ES2827793T3 - Método para transmitir propiedades de fibra de un hilo - Google Patents
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Abstract
Un método para transmitir una o más propiedades de fibra en un hilo multifilamento, que comprende las etapas de: a) proporcionar un hilo multifilamento que comprende al menos una fibra formada a partir de un polímero formador de fibra y que comprende un aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra en un intervalo de 10 a 4000 ppm, en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra puede analizarse para identificar una o más propiedades de fibra; y b) analizar el hilo multifilamento para identificar una o más propiedades de fibra; en donde la fibra de la etapa (a) comprende de 0,1 a 4 por ciento en peso del hilo multifilamento.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para transmitir propiedades de fibra de un hilo
Esta solicitud de patente reivindica el beneficio del derecho de prioridad de la solicitud provisional US-62/349.286, presentada el 13 de junio de 2016.
Campo de la invención
La presente descripción se refiere a métodos para transmitir una o más propiedades de fibra en un hilo y artículos que comprenden un hilo que puedan transmitir una o más de sus propiedades de fibra en el momento del análisis. La presente descripción también se refiere a métodos para intensificar el color de un hilo y a artículos que comprenden hilo con el color intensificado. La presente descripción se refiere también a mejoras en procesamiento de fibras de filamento continuo texturizado a través de la sustitución de colorantes problemáticos.
Antecedentes
Las etiquetas de producto se utilizan en toda la industria textil para etiquetar, identificar o de otro modo marcar un producto.
Los tintes de acabado, que son aceites coloreados o dispersiones líquidas, se utilizan con frecuencia para aplicaciones de hilado de fibra de bulked continuous filament (filamento continuo texturizado - BCF), como una forma de identificar o marcar el haz de fibras para designar las propiedades de la fibra. Por ejemplo, dado que las fibras de nylon se producen con p. ej. distintas propiedades de teñido, antiestáticas, y viscosidad, la aplicación de tinte es necesaria para fábricas de alfombras cuando se empenachan construcciones de diversos tipos de fibra FBC de nylon, p. ej., fibras e hilos de nylon teñibles de blanco. Las fibras tintadas permiten a las fábricas textiles y de alfombras verificar p. ej., la correcta colocación del bastidor de bobinas cuando se producen construcciones de profundidad múltiple y seguir la incorporación de uno o más tipos de fibras particulares en el artículo terminado. Una ventaja de los tintes para el productor de fibras BCF es, p. ej., la capacidad de monitorizar la colocación y el uso del producto en puntos corriente abajo de los procesos de hilado de fibra.
Una desventaja importante para el uso de tintes en entornos industriales es que presentan una serie de problemas de producción interrelacionados. Por ejemplo, durante la producción de fibras BCF a alta velocidad, el tinte puede ser difícil de contener cuando la fibra teñida pasa a través del proceso de empenachado. El tinte de acabado crea un residuo en los puntos de contacto del equipo, y crea patrones de salpicaduras no deseados en áreas de producción. Como tales, las carreras de producción se ven afectadas, ya que se gasta tiempo en la limpieza de los residuos de tinte de los equipos. Cambiar productos tintados requiere limpiezas que llevan mucho tiempo. Los hilos teñidos también “sangran” , por lo que el tinte contaminará otras fibras o hilos cuando entren en contacto.
Como etiquetas de producto alternativas, la patente US-5.217.646 describe un fluido de revestimiento de tejidos que comprende una mezcla de un tinte indicador de luz ultravioleta y un ingrediente protector de tejidos en un vehículo de evaporación para recubrir sobre una tela para proporcionar, tras la evaporación, un recubrimiento invisible a la luz ambiente pero visible cuando se expone a luz ultravioleta para indicar la presencia del recubrimiento protector.
La solicitud de patente publicada US-2003/0198809 describe un hilo elástico fluorescente que puede discriminarse mediante fluorescencia cuando se irradia al mismo luz ultravioleta.
En US-RE42.188 E se describen fibras que se sugiere poseen combinaciones exclusivas y difíciles de duplicar de secciones transversales complejas, componentes y múltiples respuestas luminiscentes que protegen contra la duplicación fraudulenta de artículos de seguridad que comprenden estas fibras.
Los abrillantadores ópticos se utilizan comúnmente en detergentes para lavandería por su capacidad de blanqueado natural (Jasperse y col. Journal of the American Oil Chemists Society 199269(7);621-625). Optical brighteners work on a principle known as a Stokes Shift (Gispert, J. R. 2008 Coordination Chemistry Wiley-VCH. P 483). Este es un fenómeno en el que un fotón se absorbe y reemite a una longitud de onda de luz más larga. La diferencia en longitud de onda entre el fotón absorbido y emitido se conoce como el desplazamiento de Stokes (Gispert, J. R. 2008 Coordination Chemistry Wiley-VCH. P 483). En el caso de los abrillantadores ópticos, la absorción se produce en el borde de la región de longitud de onda UV y la emisión se produce al principio del espectro visible. Esto produce un efecto “blanqueador” dado que la longitud de onda relativamente corta de la luz azul tiene una apariencia visual más blanca.
