MX2008009744A - Fibra de poliamida completamente aromatica de tipo meta que tiene excelente procesabilidad a alta temperatura y un metodo para la produccion de la misma - Google Patents

Fibra de poliamida completamente aromatica de tipo meta que tiene excelente procesabilidad a alta temperatura y un metodo para la produccion de la misma

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MX2008009744A
MX2008009744A MXMX/A/2008/009744A MX2008009744A MX2008009744A MX 2008009744 A MX2008009744 A MX 2008009744A MX 2008009744 A MX2008009744 A MX 2008009744A MX 2008009744 A MX2008009744 A MX 2008009744A
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MXMX/A/2008/009744A
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Inventor
Fujita Hiroshi
Takiue Kotaro
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Teijin Techno Products Limited
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Para proporcionar una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta, novedosa la cual puede evitar el teñido o decoloración de un producto y también evitar la generación de cualquier gas peligroso u orgánico incluso durante el procesamiento o el uso bajo condiciones a alta temperatura. Se describe una fibra de poliamida completamente aromática la cual tiene un contenido de solvente residual de 1.0%o menos, uníndice de contracción térmica en seco de 3%o menos a 300°C, y una resistencia de fibra de 3.0 cN/dtex o más elevada. La fibra puede producirse hilando en húmedo una solución polimérica en una fibra, en donde la solución polimérica comprende una poliamida completamente aromática de tipo meta compuesta principalmente de un esqueleto de una meta-fenilendiamina isoftalamida y un solvente de amida que contiene una sal. El método para la producción de la fibra comprende las siguientes etapas (1) a (4):(1) expulsar la solución polimérica dentro de un baño de coagulación que comprende un solvente de amida y agua y que contiene una concentración baja de una sal para coagular la solución polimérica en la forma de un material lineal poroso (es decir, un material fibroso);(2) diluir el material lineal poroso en un baño de dilución de plástico que comprende una solución acuosa de un solvente de amida;(3) lavar el material diluido con agua y tratar subsiguientemente en forma térmica el material lavado en una atmósfera de vapor de agua saturado;y (4) tratar el material resultante con calor en seco.

Description

FIBRA DE POLIAMIDA COMPLETAMENTE AROMÁTICA DE TIPO META QUE TIENE EXCELENTE PROCESABILIDAD A ALTA TEMPERATURA Y UN MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE LA MISMA CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con una fibra de poliaraida completamente aromática de tipo meta, excelente en procesabilidad a alta temperatura, y un método para producir la misma. Más específicamente, se relaciona a una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta, novedosa que contiene una cantidad extremadamente pequeña de un solvente que permanece en las fibras, contiene una pequeña cantidad de una sustancia volátil peligrosa en una etapa de tratamiento térmico a una temperatura elevada, es capaz de suprimir la coloración de un producto fibroso, y es capaz de proporcionar un producto con un rendimiento elevado y una calidad elevada, producido al someter un material fibroso, el cual se forma por un método de hilado en húmedo a partir de una solución polimérica de poliamida completamente aromática, de tipo meta que contiene una sal, para un tratamiento con vapor saturado y luego para un tratamiento térmico para su formación, y un método para producir la misma.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Se ha conocido bien que una poliamida completamente aromática producida a partir de una diamina aromática y un bicloruro dicarboxílico aromático es excelente en la resistencia térmica y excelente en pirorretardancia . Se ha conocido también que la poliamida completamente aromática es soluble en un solvente de amida, y puede obtenerse una fibra a partir de la solución polimérica mediante un método como hilado en seco, hilado en húmedo, hilado semi-seco y semi-húmedo y similares. En la poliamida completamente aromática, una fibra de una poliamida completamente aromática de tipo meta (la cual se abrevia más adelante como "metalamida" en algunos casos) representada por la poli-m-fenilen isoftalamida es particularmente útil como una fibra resistente al calor y pirorretardante , y como un método para producir la fibra de metalamida, se han empleado los siguientes dos métodos (a) y (b) . Además, los siguientes