átomos de carbono, y X representa al menos unas
especies seleccionadas de entre el grupo -CH_{2}- y el grupo
-CH(Y)- (en el que Y representa un grupo
fenilo,
la mezcla (1) para el catalizador se usa con una
relación de mezcla tal que la relación (%) M_{Ti} de los
milimoles de elemento de titanio en el componente de compuesto de
titanio (A) con respecto al número de moles del éster de
dicarboxilato aromático y la relación (%) M_{p} de los milimoles
de elemento de fósforo en el componente de compuesto de fósforo (B)
con respecto al número de moles del éster de dicarboxilato aromático
satisfagan las expresiones (i) y (ii):
- 1 \leq M_{p}/M_{Ti} \leq 15
- (i)
- 10 \leq M_{p} + M_{Ti} \leq 100
- (ii),
y el producto de reacción (2) es el producto de
reacción de los componentes siguientes (C) y (D):
(C) un componente de compuesto de titanio que
comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste
en:
(c) alcóxidos de titanio representados por la
fórmula (I) anterior y
(d) los productos de reacción de alcóxidos de
titanio de la fórmula general (I) anterior con ácidos carboxílicos
polivalentes aromáticos representados por la fórmula general (II)
anterior o sus anhídridos, y
(D) un componente de compuesto de fósforo que
comprende al menos un compuesto de fósforo representado por la
fórmula general (IV) siguiente:
en la que R^{8} representa grupos
alquilo que tienen 1 a 20 átomos de carbono o grupos arilo que
tienen 6 a 20 átomos de carbono, y p representa un número entero de
1 ó
2.
2. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 1, en las
que el componente (A) de la mezcla (1) para el catalizador y el
componente (C) del producto de reacción (2) para el catalizador
contienen el respectivo alcóxido de titanio (a) y alcóxido de
titanio (c) cada uno en una relación molar de reacción en el
intervalo de 2:1 a 2:5 con respecto al ácido carboxílico polivalente
aromático representado por la fórmula general (II) o sus
anhídridos.
3. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en
las que en el producto de reacción (2) para el catalizador, la
relación de reacción del componente (D) con respecto al componente
(C) está en el intervalo de 1:1 a 3:1, en términos de la relación de
los moles de átomos de fósforo en el componente (D) a los moles de
átomos de titanio en el componente (C).
4. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en las que el compuesto de fósforo de
fórmula general (IV) usado en el producto de reacción (2) para el
catalizador se selecciona de entre fosfatos de monoalquilo.
5. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en las que el éster de dicarboxilato
aromático es un diéster producido mediante transesterificación de
un éster de dialquilo de un ácido dicarboxílico aromático y un éster
de un alquilenglicol, en la presencia de un catalizador que
contiene un compuesto de titanio.
6. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en las que el ácido dicarboxílico aromático
se selecciona de entre ácido tereftálico, ácido
1,2-naftalendicarboxílico, ácido ftálico, ácido
isoftálico, ácido difenildicarboxílico y ácido
difenoxiletanodicarboxílico y el alquilenglicol se selecciona de
entre etilenglicol, butilenglicol, trimetilenglicol, propilenglicol,
neopentilglicol, hexanometilenglicol y dodecanometilenglicol.
7. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en las que la sección transversal lateral
de la fibra única es de una forma plana, y la forma plana es una
forma con 3-6 formas de sección transversal redonda
unidas en la dirección longitudinal.
8. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 7, que
comprenden partículas inorgánicas en 0,2-10% en
peso basado en el peso de las fibras.
9. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en
las que la sección transversal lateral de la fibra, la lisura
representada por A/B como la relación de la anchura A del eje largo
a la anchura máxima B del eje corto perpendicular al eje largo B es
3-6.
\newpage
10. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, en las que la sección transversal lateral
de la fibra única, la irregularidad representada por B/C como la
relación de la anchura máxima B del eje corto a la anchura mínima C
(anchura mínima en las uniones de las formas de sección transversal
redonda) es superior a 1 e inferior a 5.
11. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en las que la sección transversal lateral
de la fibra única comprende un núcleo y 3-8 aletas
que sobresalen hacia afuera desde el núcleo, y el coeficiente de
protrusión según se define mediante la fórmula (iii) más adelante
está entre 0,3 y 0,7,
(iii)Coeficiente de protrusión =
(a_{1}-b_{1})/a_{1}
en donde a_{1} representa la
longitud desde el centro de un circulo inscrito en la pared interior
de la sección transversal de la fibra única al extremo de la aleta,
y b_{1} representa el radio del circulo inscrito en la pared
interior de la sección transversal de la
fibra.
12. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 11, en las
que la cristalinidad de la fibra no es superior al 30%.
13. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 11 ó 12, en
las que la relación de contracción en agua en ebullición de la fibra
es de 15-70%.
14. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en las que la fibra única de poliéster
comprende un núcleo y múltiples aletas que sobresalen de una forma
radial desde el núcleo a lo largo de la dirección longitudinal del
núcleo, y las fibras únicas con formas de sección transversal que
satisfacen todas de las relaciones (iv) a (vi) siguientes se someten
a un tratamiento de reducción con álcali para separar al menos
alguna de las aletas de los núcleos,
- 1/20 \leq S_{B}/S_{A} \leq 1/3
- (iv)
- 0,6 \leq L_{B}/D_{A} \leq 3,0
- (v)
- W_{B}/D_{A} \leq ¼
- (vi)
en donde S_{A} representa la
superficie de la sección transversal del núcleo, D_{A} representa
el diámetro del núcleo si la sección transversal es un círculo o el
diámetro del círculo circunscrito si ella no es un círculo, y
S_{B}, L_{B} y W_{B} representan la superficie de la sección
transversal, la longitud máxima y la anchura mínima de las aletas,
respectivamente.
15. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 14, en las
que un compuesto que tiene un parámetro de compatibilidad \chi
representado por la relación (vii) más adelante de
0,1-2,0 se incluye en la fibra de poliéster con
anterioridad a su tratamiento con álcali a 0,5-5,0%
en peso con respecto al peso de la fibra de poliéster,
(vii)\chi =
(V_{a}/RT)
(\delta_{a}-\delta_{b})^{2}
en donde V_{a} representa el
volumen molar (cm^{3}/mol) del poliéster, R representa la
constante de los gases (J/mol \cdot K), T representa la
temperatura absoluta (K) y \delta_{a} y \delta_{b}
representan los parámetros de solubilidad (J^{1/2}/cm^{3/2})
del poliéster y del compuesto,
respectivamente.
16. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en las que la forma de la sección
transversal lateral de la fibra única es una forma que comprende
una sección de forma triangular y una protrusión que se extiende
desde un vértice de la forma triangular, en las que se satisfacen
ambas de las relaciones siguientes (viii) y (ix), y que tienen una
parte hueca en la sección de forma triangular que constituye el
3-15% de la misma,
(viii)0,7
\leq L1/L2 \leq
3,0
(ix)3,0 \leq
h2/h1 \leq
10,0
en donde L1 representa la distancia
desde el punto de conexión entre la sección de forma triangular y la
protrusión en el extremo de la protrusión, L2 representa la
distancia entre el punto de conexión entre la sección de forma
triangular y la protrusión y el lado de la sección de forma
triangular opuesto al punto de conexión, h1 representa la anchura
de la protrusión y h2 representa la longitud del lado de la sección
de forma triangular opuesto al punto de conexión entre la sección
de forma triangular y la
protrusión.
17. Las fibras de poliéster de sección
transversal modificada de acuerdo con la reivindicación 16, en las
que una sal de metal de un ácido sulfónico orgánico representado por
la fórmula general (V) más adelante se incluye en
0,5-2,5% en peso con respecto al peso de la fibra de
poliéster,
(V)R^{9}SO_{3}M
en la que R^{9} representa grupos
alquilo que tienen 3 a 30 átomos de carbono o grupos arilo o
alquilarilo que tienen 7 a 40 átomos de carbono, y M representa un
metal alcalino o un metal
alcalino-térreo.
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