ES2367309T3

ES2367309T3 - Procedimiento para fabricar monofilamentos texturizados mediante torsión falsa.

Info

Publication number: ES2367309T3
Application number: ES05715771T
Authority: ES
Inventors: Achim Dulling; Eckhard Huesing; Sefik Halis
Original assignee: Trevira GmbH
Current assignee: Trevira GmbH
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-05
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2025-03-05
Also published as: WO2005087987A3; EP1723273B1; WO2005087987A2; DK1723273T3; JP2007527958A; EP1723273A2; ATE513073T1; JP4954055B2; PT1723273E; DE102004011777A1

Abstract

Procedimiento para fabricar monofilamentos texturizados, caracterizado porque se desenrollan al menos dos monófilos de un portahilos, se someten a una texturización por torsión falsa y se separan a continuación los monófilos y se bobinan separadamente.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para fabricar monofilamentos texturizados.

Bajo monofilamentos o monófilos se entiende según DIN 60900 un hilo continuo compuesto por una única fibra continua. Los monófilos o también monofilamentos (ambas expresiones se utilizarán como sinónimos) en el sentido de la invención son monófilos con un diámetro de al menos 0,025-0,1 mm.

Debido a su diámetro relativamente grande, los monófilos son por naturaleza relativamente rígidos y dan como resultado, cuando se elaboran como tales para producir productos textiles, un producto liso sin buen tacto textil, no presentando en particular los productos fabricados a partir de monófilos prácticamente ningún ahuecado.

Ya ha habido esfuerzos para texturizar monófilos, para conferir al monófilo un rizado y obtener así productos con el correspondiente ahuecado.

Entre los procedimientos más conocidos para texturizar monófilos se encuentra el procedimiento de estiraje sobre el borde, en el que se estira el monófilo en un ángulo agudo a través de un borde o filo, y además el procedimiento knit-de-knit (hilos con efecto de bucle) o procedimiento crinkle (de arrugas), en el que sobre una máquina tricotosa circular pequeña se teje una manga, que a continuación se fija, extrayéndose entonces el monófilo de la manga tricotada a elevada velocidad.

También es usual el llamado procedimiento de retorcido-destorcido, en el que bobinas de alimentación llevan los monófilos a través de un mecanismo alimentador a un dispositivo en el que se retuercen los monófilos entre sí. Un tal dispositivo puede incluir dos mecanismos alimentadores superiores y dos inferiores. Los monófilos se reúnen en el llamado punto de torcimiento, son llevados a continuación a través de una zona de calentamiento y una zona de enfriamiento conectada a continuación, después de lo cual se separan en el punto de destorcido-retorcido mediante un grupo separador de hilos y a continuación se conducen en cada caso a través de mecanismos alimentadores para un bobinado o enrollado separado.

Entre el punto de torcimiento y el punto de separación se ajusta al principio una cantidad determinada de vueltas por unidad de longitud. Estas vueltas se propagan luego continuamente en el hilo monófilo suministrado a continuación. El torcimiento o bien las vueltas se propagan por lo tanto continuamente durante el proceso de rizado de retorcido-destorcido. Puesto que la propagación de las vueltas tiene ciertos límites, el proceso funciona con relativa lentitud, con lo que la productividad de este procedimiento no es especialmente elevada.

Por el documento US-A-3 423 924, así como DE-A-2028959 se conocen respectivos procedimientos para fabricar monofilamentos texturizados, en los que dos monófilos se desenrollan de dos bobinas, se texturizan mediante un dispositivo de torsión falsa, a continuación se separan y se bobinan separadamente.

Por el documento US-A-3 643 412 se conoce un procedimiento análogo al del US-A-3 423 924, en el que se texturizan hilos en lugar de monofilamentos.

Por el documento US-A-3 645 082 se conoce un procedimiento para texturizar cadenas multifilamento en los que las cadenas multifilamento se extraen por encima de la cabeza, resultando un giro. No obstante, en el procedimiento conocido por el documento US-A-3 645 082 ya no se separan los monófilos texturizados, con lo que el giro existente no altera el subsiguiente proceso.

Un inconveniente de todos los procedimientos antes citados es que los monofilamentos texturizados de esta forma sólo presentan un rizado relativamente bajo.