métodos (c) a (e) se han propuesto también como un método para producir la fibra de metalamida . (a) Un método, en el cual la m-fenilendiamina y el cloruro isoftálico se someten a una polimerización en solución a baja temperatura en N, N-dimetilacetamida para preparar una solución de poli-m-fenilen isoftalamida, y luego una solución polimérica que contiene cloruro de calcio obtenido al neutralizar ácido clorhídrico sub-producido en la solución con hidróxido de calcio se hila en seco para producir una fibra de metalamida (véase la JP-B-35-14399 y la Patente Norteamericana No. 3,360,595). (b) Un método, en el cual un solvente orgánico (tal como tetrahidrofurano) que no es un buen solvente de un producto de poliamida que contiene una sal de m-fenilendiamina y cloruro isoftálico se pone en contacto con un sistema de solución acuosa que contiene un agente que recibe un ácido inorgánico y una sal neutra soluble para aislar el polvo de una poli-m-fenilen isoftalamida (véase JP-B-47-10863), y el polvo polimérico se vuelve a disolver en un solvente de amida y luego se hila en húmedo en un baño de coagulación acuoso que contiene una sal inorgánica para producir una fibra (véase la JP-B-48-17551) . (c) Un método, en el cual un artículo moldeado, tal como una fibra, se produce por un método de moldeo en húmedo a partir de una solución de metalamida que contiene una sal no inorgánica o una pequeña cantidad (2 a 3%) de cloruro de litio formado al disolver una metalamida sintetizada por un método de polimerización en solución en un solvente de amida (véase la JP-A-50-52167 ) . (d) Un método, en el cual una solución polimérica de metalamida, la cual se forma por polimerización en solución en un solvente de amida y contiene cloruro de calcio formado al neutralizarse con hidróxido de calcio, óxido de calcio o similares, y agua, se hace pasar a través de un gas extruyendo dentro del gas mediante una matriz de hilado, y luego se introduce en un baño de coagulación acuoso, y se hace pasar además a través de una solución acuosa de una sal inorgánica, tal como cloruro de calcio y similares, para formarse en un material fibroso (véase la JP-A-56-31009 ) . (e) Un método, en el cual una solución polimérica de metalamida, la cual se forma por polimerización en solución en un solvente de amida y contiene cloruro de calcio formado al neutralizarse con hidróxido de calcio, óxido de calcio o similares, y agua, se hila dentro de un baño de coagulación acuoso que contiene cloruro de calcio en una concentración elevada mediante una matriz de hilado para formarse en un material fibroso (véase la JP-A-8-074121 y la JP-A-10-88421) . (f) Un método, en el cual una solución polimérica de un solvente de amida se expulsa en una columna de hilado a una temperatura elevada a través de la matriz de hilado, y se enfría con una solución acuosa a una temperatura baja en el momento de ser expulsada de la columna de hilado, y se diluye entonces en un baño de dilución de plástico para formarse dentro de una fibra que tiene una naturaleza de poro considerablemente fino y una densidad de 1.3 g/cm3 o menos (véase JP-A-52-43930) . (g) Un método, en el cual una solución polimérica de aramida de tipo meta que no contiene sustancialmente sal se coagula expulsando en un baño de coagulación que contiene un solvente de amida y agua para formar un material fibroso (filamento), el cual se diluye subsecuentemente en un baño de dilución de plástico que contiene un solvente de amida y agua y luego se somete a enjuague con agua y un tratamiento térmico (véase la JP-A-2001-303365 , la JP-A-2003-301326 , la JP-A-2003-342832, la JP-A-2004-3049 , la JP-A-2005-54315 y la JP-A-2005-54335) . (h) Un método, en el cual una solución polimérica de aramida de tipo meta se coagula expulsando en un baño de coagulación que contiene un solvente de amida y agua para formar un material fibroso (filamento), el cual se diluye subsiguientemente en el aire bajo calor en un estado en donde el material fibroso contiene el solvente de amida, y luego se somete a calentamiento y a un tratamiento térmico (JP-A-2001-348726) . (i) Un método, en el cual una solución polimérica que contiene una aramida de tipo meta y un solvente de amida que contiene una sal, se expulsa en un baño de coagulación que contiene un solvente de amida y agua y que no contiene sustancialmente sal para formar un filamento poroso, el cual se diluye subsecuentemente en un baño de dilución de plástico que contiene una solución acuosa de una solvente de amida y se somete a enjuague con agua y luego a un tratamiento térmico (JP-A-2005-232598 ) .