En US-6.150.494 se describen composiciones poliméricas dispersables en agua que contienen compuestos de abrillantador óptico copolimerizados en las mismas útiles en la formulación de tintas, pinturas y composiciones formadoras de película de abrillantador óptico. Los abrillantadores ópticos deben poseer al menos un grupo reactivo de poliéster que pueda copolimerizar con un componente de ácido dicarboxílico, diol y/o diamina y un monómero que contiene sulfonato para producir el polímero.
En EP-1 709 220 B1 se describen composiciones de poliamida sintética con mejor blancura incorporando un abrillantador óptico en el propio hilo. Estas composiciones de poliamida también contienen un antioxidante estabilizador y opcionalmente un aditivo antimicrobiano. El abrillantador óptico está presente en una cantidad de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,2 por ciento en peso de la composición.
La solicitud de patente publicada US-2008/0090945 describe una composición de poliamida que incluye un abrillantador óptico junto con un antioxidante estabilizador que presenta una blancura superior después de fijación por calor.
En US-7.338.877 se describe una fibra multicomponente que tiene un primer componente polimérico no luminiscente y menos de 50 por ciento de un segundo componente polimérico que comprende un componente luminiscente. Se sugiere que estas fibras son útiles en la fabricación de indumentaria y equipos de seguridad.
La solicitud de patente publicada US-2013/0008621 describe un hilo monofilamento para una tela de máquina de papel con un aditivo de UV tal como un abrillantador óptico o agente blanqueante fluorescente que hace fácilmente visibles los extremos del hilo utilizando una fuente de luz o radiación.
En US-8.408.766 se describe un material de superficie que emite radiación en respuesta a la exposición a una fuente de luz dada. Dichos materiales de superficie comprenden fibras tratadas con un blanqueador óptico mediante pulverización, tinción o mezcla con partículas luminosas, y se sugiere que resultan útiles como componente de ajuste vehicular para mejorar la iluminación.
Sumario de la invención
Un aspecto de la presente invención se refiere a un método para transmitir una o más propiedades de fibra en un hilo multifilamento como se define en la reivindicación 1. Se conocen fibras fluorescentes, entre otras, de AU 35650 71 A, US-2010/063208 A1 y WO 97/32062 A1.
En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra del hilo es una poliamida, un poliéster, una poliolefina, una poli(para-aramida), una poliimida o una mezcla o copolímero de los mismos.
En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra es una poliamida, tal como nylon 6, nylon 6,6, o una mezcla o copolímero de los mismos.
En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra es un poliéster, tal como poli(etilen tereftalato), poli(propilen tereftalato), poli(butilen tereftalato) o una mezcla o copolímero de los mismos.
En la presente invención, la fibra en el hilo multifilamento o en el haz de hilo multifilamento que comprende además el aditivo de identificación de propiedad de fibra comprende de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 4 por ciento en peso de la fibra en el hilo.
En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra del hilo multifilamento o haz de hilos multifilamento no está presente en la cadena principal del polímero formador de fibra. En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra es un abrillantador óptico, un agente blanqueador fluorescente, un identificador inorgánico o cualquier combinación de los mismos.
En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra es un abrillantador óptico, tal como un estilbeno, un compuesto de cumarina, un compuesto de carboestirilo, una difenilpirazolina, una naftamida, un compuesto de benzoxazolilo o cualquier combinación de los mismos.
En una realización no limitativa, la fibra en el hilo multifilamento o en el haz de hilos multifilamento que comprende además el aditivo de identificación de propiedad de fibra no comprende un aditivo de tinte.
En una realización no limitativa, analizar el hilo multifilamento o el haz de hilos multifilamento para identificar una o más propiedades de fibra no requiere un tratamiento superficial en las fibras.
En una realización no limitativa, la propiedad de fibra transmitida es una propiedad o característica tal como antiestática, resistente a las manchas, repelente de suciedad, teñible catiónica, bicomponente de núcleoenvoltura, factor de teñido relativo, rango de viscosidad relativo, antimicrobiana, antibacteriana, composición polimérica, antialérgeno, deslustre, o cualquier combinación de las mismas.
