ES2341871T3 - Fibra elastica de poliuretano y metodo para su produccion. - Google Patents
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Abstract
Una fibra elástica de poliuretano que contiene partículas de un compuesto inorgánico que tienen un tamaño medio de partículas de 0,5 a 5 μm, y que muestran un índice de refracción de 1,4 a 1,6, y que tiene al menos una parte saliente con una anchura máxima de 0,5 a 5 μm en la superficie de la fibra, por una longitud de 120 μm en la dirección del eje de la fibra.
Description
Fibra elástica de poliuretano y método para su
producción.
La presente invención se refiere a una fibra de
poliuretano con excelente estabilidad durante el texturizado, y a
un procedimiento para su preparación.
\vskip1.000000\baselineskip
Una fibra elástica de poliuretano es una fibra
estirable que es excelente en una función elástica, y se mezcla y
tricota o teje con una fibra de poliamida, una fibra de poliéster,
algodón, y similares. Las telas resultantes se han usado
ampliamente en campos que no son de ropa tales como para pañales,
vendas, soportes, mascarillas, materiales interiores para
automóviles, redes y cintas, asi como en el campo de la ropa tal
como para prendas de ropa interior, calcetines, medias pantalón,
trajes de baño, ropa deportiva, y leotardos.
Cuando una fibra elástica de poliuretano se usa
en el campo de la ropa, la fibra usualmente se urde y se cubre, se
mezcla-tricota y se mezcla-teje, y
la tela resultante se tiñe y se seca con calor para proporcionar
productos de tela. Cuando una fibra de poliuretano se urde o cubre,
se genera fricción entre la fibra y un peine de tejedor o una guía.
Además, cuando una fibra elástica de poliuretano se mezcla y tricota
o teje, se genera fricción entre la fibra y una guía o una aguja de
tejer. Cuando la resistencia a la fricción de la fibra elástica de
poliuretano es siempre constante, apenas se produce rotura de hilos,
y puede prepararse una tela de alta calidad con una desigualdad
reducida. Sin embargo, en realidad, se produce la rotura de hilos
provocada por una variación en la resistencia a la fricción, y se
producen desigualdades como rayas para dificultar la estabilidad
durante el texturizado de la fibra.
Para mejorar tal estabilidad durante el
texturizado, comúnmente se ha impartido un agente de tratamiento de
fibras tal como un aceite de acabado. Cuando se imparte un aceite de
acabado en una cantidad grande, el efecto de mejorar la estabilidad
durante el texturizado se obtiene hasta cierto punto. Sin embargo,
el efecto es inadecuado. El uso de un aceite de acabado en una
cantidad grande más bien provoca un problema drástico de manchas en
el aparato, y no se puede decir que sea económico.
Se han llevado a cabo diversas investigaciones
sobre las composiciones y cantidades de adhesión de aceites de
acabado, y se han descrito métodos que permiten que los aceites de
acabado contengan lubricantes tales como jabones metálicos, sílice
y derivados de sílice (véase, por ejemplo, la publicación de patente
japonesa examinada (Kokoku) Nº 40-5557, publicación
de patente japonesa sin examinar (Kokai) Nº
60-239519, publicación de patente japonesa
examinada (Kokoku) Nº 5-41747, y similares). Sin
embargo, cuando un material insoluble en un aceite de acabado se
pega a la superficie de una fibra, el material insoluble se
desprende de la superficie durante el texturizado, para provocar un
problema de sedimentos de fibras.
Por ejemplo, la publicación de patente japonesa
examinada (Kokoku) Nº 58-44767 describe un método
para reducir la pegajosidad de una fibra elástica de poliuretano,
que comprende permitir que una disolución de poliuretano contenga
jabón metálico en polvo en la etapa de preparación de la fibra
elástica de poliuretano. Sin embargo, porque el jabón metálico está
en un estado de dispersión en la disolución de poliuretano, el
filtro y boquilla se obstruyen, para provocar un problema de
aumento significativo de la presión en la etapa para deteriorar la
estabilidad de la etapa.
Además, se han llevado a cabo investigaciones
para mejorar la estabilidad durante el texturizado, mediante la
modificación de la superficie de la fibra, y se han propuesto
métodos que incluyen los siguientes: un método que comprende añadir
un ácido dicarboxílico alifático saturado de modo que la superficie
de la fibra se forma para que tenga una desigualdad considerable
(publicación de patente japonesa examinada (Kokoku) Nº
5-45684); y un método que comprende añadir sulfato
de bario con un punto isoeléctrico especifico a un poliuretano, e
impartir un agente de acabado lubricante en combinación, de modo que
la superficie de la fibra se haga rugosa para tener propiedades de
lubricidad y una pegajosidad reducida (publicación de patente
japonesa Nº 3279569). Sin embargo, incluso estos métodos no pueden
hacer que una fibra de poliuretano tenga una estabilidad durante el
texturizado suficiente.
\vskip1.000000\baselineskip
El objeto de la presente invención es
proporcionar una fibra elástica de poliuretano con excelente
estabilidad durante el texturizado. El objeto de la presente
invención, en más detalle, es proporcionar una fibra elástica de
poliuretano que muestra una rotura de hilos reducida durante la
urdimbre, mezclado-tricotado y
mezclado-tejido, que puede formar una tela de alta
calidad con una desigualdad reducida, y que es económica porque la
cantidad de adhesión de agentes de tratamiento de la fibra, tal
como un aceite de acabado, es pequeña, y un procedimiento para su
preparación.
Como resultado de llevar a cabo de manera
intensiva investigaciones para solucionar los problemas anteriores,
los inventores de la presente invención han descubierto que una
fibra elástica de poliuretano que contiene partículas de un
compuesto inorgánico específico, y con partes salientes específicas
sobre la superficie y propiedades de fricción específicas, muestra
una excelente estabilidad durante el texturizado, y de este modo
han logrado la presente invención.
Esto es, la presente invención es como se
explica a continuación.
(1) Una fibra elástica de poliuretano que
contiene partículas de un compuesto inorgánico que tienen un tamaño
medio de partículas de 0,5 a 5 \mum, y que muestran un índice de
refracción de 1,4 a 1,6, y que tiene al menos una parte saliente
con una anchura máxima de 0,5 a 5 \mum en la superficie de la
fibra, por una longitud de 120 \mum en la dirección del eje de la
fibra.
(2) La fibra elástica de poliuretano conforme al
punto 1 mencionado anteriormente, en la que la fibra elástica de
poliuretano contiene desde 0,05 hasta 10% en peso de partículas de
compuesto inorgánico.
(3) La fibra elástica de poliuretano conforme a
los puntos 1 ó 2 mencionados anteriormente, en la que las
partículas de compuesto inorgánico son sílice porosa con una
superficie específica de 100 a 800 m^{2}/g.