Existe así todavía la necesidad de un procedimiento con el que sea posible texturizar monófilos a elevada velocidad, así como de un procedimiento que aporte monófilos con un elevado rizado.

Por lo tanto es tarea de la invención aportar un procedimiento con el que se puedan texturizar monófilos con rapidez y que dé lugar a monófilos que presenten un rizado satisfactorio y con ello den lugar a productos con un buen ahuecado.

Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento para texturizar monófilos que se caracteriza porque se desenrollan al menos dos monófilos de un portahilos, se les somete a una texturización por torsión falsa y a continuación se separan los monófilos y se bobinan separadamente.

Como dispositivo para la torsión falsa pueden utilizarse grupos usuales para torsión falsa como

-grupos de disco,

-pequeñas correas cruzadas (Murata),

-o husillos magnéticos, preferiblemente un grupo de fricción de discos, en particular un grupo de fricción de discos de tres ejes. Estos dispositivos se describen a modo de ejemplo en Fourne “Fibras sintéticas”, Editorial Carl Hanser Munich Viena 1995, por ejemplo en las páginas 432 y siguientes.

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La máquina de texturización por torsión falsa presenta usualmente al menos un equipo para calentar los monofilamentos (calentador), que sirve para fijar el texturizado. La temperatura utilizada para fijar el texturizado depende del tipo de polímeros, siendo estas temperaturas conocidas en general. Para polietilentereftalato puede encontrarse esta temperatura por ejemplo en la gama de 170ºC a 230ºC.

Además pueden utilizarse también máquinas de texturización por torsión falsa, que presentan dos o más calentadores. La temperatura del segundo calentador puede encontrarse por encima o por debajo de la temperatura del calentador para fijar el texturizado. Una temperatura del segundo calentador por encima de la temperatura del calentador para fijar el texturizado da lugar en general a un tacto más duro del monofilamento texturizado. Usualmente puede encontrarse la temperatura del segundo calentador 10 hasta 40ºC, preferiblemente 20 a 30ºC por debajo de la temperatura del calentador para fijar el texturizado.

Las fuerzas de tracción del hilo con las que se texturizan los monófilos pueden encontrarse en una amplia gama, dependiendo las mismas del diámetro de los monófilos. Preferiblemente se encuentran las fuerzas de tracción del hilo en el texturizado en la gama de 0,07 a 0,6 cN/dtex, de manera especialmente preferente en la gama de 0,15 a 0,4 cN/dtex, refiriéndose estas indicaciones al diámetro de los monófilos antes del texturizado de los monófilos.

Para separar los monofilamentos texturizados por torsión falsa es especialmente adecuado un grupo de retorcido-destorcido. Un tal grupo es igualmente de por sí conocido y se describe por ejemplo en Fourne “Fibras sintéticas”, editorial Carl Hanser Munich Viena 1995, por ejemplo en las páginas 436 y siguientes.

Para realizar el procedimiento correspondiente a la invención son adecuados los monófilos usuales de los polímeros conocidos formadores de fibras, como poliéster, en particular polietilentereftalato (PET), polibutilentereftalato (PBT), politrimetiltereftalato (PTT), polioximetileno (POM), poliamida (PA), en particular poliamida 6 y poliamida 66, poliolefinas, en particular polietileno (PE) y polipropileno (PP).

Los monófilos pueden presentar ya, debido a las condiciones que reinan en la extrusión de los polímeros, una cierta orientación, utilizándose preferiblemente los llamados hilos POY, es decir, hilos parcialmente orientados o “partially oriented yarns”. Otro procedimiento de fabricación es el hilado con estirado, en el que se fabrican y bobinan monófilos completamente estirados (FOY, es decir, fully oriented yarns o hilos completamente orientados). Estos monófilos totalmente estirados pueden texturizarse igualmente según el procedimiento correspondiente a la invención.

En el caso de que se texturicen hilos parcialmente orientados, pueden los mismos estirarse simultáneamente con el texturizado. La relación de estiraje se encuentra preferiblemente en la gama de 1:1 a 1:2,5, dependiendo este valor por ejemplo del polímero utilizado para fabricar el monófilo y/o de la orientación de los monófilos tras el hilado. Para PET puede encontrarse la relación de estiraje por ejemplo en la gama de 1:1,7 a 1:2,3. Para PTT y PBT se utiliza a menudo una relación de estiraje de 1:1 a 1:1,7, sin que esto deba significar una limitación.