En el método (a) , en el hilado de la solución polimérica fibrosa a partir de la matriz de hilado, el solvente se vaporiza y se seca cerca de la superficie del material fibroso para moldearse debido al hilado en seco, y de este modo, una capa superficial densa y firme se forma en la superficie de la fibra. Por consiguiente, es difícil remover lo suficiente el solvente que queda en el material fibroso después del hilado aún enjuagando el solvente con agua o similares. Consecuentemente, el solvente que queda en la fibra origina un problema de manera que la fibra, al utilizarse en una atmósfera a alta temperatura, experimenta amarillamiento y generación de un gas orgánico debido a la evaporación o descomposición del solvente restante. En los métodos (b) a (e) , la evaporación del solvente no ocurre en la etapa de hilado debido al hilado en húmedo, pero al introducirse en el baño de coagulación acuoso o el baño de coagulación acuoso que contiene una sal inorgánica en una concentración elevada, el solvente se libera cerca de la superficie de la solución polimérica formada en una forma de fibra dentro del baño de coagulación acuoso, y al mismo tiempo el agua invade el interior del material fibroso coagulado cerca de la superficie del mismo, de manera que forma una capa superficial firme. Por consiguiente, el problema de amarillamiento y de gas orgánico se debe a que el solvente que queda en la fibra no puede evitarse ya que es similar a la fibra formada por el método de hilado seco. El método (f) es para producir una fibra de aramida de tipo meta porosa que tiene una densidad de 1.3 g/cm3 o menor, pero es una técnica de aplicación del método de hilado en seco, y de este modo tiene el problema similar como en el método de hilado en seco que se ha descrito. En el método (g) , es importante utilizar una solución polimérica de aramida, de tipo meta libre de sal, que no contiene sustancialmente sal, y existe tal problema de que para producir la solución polimérica libre de sal, se requiere tal etapa en donde el polímero se aisla para enjuagar y remover una sal, o se filtra una sal en la solución polimérica con un filtro o similares. En el método (h) , la dilución se lleva a cabo en el aire, y de este modo es difícil que las temperaturas del filamento y los montos del solvente y similares restantes sean cada una idénticos entre la periferia externa y la parte central del filamento, por lo que es difícil obtener una fibra de aramida de tipo meta homogénea. En el método (i) , la orientación molecular de la fibra se incrementa diluyéndola en un baño de dilución de plástico después de la coagulación, pero la orientación puede relajarse en una etapa de enjuague'^ con agua y/o de enjuague con agua caliente. Por consiguiente, es necesario incrementar la orientación de nuevo en la etapa de tratamiento térmico para obtener una fibra que tiene alta resistencia y por otro lado, ocurre una cristalización rápida en la etapa de tratamiento térmico. Consecuentemente, la fibra resultante tiene un problema porque tiene un índice de concentración térmica elevado a 300°C o más. La JP-A-2000-303365 propone un método para producir una fibra de metalamida densa que no contiene sustancialmente sal (sustancia iónica inorgánica), en la cual una solución polimérica no contiene sal formada al disolver una metalamida que tiene m-fenilendiamina isoftalamida obtenida en el método similar como el método (b) como una unidad de repetición mayor, en un solvente de amida, se expulsa en un baño de coagulación que contiene un solvente de amida y agua y que no contiene sal, para coagularse como un material fibroso poroso (filamento), el cual se diluye subsiguientemente en un baño de dilución de plástico que contiene una solución acuosa de un solvente de amida, seguida al someterse a enjuague con agua y luego con tratamiento térmico. La JP-A-2001-348726 propone un método, en el cual un material fibroso poroso así coagulado se diluye bajo calor en el aire y en un estado en donde los poros contienen el líquido de coagulación o un líquido de plastificación, y luego se calienta en un estado en donde los poros contienen el líquido de coagulación, seguido al someterlo con tratamiento térmico.