(4) La fibra elástica de poliuretano conforme a
uno cualquiera de los puntos 1 a 3 mencionados anteriormente, en la
que su coeficiente de fricción dinámico frente a una aguja de tejer
es desde 0,2 hasta 0,6.
(5) La fibra elástica de poliuretano conforme a
uno cualquiera de los puntos 1 a 4 mencionados anteriormente, en la
que su coeficiente de fricción estático frente a la fibra elástica
de poliuretano es desde 0,3 hasta 0,6.
(6) La fibra elástica de poliuretano conforme a
uno cualquiera de los puntos 1 a 5 mencionados anteriormente, en la
que el cambio con el tiempo (después de dejar que la fibra elástica
de poliuretano esté durante 16 horas a 70ºC) de su coeficiente de
fricción estático frente a un hilo de nailon es 0,1 o inferior.
(7) Un procedimiento para preparar una fibra
elástica de poliuretano, que comprende dispersar de manera fina
partículas de un compuesto inorgánico con un tamaño medio de
partículas de 0,5 a 5 \mum, y que muestran un índice de
refracción de 1,4 a 1,6 en un disolvente polar de tipo de amida, e
hilar en seco una disolución de hilatura de poliuretano que
contiene desde 0,05 hasta 10% en peso, basado en el poliuretano, de
las partículas de compuesto inorgánico.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se explica en detalle a
continuación.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención tiene, en la superficie de la fibra, al menos una parte
saliente relativamente grande con una anchura máxima de 0,5 a 5
\mum, por una longitud de 120 \mum en la dirección del eje de
la fibra. Cuando la parte saliente tiene una anchura máxima inferior
a 0,5 \mum, la estabilidad durante el texturizado se vuelve
insuficiente. Cuando la parte saliente tiene una anchura máxima
superior a 5 \mum, la parte saliente se vuelve un defecto, y las
propiedades físicas de la fibra se vuelven malas. El número de
partes salientes debe ser al menos 1 por una longitud de 120 \mum
en la superficie de la fibra, en la dirección del eje de la fibra.
Cuando el número es inferior al valor anterior, no puede obtenerse
una excelente estabilidad de texturizado.
La parte saliente en la presente invención
designa una porción saliente con respecto a la superficie media de
la superficie de la fibra, y la forma no importa mientras la anchura
máxima sea desde 0,5 hasta 5 \mum. Su altura máxima desde la
superficie de la fibra es preferiblemente desde 0,05 hasta 2
\mum.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención contiene partículas de un compuesto inorgánico con un
tamaño medio de partículas de 0,5 a 5 \mum, y que muestran un
índice de refracción de 1,4 a 1,6. Cuando la fibra elástica de
poliuretano contiene tales partículas de compuesto inorgánico, la
fibra tiene las propiedades de forma anteriores de la superficie de
la fibra, y muestra excelentes propiedades físicas.
Cuando el tamaño medio de partículas es inferior
a 0,5 \mum, no puede formarse en la superficie de la fibra una
parte saliente con un tamaño adecuado. Como resultado, no puede
obtenerse una excelente estabilidad de la fibra durante el
texturizado. Además, cuando el tamaño medio de partículas sobrepasa
5 \mum, es probable que las partículas obstruyan un filtro en la
etapa de preparación de la fibra elástica de poliuretano, o la
fibra tiene unas malas propiedades físicas debido a defectos
formados por las partículas. Como resultado, es probable que se
produzca la rotura de hilos durante el texturizado, o un
procedimiento similar.
Además, cuando el índice de refracción de las
partículas está fuera del intervalo de 1,4 a 1,6, la diferencia de
índice de refracción entre las partículas y el sustrato de polímero
de poliuretano se vuelve significativa. Como resultado, se reduce
la transparencia de la fibra elástica de poliuretano, y cambia el
tono del color. En particular, para un hilo de tipo claro, un
ligero tamaño desigual del hilo en la dirección del eje de la fibra
llama la atención, y el aspecto y calidad de la tela o productos de
tela se vuelven malos.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención contiene las partículas de compuesto inorgánico
anteriores, con un tamaño medio de partículas de 0,5 a 5 \mum, y
que muestran un índice de refracción de 1,4 a 1,6 en una cantidad
de preferiblemente 0,05 a 10% en peso, basado en la fibra elástica
de poliuretano, más preferiblemente de 0,1 a 10% en peso, y aún más
preferiblemente de 0,1 a 4% en peso. Cuando el contenido de las
partículas de compuesto inorgánico cae en el intervalo anterior, se
obtienen las siguientes ventajas: se obtiene una excelente
estabilidad durante el texturizado de la fibra; se obtiene una
excelente estabilidad de hilado durante la preparación de la fibra;
y las propiedades físicas de la fibra se vuelven excelentes.
Las partículas del compuesto inorgánico son
satisfactorias mientras las partículas cumplan el requisito de que
la fibra elástica de poliuretano tenga al menos una parte saliente
que tenga una anchura máxima de 0,5 a 5 \mum en la superficie de
la fibra, por una longitud de 120 \mum en la dirección del eje de
la fibra.
En la presente invención, los ejemplos de las
partículas de compuesto inorgánico incluyen alúmina, hidróxido
magnésico, carbonato magnésico, carbonato calcico, silicato cálcico,
silicato magnésico, caolín, mica y sílice. De estos, es preferida
la sílice sintética amorfa, y la sílice sintética porosa con una
superficie específica de 100 a 800 m^{2}/g es más preferida. Las
propiedades físicas de la sílice sintética pueden ajustarse medíante
el procedimiento de producción. Los procedimientos de producción
típicos incluyen: un procedimiento en húmedo para preparar sílice
que comprende mezclar silicato sódico y ácido sulfúrico para formar
un sol de ácido silícico, hacer polimerízar el sol de ácido
silícico para formar partículas primarias, y ajustar el tamaño de
los aglomerados mediante las condiciones de reacción adecuadas; y
un procedimiento en seco para preparar partículas de sílice que
comprende la combustión e hidrólisis de tetraclorosilano en fase
gaseosa.
En la presente invención, es apropiada la sílice
porosa obtenida mediante el procedimiento en húmedo anterior, en el
que se forman aglomerados tridimensionales a partir de las
partículas primarias en condiciones de reacción adecuadas, y se
permite que los aglomerados gelifiquen. La superficie específica
interna, el tamaño de los poros, y las propiedades físicas de la
sílice porosa pueden variar mediante la variación de las condiciones
de formación de las partículas primarias. Las partículas de sílíce
porosa tienen una superficie específica de 100 a 800 m^{2}/g, y
más preferiblemente de 200 a 800 m^{2}/g.