Los monófilos son desenrollados en general por un portahilos como bobinas y llevados al dispositivo de texturización, siendo importante que los monofilamentos no se retuerzan entre sí antes del proceso de texturización, para que no resulten ya antes del proceso de texturización retorcimientos indeseados, que perjudicarían el proceso de separación.

Se llevan preferiblemente dos monófilos al dispositivo de texturización, pero pueden utilizarse también más monófilos, por ejemplo tres o más.

Los monofilamentos pueden llevarse a elevada velocidad a través del dispositivo de torsión falsa. Entonces son usuales velocidades de texturización de por ejemplo 300 m/min hasta 1200 m/min, preferentemente 300 hasta 800 m/min, preferiblemente 500 a 800 m/min, en particular aprox. 500 m/min.

Pueden alcanzarse así velocidades que igualan a las velocidades que son posibles en la texturización de hilos multifilamento con el procedimiento de la torsión falsa.

Tras el proceso de torsión falsa se separan los monofilamentos y se llevan de nuevo a un portahilos, por ejemplo se enrollan o bobinan sobre bobinas y a continuación se llevan para continuar el proceso. Correspondientemente se tocan los monófilos durante la texturización según el proceso de torsión falsa.

Como dispositivo para generar el falso hilo son adecuados los dispositivos usuales, como los conocidos para la texturización por torsión falsa de hilos multifilamento. Es especialmente adecuado un grupo de fricción de discos, tal como el que se presenta en la página 434 del folleto antes citado de Fourne. Se prefiere una ejecución con tres ejes.

También es ventajoso un grupo de torsión falsa de pequeña correa doble, igualmente presentado en la página 434 del folleto antes citado de Fourne (firma Murata, Osaka, Japón).

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Para realizar el procedimiento correspondiente a la invención es especialmente adecuada una aparamenta unificada, compuesta por un dispositivo para la texturización por torsión falsa y un dispositivo separador de hilos integrado o dispuesto inmediatamente a continuación.

No obstante, es posible también texturizar y separar espacial y temporalmente ambas partes de la aparamenta y los procesos de texturización y separación y disponerlos a una distancia mayor. Básicamente es incluso posible que ambos dispositivos estén dispuestos separados, con lo que primeramente puede realizarse el proceso de texturización por torsión falsa, pudiéndose almacenar los monófilos así texturizados prácticamente como producto intermedio o incluso enviándose como tales y separándose a continuación dado el caso a la correspondiente distancia en el tiempo. Desde luego es un inconveniente al respecto que debido a la separación de los procesos resultan mayores costes de fabricación. No obstante, esto no perjudica en absoluto a la calidad del producto fabricado según la invención.

Los monófilos que pueden obtenerse según el presente procedimiento se caracterizan por propiedades sobresalientes, en particular por un elevado ahuecado.

Preferiblemente muestran los monófilos texturizados, en particular monófilos de poliéster, por ejemplo PET, una resistencia a la rotura en la gama de 20 a 50 cN/tex, de manera especialmente preferente en la gama de 35 a 45 cN/tex. El alargamiento de rotura se encuentra preferentemente en la gama del 15 al 40%, especialmente en la gama del 20 al 32%. La resistencia a la rotura y el alargamiento de rotura pueden determinarse según DIN EN 2062.

La texturización de los monófilos puede ajustarla el especialista en una amplia gama a un valor prescrito. Por ejemplo pueden presentar los llamados hilos SET un rizado de al menos un 4%, preferiblemente de al menos un 6% y de manera especialmente preferente al menos un 7%. El rizado de hilos HE (hilos de elevada elasticidad) puede ser de al menos un 20%, preferiblemente de al menos un 30% y de manera especialmente preferente de al menos un 40%. La estabilidad al rizado de los monófilos texturizados es preferiblemente de al menos un 50% y de manera especialmente preferente de al menos un 65%. El rizado y la estabilidad al rizado pueden determinarse según DIN 53840.

Los monófilos texturizados según la invención muestran un brillo sorprendentemente bajo. Preferiblemente es el brillo de los monófilos texturizados de cómo máximo 20 (grado de brillo), de manera especialmente preferente de como máximo 12,5 (grado de brillo). El brillo puede determinarse según DIN 67 530.