En una realización no limitativa, la concentración del aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra es indicativa de la propiedad de fibra.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a un hilo multifilamento o a un haz de hilo multifilamento que transmite una o más propiedades de la fibra al hilo multifilamento o al haz de hilos multifilamento mediante la adición de una parte de fibra que comprende un aditivo de identificación de propiedad de fibra en el hilo multifilamento o en el haz de hilos multifilamento.
En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra está en el intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 4000 ppm.
En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra del hilo multifilamento o de un haz de fibra multifilamento es una poliamida, un poliéster, una poliolefina, una poli(para-aramida), una poliimida o una mezcla o copolímero de los mismos.
En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra es una poliamida, tal como nylon 6, nylon 6,6, o una mezcla o copolímero de los mismos.
En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra es un poliéster, tal como poli(etilen tereftalato), poli(propilen tereftalato), poli(butilen tereftalato) o una mezcla o copolímero de los mismos.
En la presente invención, la fibra en el hilo multifilamento o en el haz de hilo multifilamento que comprende además el aditivo de identificación de propiedad de fibra comprende de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 4 por ciento en peso de la fibra en el hilo multifilamento o haz de hilos multifilamento.
En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra del hilo multifilamento o haz de hilos multifilamento no está presente en la cadena principal del polímero formador de fibra. En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra es un abrillantador óptico, un agente blanqueador fluorescente, un identificador inorgánico o cualquier combinación de los mismos.
En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra es un abrillantador óptico tal como un estilbeno, un compuesto de cumarina, un compuesto de carboestirilo, una difenilpirazolina, una naftamida, un compuesto de benzoxazolilo o cualquier combinación de los mismos.
En una realización no limitativa, la fibra en el hilo multifilamento o en el haz de hilos multifilamento que comprende además el aditivo de identificación de propiedad de fibra no comprende un aditivo de tinte.
En una realización no limitativa, analizar el hilo multifilamento o el haz de hilos multifilamento para identificar una o más propiedades de fibra no requiere un tratamiento superficial en las fibras.
En una realización no limitativa, la propiedad de fibra transmitida es una propiedad o característica, tal como antiestática, resistente a las manchas, repelente de suciedad, teñible catiónica, bicomponente núcleo-envoltura, factor de teñido relativo, rango de viscosidad relativo, antimicrobiana, antibacteriana, composición polimérica, antialergénica o deslustre o cualquier combinación de las mismas.
En una realización no limitativa, la concentración del aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra del hilo multifilamento o en el haz de hilos de multifilamento es indicativa de la propiedad de fibra.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a un método para intensificar el color de un hilo multifilamento o de un haz de hilos multifilamento mediante la adición de un abrillantador óptico.
En una realización no limitativa, el color intensificado es un color oscuro.
En una realización no limitativa, el color intensificado es negro.
En una realización no limitativa, el abrillantador óptico utilizado para intensificar el color es un estilbeno, un compuesto de cumarina, un compuesto de carboestirilo, una difenilpirazolina, una naftamida, un compuesto benzoxazolilo o cualquier combinación de los mismos.
Otro aspecto adicional de la presente invención se refiere a mejoras en el procesamiento de fibra de filamento continuo texturizado mediante la sustitución de los colorantes problemáticos por un aditivo de identificación de propiedad de fibra.
Breve descripción de las figuras
La Fig. 1 es una imagen que muestra la variación del color con la concentración con respecto al control en haces de hilo multifilamento con diversas concentraciones de abrillantador óptico como aditivo de identificación de propiedad de fibra. Las concentraciones de aditivo, tal como se muestran de izquierda a derecha son: 0 ppm, 10.000 ppm, 2500 ppm, 500 ppm, 0 ppm, 250 ppm.
La Fig. 2 son fotografías de calcetines de punto hechos de hilos blanco teñible y sulfonado N66. De arriba a abajo, bajo exposición a UV sin fijación por calor y calcetines de punto Superba® fijados por calor, seguido de los calcetines Superba® fijados por calor bajo luz visible. De izquierda a derecha, control N66 blanco, abrillantador óptico 200 ppm, abrillantador óptico 400 ppm, control N66 sulfonado, N66 sulfonado con 200 y después 400 ppm de aditivo abrillantador óptico.
La Fig. 3 es una fotografía de calcetines de punto bajo iluminación ambiente (arriba) y luz ultravioleta (medio). La imagen inferior es una vista más cercana en el mismo calcetín de punto bajo una fuente de luz UV. Las bandas representan 0, 200 y 400 ppm del aditivo abrillantador óptico, con el brillo de las bandas correspondiente a niveles crecientes del aditivo.
La Fig. 4 es una imagen de un hilo multifilamento de la presente invención.