Usualmente, cuando una sustancia inorgánica
dura, tal como el titanio, que se ha usado de manera convencional
para una fibra, se añade a una fibra, las caras de contacto de una
guía y una aguja de tejer se desgastan por fricción de manera
acelerada durante la preparación o texturizado de la fibra. Aunque
la sílice es tan dura como el titanio en general, el uso de sílice
porosa reduce mucho la abrasión de la guía y aguja durante la
preparación y texturizado de una fibra elástica de poliuretano,
porque la sílice porosa es estructuralmente frágil.
La sílice obtenida mediante un procedimiento en
seco y que no tiene superficie específica interna, y la sílice
(carbón blanco) obtenida mediante un procedimiento en húmedo en
condiciones de reacción que detienen el crecimiento de los
aglomerados y que no tiene superficie específica interna o la tiene
pequeña, son partículas muy finas con un tamaño de partículas de
0,1 \mum o inferior. Como resultado, tal sílice tiene a veces una
superficie específica similar a la de la sílice porosa. Porque tal
sílice probablemente se aglomera en la disolución o hilo, la
obstrucción del filtro es significativa. Además, porque los
aglomerados son densos, la abrasión de la guía y aguja es
significativa.
Una superficie de la sílice porosa obtenida
industrialmente mediante los métodos anteriores, se cubre usualmente
con grupos hidroxílicos y, como resultado, es hidrófila. Sin
embargo, la sílice porosa puede también tratarse en la superficie
para que los grupos hidroxílicos de la superficie se enmascaren, y
la sílice porosa sea hidrófoba. La sílice porosa puede hacerse
hidrófoba mediante, por ejemplo, los siguientes procedimientos: un
procedimiento para hacer reaccionar químicamente un grupo silanol
sobre la superficie de la sílice con un compuesto de organosílicio,
tal como cloruro de tetrametilsílano o dicloruro de
bis(octadecil)silano; y un procedimiento para
hidrolizar ortosílícato de alquilo en un disolvente para
proporcionar directamente sílice hidrófoba. La sílice obtenida
mediante cualquiera de los procedimientos de preparación puede
usarse mientras la sílice obtenida de este modo cumpla los
requisitos de las propiedades de las partículas anteriores.
La sílice porosa hidrófila es económicamente
Existe una alta afinidad entre la sílice porosa hidrófoba y un
disolvente orgánico, y tiene una excelente aptitud para dispersarse
en una disolución de poliuretano. La sílice porosa hidrófoba mejora
por lo tanto la estabilidad durante la etapa de preparación de una
fibra elástica de poliuretano. Una cantidad de adsorción de
di-n-butilamina (valor de DBA)
adsorbida a grupos hidroxílicos se usa como una medida de la
hidrofobia de la superficie de una sílice. Una sílice porosa
hidrófoba con un valor de DBA de 0 a 300 meq/kg es preferida porque
tiene una excelente aptitud para dispersarse.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención tiene preferiblemente un coeficiente de fricción dinámico
frente a una aguja de tejer de 0,2 a 0,6. Cuando el coeficiente de
fricción dinámico frente a una aguja de tejer está en el intervalo
anterior, la fricción frente a una guía, una barra de guía, o
similar, se vuelve apropiada durante el texturizado. El hilo
muestra por lo tanto una excelente estabilidad durante su paso, y
se suprime la variación de la tensión de la fibra elástica de
poliuretano durante su inserción en una tela. Como resultado, se
mejora la calidad de la tela resultante.
Además, la fibra elástica de poliuretano de la
invención muestra una reducción de la variación de la tensión
provocada por un cambio en la fricción dinámica frente a una agujar
de tejer. En la medición de un coeficiente de fricción dinámico
frente a una aguja de tejer, cuando un cambio en la tensión
(T_{1}) de la fibra elástica de poliuretano sobre el lado de
entrada que experimenta una resistencia a la fricción de la aguja de
tejer, cuando la fibra pasa durante 20 minutos, es de 1,0 cN o
inferior, se suprime el cambio en la tensión de la fibra provocado
por una aguja de tejer, un peine de tejedor, o similar, y se mejora
la calidad de la tela obtenida de este modo.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención tiene preferiblemente unas propiedades de fricción tales
que el coeficiente de fricción estático frente a una fibra elástica
de poliuretano cae en el intervalo desde 0,3 hasta 0,6. Cuando el
coeficiente de fricción estático frente a una fibra elástica de
poliuretano está en el intervalo anterior, el poliuretano enrollado
sobre una bobina de papel muestra una excelente estabilidad de
forma, y pueden suprimirse la rotura del hilo provocada por un
enrollado irregular (denominado en inglés "wound yarn
edge-drop") y la rotura del hilo provocada por el
pegado de las fibras de poliuretano durante el texturizado. Además,
el coeficiente de fricción estático frente a una fibra elástica de
poliuretano designa un valor obtenido por medición de un
coeficiente de fricción estático usando las fibras elásticas de
poliuretano que han de medirse.
La fibra elástica de poliuretano de la invención
muestra preferiblemente un cambio con el tiempo del coeficiente de
fricción estático frente a un hilo de nailon (después de dejar que
la fibra esté durante 16 horas a 70ºC) de 0,1 o inferior. La
condición de dejar la fibra a 70ºC durante 16 horas es una
evaluación acelerada que toma en consideración un cambio con el
tiempo a temperatura ambiente. Una fibra elástica de poliuretano que
muestra un cambio de la fricción con el tiempo en la condición
anterior de 0,1 o inferior, muestra solamente un ligero cambio en
las propiedades de fricción con el tiempo, y puede mantener una
excelente estabilidad de texturizado durante un largo periodo
de
tiempo.
tiempo.
En la presente invención, la fibra elástica de
poliuretano cumple preferiblemente el requisito anterior de un
coeficiente de fricción dinámico frente a una aguja de tejer, y el
requisito anterior de un coeficiente de fricción estático frente a
una fibra elástica de poliuretano, y mantiene preferiblemente una
buena aptitud para el desenrollamiento durante un largo periodo de
tiempo.
El polímero sustrato de la fibra elástica de
poliuretano de la invención puede obtenerse mediante, por ejemplo,
la reacción de un polímero de poliol, un diisocianato, un extendedor
de cadena con átomos de hidrógeno activos polifuncionales, y un
finalizador de cadena con un átomo de hidrógeno activo
monofuncional.