Los monófilos texturizados según la invención son particularmente adecuados para fabricar estructuras textiles planas, por ejemplo tejidos, en particular materiales para cortinas y para telas de vestir.

La invención se describirá más en detalle mediante los siguientes ejemplos, sin que la invención deba quedar limitada a estos ejemplos.

Los ejemplos 1-4 describen el hilado y estiraje o bien el hilado-estiraje y los ejemplos 5-7 se refieren al texturizado y separación de los monofilamentos.

Ejemplo 1

Hilado y estiraje o bien hilado-estiraje

Unos chips de PET con una viscosidad intrínseca de 0,64 dl/g, una viscosidad de fusión de 210 Pas y un punto de fusión de 257ºC se secaron a una temperatura del secador de 135ºC en el secador de tambor hasta un contenido en agua de 40 ppm.

Los chips se fundieron en un extrusor, siendo la temperatura de fusión de 290ºC. El líquido de fusión se condujo a través de una tubería de fusión calentada de 295ºC a la bomba de hilado. La cantidad de líquido de fusión llevada al paquete de toberas fue de 24,8 g/min (para un título 80 dtex f2). El líquido de fusión se extrusionó mediante una placa de toberas de 65 mm de diámetro y 2 agujeros con un diámetro de 1 mm y una longitud de 4 mm. La presión de las toberas era de 135 bar.

Los monófilos se enfrían en un foso de soplado con una longitud de soplado de 2,5m mediante soplado de corriente transversal. El aire de soplado tenía entonces una humedad del 70% de humedad relativa y una velocidad de 0,45 m/seg y una temperatura de 20ºC.

Los monofilamentos solidificados se preparan con una distancia tobera/engrasador de 3,5 m con una preparación usual de hilado-texturizado. El coeficiente de preparación fue entonces del 0,30% referido al monofilamento bobinado bifilarmente. El hilo bifilar se lleva a través de un par de galletas con forma de S a la bobinadora. Como bobinadora se operó con el tipo LFW 35 de la firma Barmag a 3100 m/min. La tensión de bobinado era entonces de 0,05-0,1 cN/tex.

Ejemplo 2

Los monófilos del ejemplo 1 se estiran en una bobinadora de estiraje. Los hilos bifilares se llevan a una bobinadora de estiraje de la firma Zinser, tipo D 548. El estiraje se realiza entonces mediante 2 galletas, entre las que está dispuesto un calentador de placa. La primera galleta tiene entonces una temperatura de 105ºC y el calentador de placa una temperatura de 195ºC y la 2ª galleta, la temperatura ambiente. La relación total de estiraje para el título del hilado 80 dtex f2 fue entonces de 1,82 (título final 44 dtex f2). La velocidad de bobinado fue de 1050 m/min.

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Ejemplo 3

Monófilos según el ejemplo 1 en el sentido de que en lugar de 2 agujeros de tobera sólo se utiliza 1 agujero de 5 tobera, para la correspondiente cantidad de líquido de fusión reducida.

Ejemplo 4

Fabricación de los monófilos incluyendo la preparación de los hilos según el ejemplo 1. A continuación se estiran los hilos en el proceso de hilado. A continuación se rodea un primer dúo de galletas calentado (90-120ºC) con 10-15 vueltas. La velocidad del dúo es entonces de 1000 m/min. Los hilos entran entonces en la zona de estiraje y se

10 calientan en el 2º dúo (3000 m/min) con 130-180ºC para 10-15 vueltas. A continuación se llevan los hilos estirados al bobinador según el ejemplo 1. La relación de estiraje entre el dúo de galletas 1 y 2 se encontraba en 1:3.

Ejemplo 5

Se texturizan hilos monófilos según el ejemplo 1 en una máquina texturizadora de torsión falsa de la firma Barmag, tipo FK6-V-900. Los hilos bifilares se desenrollan entonces desde la bobina POY y se llevan al primer 15 mecanismo de alimentación W1.

Los parámetros de texturazión para fabricar hilo SET y HE se relacionan en la tabla 1 y los datos físicos textiles de los monofilamentos texturizados por torsión falsa se compendian en la tabla 2. Se utilizaron 6 discos PU de 6 mm de la configuración 1-3-1.