La Fig. 5 es una imagen de carretes de un hilo pigmentado azul sin (izquierda) y con (derecha) un aditivo de identificación de propiedad de fibra bajo iluminación UV.
Descripción detallada de la invención
En esta descripción se proporcionan métodos para transmitir una o más propiedades de fibra en un hilo multifilamento o haz de hilos multifilamento e hilos, haces de hilo y artículos que comprenden dichos hilos capaces de transmitir una o más propiedades de las fibras en la misma.
En los métodos, hilos y haces de hilos de la presente invención, se proporciona un hilo multifilamento que comprende al menos una fibra formada a partir de un polímero formador de fibra y que comprende además un aditivo de identificación de propiedad de fibra que puede analizarse para identificar una o más propiedades de fibra.
Ejemplos de polímeros formadores de fibra del hilo multifilamento y de haces de hilo multifilamento incluyen, aunque no de forma limitativa, poliamidas, poliésteres, poliolefinas, poli(para-aramidas), poliimidas y mezclas o copolímeros de los mismos. Ejemplos de poliamidas útiles como polímeros formadores de fibra incluyen, aunque no de forma limitativa, nylon 6, nylon 6,6 y mezclas o copolímeros de los mismos. Ejemplos de poliésteres útiles como polímeros formadores de fibra incluyen, aunque no de forma limitativa, poli(etilen tereftalato), poli(propilen tereftalato), poli(butilen tereftalato) y mezclas o copolímeros de los mismos.
Ejemplos de aditivos de identificación de propiedad de fibra del hilo multifilamento y haces de hilo multifilamento incluyen, aunque no de forma limitativa, abrillantadores ópticos, agentes blanqueadores fluorescentes, identificadores inorgánicos y cualquier combinación de los mismos. Ejemplos de abrillantadores ópticos útiles como aditivos de identificación de propiedad de fibra incluyen, aunque no de forma limitativa, estilbenos, compuestos de cumarina, compuestos de carboestirilo, difenilpirazolinas, naftamidas, compuestos de benzoxazolilo y cualquier combinación de los mismos. En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra es 4,4'-bis(2-benzoxazolil)estilbeno. En otra realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra es 2,5-tiofenendiilbis (5-í-butil-1,3-benzoxazol).
El aditivo de identificación de propiedad de fibra está presente en la fibra en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 4000 ppm.
En una realización no limitativa, el aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra del hilo multifilamento o haz de hilos multifilamento no está presente en la cadena principal del polímero formador de fibra.
Con la incorporación de un aditivo de identificación de propiedad de fibra según la presente invención, puede reducirse o eliminarse la práctica actualmente utilizada de tinte para la identificación de productos. Por lo tanto, en una realización no limitativa, la fibra en el hilo multifilamento o en el haz de hilos multifilamento que comprende además el aditivo de identificación de propiedad de fibra no comprende un aditivo de tinte.
El método de la presente invención comprende además analizar el hilo multifilamento o el haz de hilos multifilamento para identificar una o más propiedades de fibra. En una realización no limitativa, analizar el hilo o el haz de hilos para identificar una o más propiedades de fibra no requiere un tratamiento superficial en las fibras. En una realización no limitativa, las propiedades de las fibras del hilo o haz de hilos pueden identificarse mediante irradiación UV a una longitud de onda seleccionada.
La fibra en el hilo multifilamento o en el haz de hilo multifilamento que comprende además el aditivo de identificación de propiedad de fibra comprende de 0,1 a 4 por ciento en peso de la fibra en el hilo multifilamento o haz de hilos multifilamento.
Ejemplos de propiedades de fibra del hilo multifilamento o del haz de hilos multifilamento transmitidas por el aditivo de identificación de propiedad de fibra incluyen, aunque no de forma limitativa, antiestáticas, resistente a las manchas, repelente de manchas, teñible catiónica, bicomponente núcleo-envoltura, factor de teñido relativo, intervalo de viscosidad relativa, antimicrobianas, antibacterianas, composición polimérica, antialérgeno y deslustrada así como cualquier combinación de las mismas
La producción industrial típica de fibra BCF utiliza múltiples coloraciones de tinte. Ejemplos de coloraciones de tinte son: azul, verde, púrpura, rojo y amarillo. Por lo tanto, para un aditivo de identificación de propiedad de fibra tal como un abrillantador óptico para sustituir un tinte como agente identificador, debe poder producir señales distintivas, tales como las procedentes de varias variaciones de color visible. La variación de color puede lograrse de algunas formas. Por ejemplo, en una realización, la variación del color puede lograrse a través de la variación de concentración. Variando la concentración de aditivo utilizado, puede variarse el color resultante. Este efecto se demuestra con un abrillantador óptico como el aditivo de identificación de propiedad de fibra en las Fig. 1-5. En la práctica, podría no utilizarse ningún aditivo de identificación de propiedad de fibra en el producto de mayor volumen, de modo que ninguna fluorescencia indique su identidad. El producto blanco de siguiente mayor volumen podría utilizar la cantidad más baja posible de aditivo de identificación de propiedad de fibra que pudiera identificarlo, al tiempo que continuara minimizando el coste. Por lo tanto se sustituyen varios tintes a través del uso de una respuesta predeterminada de absorción de luz ultravioleta de fibra, como modo para transmitir la propiedad de fibra de interés. Por tanto, en una realización no limitativa, la concentración del aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra es indicativa de la propiedad de fibra.