Los ejemplos del polímero de poliol incluyen
diversos dioles compuestos de un homo o copolímero sustancialmente
lineal, tales como dioles de poliéster, dioles de poliéter, dioles
de poliésteramida, dioles poliacrílicos, dioles de politioéster,
dioles de politioéter, dioles de policarbonato, o una mezcla o un
copolímero de estas sustancias. Los ejemplos preferidos son
polialquilen-éter-glicoles, tales como un
polioxietilenglicol, un polioxipropilenglicol, un
politetrametilen-éter-glicol, un
polioxipentarnetilenglicol, un poliéterglicol copolimerizado
formado a partir de un grupo de tetrametileno y un grupo de
2,2-dimetilpropileno, un poliéterglicol
copolimerizado formado a partir de un grupo de tetrametileno y un
grupo de 3-metiltetrametileno, o una mezcla de estas
sustancias. De estas sustancias, son apropiados un
politetrametilen-éter-glicol, un poliéterglicol
copolimerizado formado a partir de un grupo de tetrametileno y un
grupo de 2,2-dimetilpropileno, en vista de una
excelente función elástica.
El peso molecular promedio en número es
preferiblemente desde 500 hasta 5000, y más preferiblemente desde
1000 hasta 3000.
Los ejemplos del isocianato son diisocianatos
alifáticos, alicíclícos y aromáticos, y similares. Sus ejemplos
específicos incluyen
4,4'-difenilmetano-diisocianato,
2,4'-difenilmetano-diisocianato,
2,4- o 2,6-tolilen-diisocianato, m-
o p-xililen-diisocianato,
\alpha,\alpha,\alpha',\alpha'-tetrametiIxililen-diisocianato,
4,4'-difeniléter-diisocianato,
4,4'-diciclohexil-diisocianato, 1,3-
o 1,4-ciclohexilen-diisocíanato,
3-(\alpha-isocianatoetil)fenil-isocianato,
1,6-hexametilen-diisocianato,
trimetilen-diisocíanato,
tetrametilen-diisocianato,
isoforona-diisocianato, una mezcla o copolímero de
estos compuestos. De estos compuestos, es preferido el
4,4'-difenilmetano-diisocianato.
Los ejemplos del extendedor de cadena con átomos
de hidrógeno activos polifuncionales incluyen hidrazina,
polihidrazina, dioles de bajo peso molecular tales como
etilenglicol, 1,2-propilenglicol,
1,3-propilenglicol, 1,3-butanodiol,
1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol,
1,6-hexanodiol,
2,2-dimetil-1,3-propanodiol,
dietilenglicol, dipropilenglicol,
1,4-ciclohexanodimetanol y fenildietanolamina, y
aminas bifuncionales tales como etilendiamina,
1,2-propilendiamina,
1,3-propilendiamina,
2-metil-1,5-pentadiamina,
trietilendiamina, m-xililendiamina, piperazina, o-,
m- o p-fenilendiamina,
1,3-diaminociclohexano,
1,4-diaminociclohexano,
1,6-hexametilendiamina y
N,N'-(mutilen-di-4,1-fenilen)bis[2-(etilamino)urea].
Estos compuestos pueden usarse individualmente o
en una mezcla. Es preferida una amina bifuncional a un diol de bajo
peso molecular. Los ejemplos preferidos del extendedor de cadena
incluyen etilendiamina que ha de usarse individualmente, o una
mezcla de etilendiamina y de 5 a 40% en moles de otras diaminas, que
son al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en
1,2-propilendiamina,
1,3-diaminociclohexano y
2-metil-1,5-pentadiamina.
Más preferiblemente, la etilendiamina se usa individualmente.
Los ejemplos del finalizador de cadena con un
átomo de hidrógeno activo monofuncional incluyen monoalcbholes
tales como metanol, etanol, 2-propanol,
2-metil-2-propanol,
1-butanol,
2-etil-l-hexanol y
3-metil-1-butanol,
monoalquilaminas tales como isopropilamina,
n-butilamina, t-butilamina y
2-etilhexilamina, y dialquilaminas tales como
diietilamina, dimetilamina,
di-n-butilamina,
di-t-butilamina, diisobutilamina,
di-2-etilhexilamina y
diisopropilamina. Estos compuestos pueden usarse individualmente o
en una mezcla. Una monoalquilamina que es una amina monofuncional o
una dialquilamina es preferida a un monoalcohol.
Pueden usarse tecnologías conocidas de
reacciones de formación de poliuretano para el procedimiento para
preparar polímeros de material de partida de la fibra elástica de
poliuretano en la presente invención. Por ejemplo, un prepolímero
de uretano con grupos de isocianato en los extremos moleculares se
sintetiza mediante la reacción de un
polialquilen-éter-glicol y diisocianato mientras el
diisocianato está presente en una cantidad en exceso, y luego el
prepolímero de uretano se somete a una reacción de prolongación de
cadena con un compuesto activo que contiene hidrógeno tal como una
amina bifuncional, para proporcionar un polímero de poliuretano.
Un sustrato de polímero preferido de la fibra
elástica de poliuretano de la invención es un polímero de urea de
poliuretano obtenido mediante el procedimiento siguiente: se hace
reaccionar un polialquilen-éter-glicol con un peso
molecular promedio en número de 500 a 5000 con una cantidad en
exceso de un diisocianato, para proporcionar un prepolímero
sintetizado con grupos de isocianato en los extremos moleculares; el
prepolímero se hace reaccionar posteriormente con una amina
bifuncional y una amina monofuncional.
En cuanto a la operación de la reacción de
formación del poliuretano, durante la síntesis de un prepolímero de
poliuretano o durante la reacción de un prepolímero de uretano y un
compuesto que contiene hidrógeno activo, puede usarse un disolvente
polar de tipo de amida, tal como dimetilformamida, dimetilsulfóxido
o dimetilacetamida. Es preferido el uso de dimetilacetamida.
En la presente invención, se añaden usualmente
partículas de un compuesto inorgánico a la fibra elástica de
poliuretano, mediante la adición de las partículas a una disolución
de poliuretano. Las partículas de compuesto inorgánico también
pueden añadirse de antemano a un material de partida del
poliuretano, o pueden añadirse durante una reacción del prepolímero
de uretano o una reacción de propagación de cadena. Además, las
partículas de compuesto inorgánico se añaden preferiblemente a una
disolución de poliuretano en un estado de dispersión uniforme.
Cuando las partículas gruesas formadas mediante una aglomeración
secundaria significativa están presentes en una disolución de
hilatura de poliuretano, la obstrucción del filtro y la rotura de
los hilos durante el hilado tienden a producirse en la preparación
de la fibra elástica de poliuretano. Además, las partículas gruesas
forman grandes partes salientes en la fibra elástica de poliuretano
obtenida de este modo, y las partes salientes se convierten en
defectos de la fibra elástica, y reducen las propiedades físicas
tales como la resistencia a la rotura y el alargamiento de rotura.