En los métodos, sin embargo, puede obtenerse un material fibroso poroso que no tiene una capa superficial en la superficie en la etapa en donde se forma la solución de metalamida en el material fibroso por coagulación. Sin embargo, al remover suficientemente el solvente que queda en la fibra en el estado del material fibroso poroso, es significativamente difícil diluirlo más adelante, y de este modo es difícil efectuar suficiente orientación y cristalización. Por consiguiente, la fibra así obtenida por los métodos tiene un defecto que es inferior en la propiedad de la fibra que es inherente a una fibra de metalamida, particularmente una estabilidad de contracción térmica a alta temperatura . Como se ha descrito, es la situación actual que tal fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta no haya sido aún conocida, la cual se le suprime el amarillamiento y la generación de un gas orgánico en una etapa de procesamiento a alta temperatura, y es capaz de proporcionar un producto que tiene un rendimiento elevado, tal como pirorretardancia, resistencia al desgarre y estabilidad dimensional en una atmósfera a temperatura elevada .
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la invención es proporcionar una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta, novedosa que resuelve los defectos de los productos convencionales, es capaz de suprimir la coloración o decoloración de un producto incluso bajo condiciones de procesamiento y uso a una temperatura elevada, y es capaz de suprimir la generación de un gas peligroso o un gas orgánico, además de las naturalezas que son inherentes a una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta, resistente al calor y pirorretardante, y un método para producir la misma. El objeto de la invención puede lograrse por una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta excelente en procesabilidad a altas temperaturas, caracterizada en que una cantidad de un solvente que queda en la fibra es 1.0% en peso o menos, un índice de contracción térmica seca a 300°C es 3% o menos, y una resistencia al desgarre de la fibra es 3.0 cN/dtex o más, y un método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta por hilado en húmedo de una solución polimérica que contiene una poliamida completamente aromática de tipo meta que contiene un esqueleto de una m-fenilendiamina isoftalamida como un componente principal, y un solvente de amida que contiene una sal, caracterizado en que (1) la solución polimérica se expulsa en un baño de coagulación que contiene un solvente de amida y agua y que contiene una sal para coagularse como un material fibroso poroso, (2) el cual se diluye subsiguientemente en un baño de dilución de plástico que contiene una solución acuosa de un solvente de amida, (3) se enjuaga con agua y luego se somete a un tratamiento térmico en vapor saturado, y (4) se somete entonces a un tratamiento térmico en seco. En el método de la invención, las etapas (1) a (4) se llevan a cabo subsiguientemente para producir una fibra a partir de una solución polimérica de poliamida completamente aromática de tipo meta, y se prefiere que en la etapa (1), el baño de coagulación tenga una composición en términos de relación en peso del solvente de amida de 40 a 60% en peso y una concentración de la sal de 0.3 a 10% en peso, y una temperatura del baño de coagulación es de 20 a 70°C; en la etapa (2), el baño de dilución de plástico tiene una composición en términos de relación en peso del solvente de amida de 20 a 70% en peso, y el material fibroso se diluye en una relación de 1.5 a 10 veces en el baño de dilución de plástico a una temperatura de 20 a 70°C; en la etapa (3), el material fibroso se somete al tratamiento térmico en una relación de dilución de 0.7 a 5.0 veces en vapor saturado de 0.02 a 0.50 MPa; y en la etapa (4), el material fibroso se somete al tratamiento térmico en seco en una relación de dilución de 0.7 a 4.0 veces bajo una condición de 250 a 400°C. En el método de la invención, como el solvente de amida contenido en la solución polimérica, el baño de coagulación y el baño de dilución de plástico se recomienda utilizar un solo solvente que contiene alguno seleccionado del grupo que consiste de N-metil-2-pirrolidona, dimetilacetamida y dimetilformamida, o un solvente mezclado que contiene dos o más seleccionados del grupo. Las clases de solventes de amida utilizadas pueden ser diferentes entre sí en cada etapa, pero se prefiere utilizar un solvente de la misma clase en todas las etapas desde el punto de vista de la recuperación del solvente.
MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Las modalidades de la invención se describirán en detalle posteriormente. Al polímero que constituye la fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta de acuerdo con la invención, se aplican aquellas obtenidas mediante policondensación de un ácido dicarboxílico aromático, una diamina aromática, un ácido aminocarboxílico aromático y similares en una relación proporcionando cantidades sustancialmente equimolares de un grupo carboxilo y un grupo amida, y específicamente, se aplica principalmente una poliamida completamente aromática de tipo meta que contiene un esqueleto de una m-fenilendiamina isoftalamida como un componente principal. En la fibra que contiene la poliamida completamente aromática de tipo meta, se prefiere particularmente una fibra de poli-m-fenilen isoftalamida como la fibra aplicada a la invención ya que se utiliza a menudo como una fibra resistente al calor y una fibra pirorretardante y en una atmósfera de temperatura elevada debido a las excelentes características mecánicas. Una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta se produce generalmente de una solución de hilado formada al disolver un polímero en un solvente de amida, y de este modo el solvente permanece necesariamente en la fibra. Sin embargo, es necesario que la fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta de la invención tenga una cantidad del solvente que queda en la fibra de 1.0% en peso o menos con base en el peso de la fibra, y de preferencia de 0.01 a 0.8% en peso. En el caso en donde el solvente permanece en la fibra en una cantidad que excede 1.0% en peso con base en el peso de la fibra, éste no se prefiere ya que la fibra experimenta un amarillamiento considerable o deterioro considerable en la calidad en el procesamiento o al utilizarse en una atmósfera de temperatura elevada. Además, no se prefiere ya que un gas orgánico es susceptible de generarse en el procesamiento o uso en una atmósfera a alta temperatura o en la incineración para incrementar la carga ambiental . La fibra de la invención tiene necesariamente un índice de contracción térmica en seco de 3.0% o menos a una temperatura elevada de 300°C, y de preferencia de 0.1 a 2.0%. En el caso en donde el índice de contracción térmica en seco excede 3.0%, éste no se prefiere ya que un producto experimenta cambios en la dimensión al utilizarse en una atmósfera a temperatura elevada que excede 300°C, la cual origina el problema de que el producto se rompa. En la invención, la fibra tiene necesariamente una resistencia al desgarre de 3.0 cN/dtex o más. En el caso en donde la resistencia al desgarre es menor de 3.0 cN/dtex, ésta no se prefiere ya que el producto resultante es bajo en resistencia al no soportar el uso para el propósito del producto. La resistencia al desgarre de la fibra es de preferencia 3.5 a 7 cN/dtex. La cantidad de un solvente que queda en la fibra, el índice de concentración térmica en seco de la fibra a 300°C, y la resistencia al desgarre de la fibra son valores que se miden en las siguientes maneras. (A) Cantidad de Solvente que queda en la Fibra (Peso del Solvente del Compuesto Amida) N (%) Se seca aproximadamente 8.0 g de la fibra recolectada a 105°C durante 120 minutos y luego se deja enfriar en un desecador, y se pesa el peso de la fibra (Mi) . La fibra se somete a extracción por reflujo en metanol durante 1.5 horas con un extractor Soxhlet para extraer el solvente del compuesto amida contenido en la fibra, y la fibra que se ha extraído y removido se seca a 150°C durante 60 minutos bajo vacío y luego se deja enfriar en un desecador, seguida de la etapa de pesar el peso de la fibra (M2) . La cantidad del solvente que queda en la fibra (peso del solvente del compuesto amida) N(%) se calcula de MI y M2 de acuerdo con la siguiente expresión. N (%) = (MI - M2)/M1 x 100 (B) índice de Contracción Térmica en Seco a 300°C Se suspende una carga de 100 g en una sirga de 3,300 dtex, y se colocan marcas en las posiciones separadas entre sí por 30 cm. Después de remover la carga, la sirga se coloca en una atmósfera a 300°C durante 15 minutos, y la distancia L (cm) se mide entre las marcas. El índice de contracción térmica en seco a 300°C se calcula desde el valor L de acuerdo a la siguiente expresión. índice de contracción térmica en seco a 300°C = (30 - L) /30 x 