Ejemplos de abrillantadores ópticos que pueden utilizarse en este método incluyen, aunque de forma no limitativa estilbenos, compuestos de cumarina, compuestos carboestirilo, difenilpirazolinas, naftamidas, compuestos de benzoxazolilo y cualquier combinación de los mismos. En una realización alternativa no limitativa, podría utilizarse un derivado químico que aún actúe como abrillantador óptico, pero con una emisión de longitud de onda desplazada.
La presente invención proporciona también artículos que comprenden hilo capaz de transmitir una o más propiedades de las fibras en la misma. Ejemplos de dichos artículos incluyen cualquier productos textil en el que se utilice fibra continua texturizada. En una realización no limitativa, el artículo es una alfombra. En otra realización no limitativa, el artículo es una prenda de vestir.
La presente descripción se refiere también a métodos para intensificar el color de un hilo multifilamento o haces de hilo multifilamento y de artículos que comprenden hilo con el color intensificado. En estos métodos se añade un abrillantador óptico al hilo multifilamento.
Los ejemplos no limitativos de polímeros formadores de fibra del hilo multifilamento y de haces de hilo multifilamento con color intensificado incluyen, aunque no de forma limitativa, poliamidas, poliésteres, poliolefinas, poli(para-aramidas), poliimidas y mezclas o copolímeros de los mismos. En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra es una poliamida, tal como nylon 6, nylon 6,6, o una mezcla o copolímero de los mismos. En una realización no limitativa, el polímero formador de fibra es un poliéster, tal como poli(etilen tereftalato), poli(propilen tereftalato), poli(butilen tereftalato) o una mezcla o copolímero de los mismos.
Ejemplos no limitativos de abrillantadores ópticos que pueden utilizarse en este método incluyen, aunque de forma no limitativa estilbenos, compuestos de cumarina, compuestos carboestirilo, difenilpirazolinas, naftamidas, compuestos de benzoxazolilo y cualquier combinación de los mismos.
Pueden intensificarse varios colores. En una realización no limitativa, el color intensificado es un color oscuro. En una realización no limitativa, el color intensificado es negro.
Se evaluaron los efectos de abrillantadores ópticos como aditivos de identificación de propiedad de fibra en fibras teñibles de blanco y de nylon 6,6 teñidas en solución para sustituir los métodos convencionales de identificación de productos y obtener un rendimiento de proceso más alto. En estos experimentos se incorporó un abrillantador óptico orgánico al procesamiento de nylon 6,6, mediante adición por fusión. El aditivo también puede añadirse en el reactor del autoclave, combinados con ingredientes monoméricos u oligoméricos, mediante procesos de inyección de líquido bien conocidos en la industria. El abrillantador óptico orgánico usado en estos experimentos fue 44'-bis(benzoxazolil)-cis-estilbeno. Véase la Fórmula I que sigue:
Sin embargo, como comprenderá el experto en la técnica al leer esta descripción, pueden utilizarse abrillantadores ópticos alternativos que incluyen, aunque no de forma limitativa, otros estilbenos, compuestos de cumarina, compuestos de carboestirilo, difenilpirazolinas, naftamidas, compuestos de benzoxazolilo y cualesquiera combinaciones de los mismos, así como agentes blanqueantes fluorescentes, identificadores
inorgánicos y cualquier combinación de los mismos. Ejemplos adicionales no limitativos alternativos de abrillantadores ópticos comercializados útiles en la presente invención incluyen las Fórmulas II y III:
El lote maestro de abrillantador óptico utilizado se incorporó en el hilado de BCF de nylon 6,6 mediante adición por fusión en la entrada del extrusor. No se observaron problemas de procesamiento significativos por esta adición. El abrillantador óptico se evaluó a 200 ppm y 400 ppm de niveles de carga de ingrediente activo con solution dyed nylon (nylon teñido en solución - SDN) y nylon blanco teñible. El material de filamento SDN se produjo utilizando un extrusor de doble tornillo, en una disposición de 26 colores de pigmento individuales, mientras que los productos teñibles de color blanco se produjeron utilizando un equipo extrusor de tornillo único
Además, se añadieron diversas cargas de un solo aditivo abrillantador óptico según la presente invención para demostrar utilidad en la identificación de distintas propiedades de fibra a través de la variación de concentración del aditivo de identificación de fibra. Los resultados se muestran en las Fig. 1 a 3.