Como procedimiento preferido, las partículas de compuesto
inorgánico se dispersan de manera fina en un disolvente polar de
tipo de amida, y el disolvente polar se añade a un polímero de
poliuretano, para proporcionar una disolución de hilatura de
poliuretano.
poliuretano.
Pueden añadirse a la disolución de hilatura de
poliuretano aditivos que se usan convencionalmente para una fibra
elástica de poliuretano, diferentes a las partículas de un compuesto
inorgánico anteriores, tales como compuestos absorbentes de
ultravioleta, antioxidantes, estabilizantes frente a la luz, agentes
para impedir la coloración con gas, agentes anticloro, agentes
colorantes, agentes de deslustre, lubricantes y cargas. Cuando se
añaden otros aditivos de bases inorgánicas, la cantidad total de los
aditivos de bases inorgánicas es preferiblemente de 10% en peso o
menos en la fibra elástica de poliuretano, para impedir el deterioro
de la estabilidad de hilado y de las propiedades físicas, provocado
por una adición excesiva de partículas de compuesto inorgánico.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención se prepara preferiblemente mediante hilado en seco de una
disolución de hilatura de poliuretano, obtenida por disolución de un
polímero de poliuretano en un disolvente polar de tipo de amida. El
hilado en seco comparada con el hilado por fusión o el hilado en
húmedo puede formar más firmemente un reticulado físico con un
enlace de hidrógeno entre segmentos duros.
La disolución de hilatura de poliuretano tiene
preferiblemente en la presente invención una concentración de
polímero de 30 a 40% en peso, y una viscosidad de la disolución de
hilatura de 100 a 800 Pa.s a 30ºC. Cuando la concentración y
viscosidad están en el intervalo anterior, la etapa de preparación
de la disolución de hilatura y la etapa de hilado se llevan a cabo
de modo uniforme, y la etapa de producción industrial se lleva a
cabo fácilmente. Por ejemplo, cuando la viscosidad de la disolución
de hilatura es excesivamente alta, el transporte de la disolución
de hilatura hasta la etapa de hilado es difícil, y la disolución de
hilatura es probable que forme un gel durante el transporte. Cuando
la viscosidad de la disolución de hilatura es demasiado baja, se
produce a menudo la rotura de hilos durante el hilado, y es probable
que el rendimiento disminuya. Cuando la concentración de la
disolución de hilatura es demasiado baja, el coste de la energía
aumenta debido a la dispersión del disolvente. Además, cuando la
concentración de la disolución de hilatura es demasiado alta, la
viscosidad de la disolución de hilatura se vuelve demasiado alta.
Como resultado, surge un problema de transporte como se ha
explicado anteriormente.
Los ejemplos del aceite de acabado que ha de
impartirse a una fibra elástica de poliuretano obtenida mediante
hilado, incluyen un poli(dimetilsiloxano), una silicona
modificada con poliéster, una silicona modificada con poliéter, una
silicona modificada con amino, un aceite mineral, una resina de
silicona, partículas finas minerales tales como talco y alúmina
coloidal, polvo de sal mineral de un ácido alifático superior tal
como estearato magnésico y estearato cálcico, y cera sólida a
temperatura ambiente tal como un ácido carboxílico alifático
superior, un alcohol alifático superior, parafina y un polietileno.
Estos materiales pueden usarse individualmente o en una combinación
seleccionada opcionalmente.
Una fibra elástica de poliuretano puede contener
un agente oleoso mediante los métodos siguientes: un método que
comprende impartir un agente oleoso a una fibra elástica de
poliuretano después del hilado; un método que comprende que una
disolución de hilatura contenga de antemano un agente oleoso, e
hilar la disolución de hilatura; y un método que comprende llevar a
cabo los dos métodos anteriores. Cuando un aceite de acabado ha de
impartirse a una fibra posteriormente al hilado, no hay una
limitación específica al método mientras un agente oleoso se
imparta después de formar una fibra; sin embargo, el aceite se
imparte preferiblemente inmediatamente antes de enrollar la fibra
sobre una bobinadora. Impartir un agente oleoso a la fibra
posteriormente al enrollado de la fibra es difícil, porque la fibra
no es fácil de desenrollar del empaquetamiento enrollado.
Puede impartirse un agente oleoso a la fibra
mediante métodos conocidos, tales como un método que comprende
poner en contacto un hilo, directamente después del hilado, con una
película de aceite formada sobre la superficie de un cilindro
metálico que está girando en un baño de aceite de acabado, y un
método que comprende inyectar una cantidad dada de un agente oleoso
desde una boquilla con una guía, para que el agente oleoso se
adhiera al hilo. Además, cuando se permite que una disolución de
hilatura contenga un agente oleoso, el agente oleoso puede añadirse
a lo largo de un tiempo seleccionado libremente durante la
preparación de la disolución de hilatura, y el aceite de acabado se
disuelve o dispersa en ella.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención puede mezclarse-tricotarse o
mezclarse-tejerse con fibras naturales tales como
algodón, seda y lana, fibras de poliamida tales como fibras de
nailon 6 y nailon 66, fibras de poliéster tales como fibras de
poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de
trimetileno) y poli(tereftalato de tetrametileno), fibras de
poliéster teñible con cationes, rayón de cupramonio, rayón de
viscosa, rayón de acetato, y similares, para proporcionar una tela
de alta calidad sin. desigualdades. Alternativamente, usando estas
fibras, se obtienen hilos texturizados por cobertura, entrelazado,
doblado y torsión, o un procedimiento similar, y los hilos
texturizados son mezclados-tricotados o
mezclados-tejidos para proporcionar una tela de
alta calidad sin desigualdades.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención se suministra como un hilo desnudo, particularmente en
una gran cantidad, para las telas para las que se usan las fibras
elásticas de poliuretano. La fibra elástica de poliuretano de la
invención es por lo tanto apropiada para urdir telas de punto que
están muy influenciadas por la calidad del hilo bruto. Los ejemplos
de telas de punto por urdimbre incluyen de red elástica "power
net", punto de satén "satin net", encaje Raschel, y punto de
dos vías "two-way tricot". El uso de la fibra
elástica de poliuretano de la invención proporciona una tela de alta
calidad con disminución de rayas en la dirección de la
urdimbre.
Las telas para las que se usa la fibra elástica
de poliuretano de la presente invención pueden usarse para diversas
prendas de ropa interior elásticas, tales como trajes de baño,
fajas, sujetadores, prendas íntimas y ropa interior, medias, medias
pantalón, cinturones, bodies, botines, ropa deportiva elástica,
prendas exteriores elásticas, ropa médica y telas para respaldo
elásticas.