Tan pronto como los hilos (torsión falsa) girados en sentido contrario hasta 0 abandonan el grupo de

20 texturización, se llevan a un grupo de retorcido-destorcido de la firma Retech* y allí se separan. Los hilos texturizados mediante torsión falsa, que ahora se encuentran separados, se bobinan en cada caso individualmente de forma simultánea a la velocidad de texturización según la tabla 1 en la FK-6-V-900.

El grupo de retorcido-destorcido puede conseguirse en la firma Retech AG, CH-5616 Meisterschwanden. El principio de este grupo se describe en el documento EP 0 106 067 A2. Hacemos referencia expresa aquí a esta 25 publicación.

Tabla 1: Parámetros de texturización/texturización con estiraje

Parámetros del ensayo: Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3

Título final: [dtex] 44 f2 22 f2 44 f2 CS*

Velocidad de texturización: [m/min] 450 600 500

Relación de estiraje: 1:1,92 1:2,08 1:2,15

Relación d/y: 1,75 1,95 1,85

Temperatura calentador 1: IºC J 190 185 180

Temperatura calentador 2: IºC J 160 -- 160

Fuerza de tracción del hilo F1: [cN] 23 16 14

Fuerza de tracción del hilo F2: [cN] 25 22 20

*CS = Trevira CS®;

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Tabla 2: Características físicas textiles de los hilos texturizados según la tabla 1

Características del material: Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3

Título (efectivo): [dtex] 46,9 24,2 47,8

Resistencia a la rotura: [cN/tex] 38,0 37,5 36,1

Alargamiento de rotura: [%] 29,5 23,4 24,7

rizado: [%] 7,8 40,3 6,3

Resistencia al rizado: [%] 75 68 72

Ejemplo 6:

5 Los hilos texturizados mediante torsión falsa se texturizan según el ejemplo 5, no se separan inmediatamente de forma simultánes, sino que se texturizan por torsión falsa bifilarmente y se bobinan sobre la máquina texturizadota. A continuación se separan los hilos temporal y espacialmente, individualizándose en una bobinadora de estiraje. Entonces se desenrolla el hilo bifilar texturizado mediante torsión falsa, se conduce a través de guías separadoras de hilos y se lleva a un mecanismo de alimentación de descarga y finalmente se bobina a 1000 m/min cada monofilamento individual.

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Claims

REIVINDICACIONES

1.

Procedimiento para fabricar monofilamentos texturizados,

caracterizado porque se desenrollan al menos dos monófilos de un portahilos, se someten a una texturización por torsión falsa y se separan a continuación los monófilos y se bobinan separadamente.
2.

Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza como dispositivo para el retorcido-destorcido un grupo de fricción de discos.
3.

Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se utiliza un grupo de fricción de discos de tres ejes.
4.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque se separan los monofilamentos tras el texturizado por torsión falsa en un grupo de retorcidodestorcido.
5.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado porque se realiza el texturizado por torsión falsa y la separación separadamente en el espacio y/o en el tiempo.
6.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque se utilizan monófilos de poliéster, en particular polietilentereftalato (PET), polibutilentereftalato (PBT), politrimetiltereftalato (PTT), polioximetileno (POM), poliamidas (PA), en particular poliamida 6 y poliamida 66, poliolefinas, en particular polietileno (PE) y polipropileno (PP).
7.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se utilizan los llamados monófilos POY.
8.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se utilizan monófilos FOY.
9.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la velocidad de texturización se encuentra en la gama de 500 a 1200 m/min.
10.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado porque las fuerzas de tracción del hilo con las que se texturizan los monófilos se encuentran en la gama de 0,07 a 0,6 cN/dtex.
11. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado porque la resistencia a la rotura de los monófilos fabricados se encuentra en la gama de 20 a 50 cN/tex.
12.

Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12,

caracterizado porque el alargamiento de rotura de los monófilos fabricados se encuentra en la gama de 15 a 40%.
13.

Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el rizado de los monófilos fabricados es de al menos un 4%.
14.

Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque el rizado de los monófilos fabricados es de al menos un 20%.
15.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque la resistencia al rizado de los monófilos fabricados es de al menos un 65%.
16.

Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque el brillo de los monófilos fabricados es de como máximo un 20% (grado de brillo).