Como se muestra en la Fig. 1, alterando la concentración del aditivo de identificación de propiedad de fibra, puede ajustarse el nivel de emisión de luz del aditivo, cambiando de este modo el color general percibido. En estos experimentos se utilizó una sola longitud de onda de excitación de 490 nm. La Fig. 1 muestra cómo varía el color con los cambios de concentración del aditivo con respecto a la muestra de control (0 ppm de aditivo). Se espera que con la incorporación de niveles de aditivo aún más bajos, pueda conseguirse un color más púrpura/violeta. Los calcetines de punto de la Fig. 2 demuestran la sustitución de tres tintes utilizando los identificadores de brillo “apagado” , “bajo” (200 ppm), y “brillante” (400 ppm). Como se muestra en la Fig. 2, unos niveles bajos del aditivo abrillantador óptico (200 y 400 ppm) mostraron suficiente brillo en hilos blancos para permitir la distinción entre esos hilos bajo excitación a longitud de onda UV. Además, los hilos pigmentados con estas cargas eran suficientemente brillantes bajo UV como para proporcionar un acento estético que puede ser atractivo en determinados usos finales. En la Fig. 3 se muestra una imagen de un calcetín fabricado con hilos pigmentados azules con 0, 200 y 400 ppm de aditivo después de la fijación por calor utilizando una máquina SUPERBA (American SUPERBA, Inc., Dalton, GA USA) bajo iluminación con luz visible y UV como comparación. No fue observable ninguna diferencia en la fluorescencia a simple vista después de este tratamiento de fijación por calor.
Se midieron las propiedades mecánicas de polímero N66 sulfonado elaborado con y sin el aditivo en un solo equipo de hilado de fibra de extrusión de tornillo único, y los resultados se muestran en la Tabla 4. El módulo se redujo ligeramente y la elongación media aumentó ligeramente tras la adición de 200 y 400 ppm del aditivo, mientras que la tenacidad del hilo estaba prácticamente inalterada. Sin embargo, la presencia de cantidades crecientes de aditivo produjo una fibra con mejor retención de tenacidad y módulo después de su exposición a 160 AFU (Unidad de decoloración acelerada).
Tabla 4: Tabla de resultados procedentes de ensayos de tracción de 1245 hilos denier hechos con polímero N66 sulfonado
La adición de un aditivo de identificación de propiedad de fibra que puede analizarse para identificar una o más propiedades de fibra para un polímero formador de fibra según la presente invención fue compatible en todas las condiciones de procesamiento. Además, se demostró variación en la concentración del aditivo de identificación de propiedad de fibra para producir diferencias detectables útiles en el etiquetado de productos. Por tanto, la utilización de estos aditivos de identificación de propiedad de fibra en la producción de FBC podrían proporcionar mejoras de proceso directas para reducir las pérdidas de tiempo y materiales que actualmente se producen con métodos convencionales de etiquetado de productos que implican tintes.
También se consigue según la presente descripción la transmisión de la característica antiestática en una fibra sintética. En un ejemplo, se inserta una fibra antiestática con fibra estándar durante la producción de BCF y se utiliza para mitigar la acumulación electrostática en fibras. Para conseguir este efecto, la fibra antiestática debe tener una conductividad medida cercana a cero. La fibra antiestática es, en un ejemplo no limitativo, un filamento bicomponente, compuesto de un núcleo aislante de electrones, y una vaina conductora de electrones. El uso de fibra antiestática en operaciones de hilado de BCF fuera de velocidades de uso predeterminadas puede producir estrías de color cuando estos productos se insertan en mechones con tipos de hilo que no contienen la misma cantidad de aditivo antiestático. Puesto que el antiestático es prácticamente invisible a simple vista, la incorporación de un aditivo de identificación de propiedad de fibra según la presente descripción puede mejorar en gran medida la detección del antiestático. Además de esto, la presencia de un aditivo de propiedad de fibra permite rápidas comprobaciones de garantía de calidad e impide una mala colocación de las fibras durante la inserción en el bastidor de bobinas, y en la de BCF.
Cuando se utilizan junto con iluminación de emergencia basada en UV, artículos tales como, aunque no de forma limitativa, alfombras preparadas a partir del hilo objeto de la presente descripción son útiles también como característica de seguridad integrada. Como ejemplo no limitativo, el hilo puede incorporarse a las alfombras para formar un camino o flechas que lleven o apunten hacia una salida segura cuando se activa la iluminación de emergencia basada en UV.