La fibra elástica de poliuretano de la presente
invención tiene una excelente estabilidad durante el texturizado,
muestra una rotura de hilos reducida durante el hilado y
texturizado, y puede usarse para preparar telas de alta calidad con
una reducida desigualdad. Además, porque el uso de una gran cantidad
de adhesión de agentes de tratamiento de la fibra, que se ha
llevado a cabo convencionalmente, es innecesario, el aparato se
mancha menos y la producción de la fibra es económica.
La figura 1 es una vista que muestra de manera
esquemática un método para medir el coeficiente de fricción
dinámico de una fibra de poliuretano frente a una aguja de tejer, y
una variación en la tensión de un hilo que está pasando.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 2 es una vista que muestra
esquemáticamente un método para medir el coeficiente de fricción
estático (\mu_{ss}) de una fibra elástica de poliuretano frente
a una fibra elástica de poliuretano, y el coeficiente de fricción
estático (\mu_{sn}) de una fibra elástica de poliuretano frente
a un hilo de nailon.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 3 es una fotografía de microscopía
electrónica de la superficie de la fibra elástica de poliuretano
del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se explica con más detalle
más adelante, haciendo referencia a ejemplos. Sin embargo, la
presente invención no está restringida a ellos de ningún modo.
Además, los métodos de medida y los métodos de evaluación son como
se explica a continuación.
Las partículas de compuesto inorgánico se
dispersan en un disolvente de agua/etanol 1/1, y el tamaño medio de
partículas se mide con un analizador de distribución de partículas
de un tipo que utiliza un método de difracción láser que usa la
dispersión de la luz (de nombre comercial SALD 2000, fabricado por
Shimadzu Corporation).
Una muestra que ha de medirse se somete a un
pretratamiento de desgasificación en atmósfera reducida, a 160ºC
durante 2 horas. La muestra se mide luego conforme al método
BET.
Se preparan disolventes con diferentes índices
de refracción. Se pone una cantidad dada de partículas inorgánicas
en cada disolvente, y se mide la transmitancia de cada disolvente.
El índice de refracción de un disolvente que muestra una
transmitancia máxima se define como el índice de refracción de las
partículas del compuesto inorgánico.
Usando un microscopio electrónico de barrido (de
nombre comercial JSM 5510LV, fabricado por JEOL), se fotografía de
modo aleatorio, en 3 puntos y con un aumento de 1000 veces, la
superficie de una fibra de 120 \mum de longitud en la dirección
del eje de la fibra. Se define como una parte saliente una parte en
la que puede observarse desde el lado un abultamiento desde una
superficie lisa de la fibra en la imagen fotografiada, o una parte
en la que puede observarse una sombra proyectada por un
abultamiento. El tamaño de cada parte saliente se determina de
manera sencilla con un programa informático de tratamiento de
imágenes, y se cuenta el número de partes salientes con un tamaño
de 0,5 a 5 \mum en la superficie de la fibra, seguido de la
determinación de la media.
Se tira de una muestra de fibra de 5 cm de
longitud a una velocidad de 1000%/min, hasta que la muestra se
rompe, en una atmósfera de 20ºC y 65% de HR, con una máquina de
ensayos de tracción (de nombre comercial de tipo
UTM-III-100, fabricada por Orientech
Co., Ltd., y se miden la resistencia (cP) y el alargamiento (%) de
rotura.
El coeficiente de fricción dinámico
(\mu_{d}) se determina a partir de la relación entre la tensión
del hilo de un hilo corredero por vía de una aguja de tejer (de
nombre comercial de tipo 18Ga200-DX, fabricada por
Koike Kikai Seisakusho K.K.) antes de la aguja de tejer y la tensión
del hilo después de la aguja de tejer. Esto es, se desenrolla un
hilo desde un empaquetamiento a una velocidad de desenrollamiento de
100 m/min, y se enrolla a una velocidad de enrollamiento de 200
m/min; cuando una aguja de tejer (N) se inserta en el camino de
paso del hilo con un ángulo de fricción de 152º (0,84\pi (rad))
como se muestra en la figura 1, se miden la tensión del hilo
(T_{1}) sobre el lado de entrada y la tensión del hilo (T_{2})
sobre el lado de salida. El coeficiente de fricción dinámico
(\mu_{d}) se calcula mediante la siguiente fórmula:
Matemática
1
\mu_{d} =
ln
(T_{1}/T_{2})/0,84\pi
La tensión del hilo sobre el lado de salida
varía durante la medida, debido a la desigualdad de las propiedades
de la fricción del hilo frente a la aguja de tejer. Se determina la
diferencia (\DeltaT) entre los valores máximo y mínimo de la
tensión del hilo. Un valor \DeltaT menor muestra que la
desigualdad de la tensión del hilo durante el paso es menor, y la
estabilidad durante el texturizado es mejor.
El coeficiente de fricción estático
(\mu_{ss}) frente a una fibra elástica de poliuretano se mide
con una balanza de Joly (fabricada por Koa Shokai K. K.) en las
condiciones que se explican a continuación. Se mide el coeficiente
de fricción estático entre dos fibras elásticas de poliuretano
obtenidas mediante el mismo procedimiento.
Esto es, se sujeta una carga de 10 g (W_{1}) a
una fibra elástica de poliuretano (S_{1}) como se muestra en la
figura 2, y se usa como material de fricción. Se hace pasar una
fibra elástica de poliuretano (S_{2}), a la que se sujeta una
carga de 1 g (W_{2}) en un extremo, con los ángulos exactos
respecto a la fibra (S_{1}), a una velocidad de 30 cm/min por
medio de una polea sujeta al extremo inferior de un muelle (B).
Luego se mide la carga máxima (T) aplicada sobre el muelle (B). Se
calcula el coeficiente de fricción estático (\mu_{s}) mediante
la siguiente fórmula (2):
Matemática
2
\mu_{s} =
21n(T/4)/\pi
El coeficiente de fricción estático frente a un
hilo de nailon se mide de la misma manera que en la medida del
coeficiente de fricción estático frente a una fibra de poliuretano,
excepto que se usa un hilo de nailon como material de fricción.
Esto es, se sujeta una carga de 20 g (W_{1}) a
un hilo sin tratar de nailon (de nombre comercial Leona 10/7B,
fabricado por Asahi Kasei Fibers Corporation) (S_{1}) como se
muestra en la figura 2, y se usa como material de fricción. Se hace
recorrer una fibra elástica de poliuretano (S_{2}), a la que se
sujeta una carga de 2 g (W_{2}) en un extremo, con los ángulos
exactos respecto a la fibra (S_{1}), a una velocidad de 30 cm/min
por medio de una polea sujeta al extremo inferior de un muelle (B).
Luego se mide la carga máxima (T) aplicada sobre el muelle (B). De
manera similar a (7) mencionado anteriormente, el coeficiente de
fricción estático se calcula mediante la fórmula (2) anterior.