100 (C) Resistencia al Desgarre de la Fibra Se mide de acuerdo al método descrito en JIS L1015. Como se ha descrito, la fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta de la invención tiene una cantidad de un solvente que queda en la fibra de 1.0% en peso o menos, y de preferencia en un margen de aproximadamente 0.01 a 0.8% en peso. El índice de contracción térmica en seco a 300°C de la fibra es 3.0% o menos, y de preferencia de 0.1 a 2.0%. La resistencia al desgarre de la fibra es 3.0 cN/dtex o más . La forma transversal de la fibra puede ser una forma circular, una forma elíptica u otras formas arbitrarias, y en general, la buena calidad del monofilamento es de preferencia de 0.5 a 10.0 dtex. No se ha conocido una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta que tenga estas características, pero puede producirse al diseñar el método de producción y las condiciones. Una solución de la poliamida completamente aromática de tipo meta contiene en general cloruro de hidrógeno en una concentración elevada, y de este modo se neutraliza con un álcali, tal como hidróxido de calcio, hidróxido de calcio, carbonato de sodio o carbonato ácido, y similares, por lo que una solución polimérica que se ha completado en la reacción y que tiene un grado de polimerización favorable y una estabilidad química elevada puede obtenerse como una solución del polímero de poliamida completamente aromática de tipo meta. Para producir una fibra resistente al calor que tiene características mecánicas favorables a partir de la solución de poliamida completamente aromática de tipo meta en la invención, es importante controlar el grado de polimerización. En particular, para obtener una fibra que tiene buen rendimiento a partir de un polímero de poli-m-fenilen isoftalamida, un polímero que tiene una viscosidad intrínseca (I.V.) obtenida de un valor medido en una concentración polimérica de 0.5 g/100 mL en un ácido sulfúrico concentrado a 30°C o de 0.8 a 4.0, particularmente de 1.0 a 3.0, e incluso se prefiere particularmente de 1.3 a 2.4. El nivel demandado del grado de polimerización del polímero se determina dependiendo del propósito de uso del polímero o una solución del mismo y los usos de la fibra, y de este modo el grado de polimerización se controla por un método conocido en la etapa de polimerización dependiendo de la necesidad. Como un medio para controlar el grado de polimerización, por ejemplo, el grado de polimerización puede controlarse utilizando un agente de terminación final (tal como una anilina, una al uilanilina, tal como toluidina y similares, cloruro benzoico y similares). La concentración del polímero en la solución polimérica en la invención es de 10 a 30, y de preferencia de 15 a 20, en términos de partes en peso por 100 partes en peso en total del polímero y del solvente de amida. (La concentración se refiere como "concentración de PN" en la invención. La parte en peso como la unidad para la concentración de PN se omite) . En el caso en donde la concentración de PN es menor de 10, la solución polimérica es deficiente en la capacidad de hilatura debido a una concentración muy pequeña, y asociada con la misma, no únicamente el rendimiento de la fibra se deteriora, sino también es económicamente desfavorable ya que la relación de reciclaje del solvente de amida se incrementa debido a la concentración baja. Existe tal tendencia de que la transparencia del artículo moldeado (fibra) se mejora con una concentración de PN más elevada, aunque en el caso en donde la concentración de PN excede 30, no es adecuado ya que tal problema ocurre de manera que la reacción de polimerización y la reacción de neutralización no pueden llevarse a cabo firmemente ya que la solución polimérica tiene una viscosidad muy elevada. Sin embargo, en el caso en donde la reacción de polimerización se lleva a cabo a una concentración elevada (por ejemplo, una concentración de PN, de 30 ó mas), el hidróxido de calcio o similares como el agente neutralizante en la etapa de reacción de neutralización se dispersa en una cantidad adecuada (por ejemplo, una cantidad proporcionando finalmente una concentración de PN de menos de 30) de N-metil-2-pirrolidona, y se agrega la lechada resultante, por lo que la concentración del polímero (concentración de PN) puede controlarse, y al mismo tiempo la reacción de neutralización puede facilitase.