Además, como resultado de la incorporación de un aditivo de identificación de propiedad de fibra, se ha descubierto sorprendentemente que podía eliminarse más de dos veces la cantidad de colorantes de pigmento azul de una fibra con la sustitución del componente activo introducido en la misma. Además, la eliminación de los pigmentos azules problemáticos utilizados en el procesamiento estándar permitió una mejora en el rendimiento y procesabilidad del proceso. Por tanto, el método de la presente invención también proporciona un mejor procesamiento de fibra de
filamento continuo texturado mediante la sustitución de los colorantes problemáticos por un aditivo de identificación de propiedad de fibra tal como, aunque no de forma limitativa, un abrillantador óptico.
La sección que sigue ilustra de forma adicional los métodos y haces de hilo de la presente invención. Estos ejemplos de trabajo son meramente ilustrativos y no se pretende que limiten el alcance de la invención en forma alguna.
Ejemplos
Ejemplo 1: Producción de hilo (Referencia)
El aditivo abrillantador óptico utilizado en estos experimentos se obtuvo de un proveedor de mezcla maestra como OB Natural. El aditivo vino como una carga de 5 % en nylon 6,6 y tenía un tinte verdoso neón. El aditivo se utilizó tal como se recibió sin procesamiento o incidente adicionales.
El lote maestro de abrillantador óptico utilizado se incorporó en el hilado de BCF de nylon 6,6 mediante adición por fusión en el extrusor. Aun cuando la inyección del aditivo en el extrusor mostró una caída en la viscosidad en estado fundido, no fue lo suficientemente significativa como para causar problemas de procesamiento. La temperatura de extrusión utilizada para el hilado de la fibra de nylon 6,6 BCF fue aproximadamente 280 °C. Para estos experimentos, el abrillantador óptico se evaluó a niveles de carga de ingrediente activo de 200 ppm y 400 ppm. Se realizaron ensayos con solution dyed nylon (nylon teñido con solución - SDN) y nylon teñible blanco. El material SDN se produjo en un equipo de hilado piloto en un conjunto de 26 colores de pigmento individuales, mientras que los productos teñibles de blanco se produjeron en un equipo de hilado de extrusor único. Los hilos fabricados a partir de este ejemplo se ilustran en la Fig. 1.
Ejemplo 2: Calcetines de punto (Referencia)
Los calcetines se tejieron para determinar los parámetros de rendimiento pertinentes. Una parte de cada calcetín también se fijó por calor con SUPERBA a 129,4 °C (2650F), para asegurarse de que la estructura polimérica más abierta resultante de la fijación por calor no se vea comprometida adicionalmente por las nuevas composiciones poliméricas.
Ejemplo 3: Fibra multicomponente
Se produjeron dos hilos de fibra multicomponente utilizando el abrillantador óptico descrito en la presente memoria como componente de la vaina con un componente de núcleo conductor. Estas fibras mostraron facilidad de detectabilidad y no afectaron negativamente a las propiedades estándar de las fibras de tenacidad, elongación, conductividad o denier. Estas fibras multicomponente se agregaron al hilo a través de la inserción en el haz de línea de hebras durante el procesamiento para transmitir las características activas descritas. El hilo procesado resultante incluía la detectabilidad y los atributos de transmisión de propiedades de la fibra multicomponente insertada. A continuación se procesó este hilo para producir artículos tales como alfombras, y de nuevo se mantuvo el efecto de detectabilidad y la transmisión de propiedades de la fibra.
Ejemplo 4: Mejora en la producción a partir de la sustitución de colorantes problemáticos (Referencia)
El abrillantador óptico descrito en la presente memoria se añadió a la fibra teñida mediante solución que contenía pigmentos azules que se sabe causan problemas durante el hilado de fibra de nylon 6,6 y pérdidas de rendimiento del proceso. Como resultado de la incorporación, fue sorprendente que pudiera eliminarse más de dos veces la cantidad de colorantes de pigmento azul de la fibra con la sustitución del componente activo introducido en la misma. Además, la eliminación de los pigmentos azules problemáticos utilizados en el procesamiento estándar permite una mejora en el rendimiento y procesabilidad del proceso.
Ejemplo 5: Identificación de hilo
Se produjeron muestras de fibra multifilamento de diversos tipos de polímeros de capacidad de tinción variable (tinte catiónico [5000 ppm], tinte claro [50 ppm], tinte regular [500 ppm], tinte profundo [50.000 ppm]). El abrillantador óptico descrito en la presente memoria se añadió a concentraciones únicas para cada uno de los tipos de muestra. Las concentraciones únicas utilizadas fueron suficientes para distinguir entre las diferentes muestras de tipo de polímero y para transmitir la capacidad de tinción de las fibras producidas por irradiación con luz UV en condiciones de iluminación ambiente.