El cambio con el tiempo de una fibra elástica de
poliuretano se determina de la siguiente manera. Se mide el
coeficiente de fricción estático de una fibra elástica de
poliuretano una semana después de su preparación. Se deja que la
fibra elástica de poliuretano permanezca durante 16 horas en una
atmósfera de 70ºC, y luego se mide su coeficiente de fricción
estático. Se determina la diferencia (\Delta\mu_{sn}) entre el
primer coeficiente de fricción estático y el último.
\vskip1.000000\baselineskip
Un hilo de ensayo se hace pasar a una velocidad
de alimentación de 43 m/min y a una velocidad de enrollamiento de
150 m/min, mientras se le aplica una tensión. El hilo sobre el
camino de paso se engancha mediante una parte curva de una aguja de
tejer de acero inoxidable fija (de nombre comercial de tipo
18Ga200-DX, fabricada por Koike Kikai Seisakusho
K.K.), y se le hace pasar durante 12 horas.
Se observan los restos del hilo que se hace
pasar sobre la parte curva con un microscopio electrónico, y se
juzgan las rozaduras conforme a los siguientes criterios:
G: no se observan rozaduras en los restos del
hilo que se ha hecho pasar, o se observa una rozadura extremadamente
pequeña;
M: aunque se observa una rozadura en los restos
del hilo que se ha hecho pasar, la rozadura no ejerce influencia en
la resistencia de la aguja de tejer; y
B: La aguja de tejer se rompe durante la medida,
o se forma una rozadura en los restos que la han recorrido hasta
tal punto que la resistencia de la aguja de tejer ha disminuido
mucho.
\vskip1.000000\baselineskip
Debido a que la
di-n-butilamina (DBA) se adsorbe en
los grupos de silanol (grupos hidroxílicos) sobre la superficie de
una sílice, la cantidad de adsorción se toma como una medida de
hidrofobia. Un valor de DBA inferior significa que la hidrofobia es
mayor. Se mezclan tolueno y DBA en cantidades específicas para
proporcionar una disolución de DBA. Se añade sílice a la
disolución, y la mezcla se agita. Como resultado, la DBA se adsorbe
en los grupos de silanol sobre la superficie de la sílice. La
cantidad en exceso de DBA que queda en la disolución se determina
mediante una valoración por neutralización con un ácido. El valor de
DBA (meq/kg) (cantidad de DBA adsorbida en la sílice) se determina
a partir de la cantidad de DBA que queda.
\vskip1.000000\baselineskip
Se hicieron reaccionar un
politetrametilen-éter-glicol (peso molecular
promedio en número de 2000) en una cantidad de 400 partes en peso y
80,1 partes en peso de
4,4'-difenilmetano-diisocianato
durante 3 horas, con agitación en una atmósfera de nitrógeno seco a
80ºC, para proporcionar un prepolímero de poliuretano, cuyos
extremos moleculares se remataron cada uno con un grupo de
isocianato. El producto de reacción se enfrió a temperatura
ambiente, y se disolvió en dimetilacetamida para proporcionar una
disolución de prepolímero de poliuretano.
\newpage
Por otra parte, se preparó una disolución
disolviendo 6,55 partes en peso de etilendiamina y 1,02 partes en
peso de dietilamina en dimetilacetamida seca. La disolución se
añadió a la disolución de prepolímero anterior a temperatura
ambiente, para proporcionar una disolución de poliuretano que
contenía 30% en peso de un componente sólido de poliuretano y con
una viscosidad de 450 Pa.s (30ºC).
Se añadieron
4,4'-butilidenbis(3-metil-6-t-butilfenol)
en una cantidad de 1% en peso basado en el componente sólido de
poliuretano, 0,5% en peso de
2-(2'-hidroxi-3'-t-butil-5'-metilfenil)-5-clorobenzotriazol
y 1% en peso de sílice porosa con un tamaño medio de partículas de
2,7 \mum, que mostraba un índice de refracción de 1,4 6, y con
una superficie específica de 500 m^{2}/g y un valor de DBA de 800
meq/kg, sobre dimetilacetamida, y se dispersaron con un
homomezclador para proporcionar una dispersión líquida (15% en
peso). Las dispersiones se mezclaron con la disolución de
poliuretano para formar una disolución homogénea, que se despumó a
presión reducida para dar lugar a una disolución de hilatura.
La disolución de hilatura se hiló en seco a una
velocidad de hilado de 800 m/min, con una temperatura de aire
caliente de 310ºC. Se impartió un agente de acabado a la fibra
elástica de poliuretano obtenida de este modo, en una cantidad de
6% en peso basado en la fibra, antes de enrollar la fibra, y la
fibra se enrolló sobre una bobina fabricada en papel, para dar
lugar a un empaquetamiento enrollado de la fibra elástica de
poliuretano de 44 dtex/4 filamentos. Además, se usó como agente de
acabado un agente oleoso compuesto de 57% en peso de un
poli(dimetilsiloxano), 30% en peso de un aceite mineral, 1,5%
en peso de una silicona modificada con amino, y 1,5% en peso de
estearato magnésico.
La figura 3 muestra una fotografía de
microscopio electrónico de barrido de la fibra elástica de
poliuretano obtenida de este modo en el ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 0,2% en
peso de sílice porosa.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 4,0% en
peso de sílice porosa.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en
peso de sílice porosa con un tamaño medio de partículas de 3,9
\mum, que mostraba un índice de refracción de 1,46, y con una
superficie específica de 500 m^{2}/g y un valor de DBA de 800
meq/kg, en lugar de la sílice porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en
peso de sílice porosa con un tamaño medio de partículas de 3,1
\mum, que mostraba un índice de refracción de 1,46, y con una
superficie específica de 300 m^{2}/g y un valor de DBA de 500
meq/kg, en lugar de la sílice porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 0,2% en
peso de sílice porosa con un tamaño medio de partículas de 2,7
\mum, que mostraba un índice de refracción de 1,47, y con una
superficie específica de 230 m^{2}/g y un valor de DBA de 50
meq/kg, en lugar de la sílice porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en
peso de sílice porosa con un tamaño medio de partículas de 2,7
\mum, que mostraba un índice de refracción de 1,47, y con una
superficie específica de 420 m^{2}/g y un valor de DBA de 175
meq/kg, en lugar de la sílice porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se obtuvo un
polímero de poliuretano usando 400 partes en peso de un
poliéterglicol copolimerizado (proporción de copolimerización del
grupo de 2,2-dimetílpropileno: 10% en moles) formado
por grupos de tetrametileno y 2,2-dimetilpropíleno,
y con un peso molecular promedio en número de 2000 como polímero de
poliol, en lugar del politetrametilen-éter-glicol
con un peso molecular promedio en número de 2000 del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en
peso de silicato magnésico sintético con un tamaño medio de
partículas de 2,3 \mum, y que mostraba un índice de refracción de
1,55, en lugar de la sílice porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en
peso de mica con un tamaño medio de partículas de 4,5 \mum, y que
mostraba un índice de refracción de 1,49, en lugar de la sílice
porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió sílice
porosa en una cantidad de 12% en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en
peso de sílice de tipo húmedo con un tamaño medio de partículas de
2,8 \mum, que mostraba un índice de refracción de 1,46, y con una
superficie específica de 150 m^{2}/g y sin superficie interna, en
lugar de la sílice porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en
peso de sílice de tipo seco con un tamaño medio de partículas de 1,9
\mum (16 nm por determinación de tamaño de partículas con un
microscopio electrónico), que mostraba un índice de refracción de
1,46, y con una superficie específica de 170 m^{2}/g, en lugar de
la sílice porosa del ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
Se obtuvo una fibra elástica de poliuretano de
la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que no se añadió
sílice porosa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
2
Se obtuvo una disolución de hilatura de la misma
manera que en el ejemplo 1, excepto que se añadió 1% en peso de
sílice porosa con un tamaño medio de partículas de 6,2 \mum, que
mostraba un índice de refracción de 1,46, y con una superficie
específica de 300 m^{2}/g y un valor de DBA de 500 meq/kg, en
lugar de la sílice porosa del ejemplo 1. La disolución de hilatura
obtenida de este modo se hiló en seco de la misma manera que en el
ejemplo 1. Sin embargo la rotura de hilos se produjo con frecuencia,
y aumentó la caída de presión del filtro. Como resultado, no pudo
obtenerse una fibra elástica de poliuretano.
La tabla 1 muestra composiciones de los ejemplos
y ejemplos comparativos explicados anteriormente, y la tabla 2
muestra las propiedades físicas de las fibras elásticas de
poliuretano obtenidas de este modo.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Debido a que la fibra elástica de poliuretano de
la presente invención es excelente en estabilidad durante el
texturizado, la rotura de los hilos apenas se produce, y pueden
prepararse telas de alta calidad.
Las telas para las que la fibra elástica de la
presente invención es apropiada, son para usar en diversas prendas
de ropa interior, tales como trajes de baño, fajas, sujetadores,
prendas íntimas y ropa interior, medias, medías pantalón,
cinturones, bodies, botines, ropa deportiva elástica, prendas
exteriores elásticas, y similares.
Claims (7)
1. Una fibra elástica de poliuretano que
contiene partículas de un compuesto inorgánico que tienen un tamaño
medio de partículas de 0,5 a 5 \mum, y que muestran un índice de
refracción de 1,4 a 1,6, y que tiene al menos una parte saliente
con una anchura máxima de 0,5 a 5 \mum en la superficie de la
fibra, por una longitud de 120 \mum en la dirección del eje de la
fibra.
2. La fibra elástica de poliuretano conforme a
la reivindicación 1, en la que la fibra elástica de poliuretano
contiene desde 0,05 hasta 10% en peso de partículas de compuesto
inorgánico.
3. La fibra elástica de poliuretano conforme a
la reivindicación 1 ó 2, en la que las partículas de compuesto
inorgánico son sílice porosa con una superficie específica de 100 a
800 m^{2}/g.
4. La fibra elástica de poliuretano conforme a
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que su
coeficiente de fricción dinámico frente a una aguja de tejer es
desde 0,2 hasta 0,6.
5. La fibra elástica de poliuretano conforme a
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que su
coeficiente de fricción estático frente a la fibra elástica de
poliuretano es desde 0,3 hasta 0,6.
6. La fibra elástica de poliuretano conforme a
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el cambio
con el tiempo (después de dejar que la fibra elástica de poliuretano
esté durante 16 horas a 70ºC) de su coeficiente de fricción
estático frente a un hilo de nailon es 0,1 o inferior.
7. Un procedimiento para preparar una fibra
elástica de poliuretano, que comprende dispersar de manera fina
partículas de un compuesto inorgánico con un tamaño medio de
partículas de 0,5 a 5 \mum, y que muestran un índice de
refracción de 1,4 a 1,6 en un disolvente polar de tipo de amida, e
hilar en seco una disolución de hilatura de poliuretano que
contiene desde 0,05 hasta 10% en peso, basado en el poliuretano, de
las partículas de compuesto inorgánico.
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| KR101341055B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2013-12-13 | 박희대 | 열가소성 폴리우레탄 원사의 조성물 및 그 제조방법 |
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| US5369916A (en) * | 1988-08-01 | 1994-12-06 | Dentsply Research & Development Corp. | Polishing element |
| US5078754A (en) * | 1988-08-01 | 1992-01-07 | Dentsply Research & Development Corp. | Finishing/polishing system |
| US4909597A (en) * | 1989-02-23 | 1990-03-20 | The Dow Chemical Company | Flexible optical waveguide containing a thermoplastic aliphatic segmented polyurethane core |
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| US5443775A (en) * | 1992-05-08 | 1995-08-22 | Plasticolors, Inc. | Process for preparing pigmented thermoplastic polymer compositions and low shrinking thermosetting resin molding composition |
| JP3280433B2 (ja) | 1992-10-09 | 2002-05-13 | 株式会社日清製粉グループ本社 | 超微粒子を表面に均一に分散付着した繊維または織布およびその製造方法およびそれを用いた繊維強化複合材 |
| US6027803A (en) * | 1993-06-11 | 2000-02-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Spandex containing barium sulfate |
| BR9707421A (pt) * | 1996-02-12 | 2000-01-04 | Fibervisions As | Fibras contendo partìculas |
| EP0962560B1 (en) * | 1997-02-13 | 2004-09-01 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Elastic polyurethane fiber and process for producing the same |
| CA2254870A1 (en) * | 1997-03-13 | 1998-09-17 | Yoshinobu Inuzuka | Treatment for elastic polyurethane fibers, and elastic polyurethane fibers treated therewith |
| JP3802644B2 (ja) | 1997-03-13 | 2006-07-26 | 竹本油脂株式会社 | ポリウレタン系弾性繊維用処理剤および該処理剤を用いて処理されたポリウレタン系弾性繊維 |
| EP1123994B1 (en) * | 1998-08-10 | 2008-02-13 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Elastomeric polyurethane fiber |
| JP4343446B2 (ja) * | 1999-03-19 | 2009-10-14 | 旭化成せんい株式会社 | ポリウレタンウレア弾性繊維及びその製造方法 |
| US6531514B2 (en) * | 2000-03-15 | 2003-03-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Dispersant slurries for making spandex |
| AU2001288212A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive sheet, method of manufacturing the same and method to abrade a fiber optic connector |
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