Claims (15)
- REIVINDICACIONESi. Un método para transmitir una o más propiedades de fibra en un hilo multifilamento, que comprende las etapas de:a) proporcionar un hilo multifilamento que comprende al menos una fibra formada a partir de un polímero formador de fibra y que comprende un aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra en un intervalo de 10 a 4000 ppm, en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra puede analizarse para identificar una o más propiedades de fibra; y b) analizar el hilo multifilamento para identificar una o más propiedades de fibra;en donde la fibra de la etapa (a) comprende de 0,1 a 4 por ciento en peso del hilo multifilamento.
- 2. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero formador de fibra se selecciona del grupo que consiste en poliamida, poliéster, poliolefina, poli(para- aramida), y poliimida y mezclas y copolímeros de los mismos.
- 3. El método de la reivindicación 1, en donde el análisis del hilo multifilamento para identificar una o más propiedades de fibra no requiere un tratamiento superficial en la fibra de la etapa (a).
- 4. El método de la reivindicación 1, en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra de la etapa (a) no está presente en la cadena principal del polímero formador de fibra.
- 5. El método de la reivindicación 1, en donde la fibra de la etapa (a) no comprende un aditivo de tinte.
- 6. El método de la reivindicación 1, en donde se seleccionan la una o más propiedades de fibra del grupo que consiste en antiestáticas, resistentes a las manchas, repelentes de suciedad, teñible catiónica, bicomponente núcleo-envoltura, factor de teñido relativo, rango de viscosidad relativo, antimicrobiana, antibacteriana, composición polimérica, antialergénica y deslustre y combinaciones de las mismas.
- 7. El método de la reivindicación 1, en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra se selecciona del grupo que consiste en un abrillantador óptico, un agente blanqueante fluorescente, y un identificador inorgánico y combinaciones de los mismos.
- 8. El método de la reivindicación 7, en donde el abrillantador óptico se selecciona del grupo que consiste en estilbenos, compuestos de cumarina, compuestos de carboestirilo, difenilpirazolinas, naftamidas, y compuestos de benzoxazolilo y combinaciones de los mismos.
- 9. El método de la reivindicación 8, en donde el abrillantador óptico es 4,4'-bis(2-benzoxazolil)estilbeno o 2,5-tiofenediilbis (5-í-butil-1,3-benzoxazol).
- 10. Un hilo multifilamento que transmite una o más de sus propiedades de fibra, comprendiendo dicho hilo multifilamento una parte de fibra que comprende un polímero formador de fibra y un aditivo de identificación de propiedad de fibra, en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra presente en la fibra está en el intervalo de 10 a 4000 ppm, y en donde la parte de fibra en el hilo multifilamento que comprende el aditivo de identificación de propiedad de fibra comprende de 0,1 a 4 por ciento en peso de la fibra en el hilo multifilamento.
- 11. El hilo multifilamento de la reivindicación 10, en donde el polímero formador de fibra del hilo multifilamento se selecciona del grupo que consiste en una poliamida, un poliéster, una poliolefina, una poli(para-aramida), y una poliimida y una mezcla o copolímero de los mismos.
- 12. El hilo multifilamento de la reivindicación 10, en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra se selecciona del grupo que consiste en un abrillantador óptico, un agente blanqueador fluorescente, y un identificador inorgánico y cualquier combinación de los mismos.
- 13. El hilo multifilamento de la reivindicación 12, en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra es un abrillantador óptico seleccionado del grupo que consiste en estilbenos, compuestos de cumarina, compuestos de carboestirilo, difenilpirazolinas, naftamidas y compuestos de benzoxazolilo y combinaciones de los mismos.
- 14. El hilo multifilamento de la reivindicación 13 en donde el aditivo de identificación de propiedad de fibra es 4,4'-bis(2-benzoxazolil)estilbeno o 2,5-tiofenediilbis (5-í-butil-1,3-benzoxazol).
- 15. El hilo multifilamento de la reivindicación 10, en donde la propiedad de fibra transmitida es una propiedad seleccionada del grupo que consiste en antiestáticas, resistentes a las manchas, repelentes de suciedad, teñible catiónica, bicomponente núcleo-envoltura, factor de teñido relativo, rango de viscosidad relativo, antimicrobiana, antibacteriana, composición polimérica, antialérgeno, y deslustre y cualquier combinación de las mismas.
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