La solución polimérica utilizada como una solución de hilado en la invención contiene la poliamida completamente aromática de tipo meta y el solvente de amida y también contiene una sal, y la solución, además puede contener agua. El agua y la sal se forman necesariamente en la polimerización de la solución y, además pueden agregarse dependiendo de la necesidad. En el caso en donde se produce la solución polimérica por un proceso de preparación de solución separada, pueden agregarse de forma externa una sal y agua. La sal no se limita, y los ejemplos de la misma incluyen una sal inorgánica, por ejemplo, un halogenuro de un metal álcali, tal como cloruro de sodio, yoduro de sodio, cloruro de litio y similares, un halogenuro, un carbonato, un hidróxido y similares de un metal alcalinotérreo , tal como cloruro de calcio, carbonato de calcio, hidróxido de calcio, cloruro de magnesio y similares, y los similares. Aunque la concentración de los mismos puede ser cualquier concentración dentro de tal margen en donde la solución polimérica puede presentarse establemente, está generalmente contenida en un margen de aproximadamente 2.5 a 60% en peso con base en el peso del polímero, y particularmente, la concentración de la sal es de preferencia de 5.0 a 50% en peso. En el caso en donde la concentración de la sal es menor de 2.5% en peso, la estabilidad de la solución polimérica se reduce en el almacenamiento a una temperatura baja alrededor de la temperatura ambiente para lograr la tendencia de gelificación . En el caso en donde la concentración de la sal excede 60% en peso, ésta no se prefiere ya que la estabilidad de la solución polimérica se deteriora debido a la sal depositada en la solución. El contenido de agua en la solución polimérica es apropiadamente de 0 a 20% en peso, y más preferiblemente de 0 a 16% en peso, con base en el peso total de la solución. En el caso en donde el contenido de agua es muy grande, existen algunos casos en donde la estabilidad de la solución polimérica se deteriora, y la capacidad de hilatura se deteriora considerablemente debido a la deposición y gelificación del polímero. En la polimerización en solución, después de completar la reacción de polimerización, se agrega un agente neutralizante a la solución de polimerización resultante para neutralización. Como el agente neutralizante, se utiliza apropiadamente al menos uno de un óxido de calcio, hidróxido de calcio y carbonato de calcio (carbonato ácido) . El HC1 sub-producido en la reacción de polimerización se neutraliza a través de la reacción de neutralización para formar cloruro de calcio (CaCl2) necesariamente. La cantidad de HC1 sub-producido en la reacción de polimerización varía dependiendo de la estructura química del polímero y del peso molecular promedio de la unidad mínima del mismo, y en el caso en donde el HC1 sub-producido en la reacción de polimerización, por ejemplo, de poli-m-fenilen isoftalamida se neutraliza al 100% con el compuesto antes mencionado, se forman 46.64 partes en peso de CaCl2 por 100 partes en peso del polímero. El CaCl2 así formado a través de la reacción de neutralización permanece en la solución polimérica y ejerce una función para mejorar la estabilidad de la solución polimérica (véase la JP-B-35-16027 ) , pero al contrario, ha sido difícil de llevar a cabo el hilado en húmedo desde la solución polimérica debido a una gran cantidad de CaCl2 disuelto en la misma. La cantidad de agua que se forma mediante la reacción de neutralización y se presenta disuelta en la solución varía dependiendo de la clase del agente neutralizante, y se forman 15.13 partes en peso de agua por 100 partes en peso del polímero en la neutralización con hidróxido de calcio. Por otro lado, se forman 7.56 partes en peso de agua por 100 partes en peso del polímero en la neutralización con óxido de calcio o carbonato de calcio. El agente neutralizante se agrega en la forma de una solución acuosa o una suspensión que contiene agua y un solvente y el agua así formada y agregada se presenta también disuelta en la solución polimérica, pero la estabilidad de la solución y las características de la composición después de la neutralización no se deterioran sustancialmente con la cantidad antes mencionada de la misma. Existen casos en donde características favorables, tales como la disminución en la viscosidad y similares, pueden producirse más bien con el agua contenida. Sin embargo, no se prefiere una cantidad muy grande de agua ya que la estabilidad de la solución se reduce considerablemente (se gelifica) . Por consiguiente, la cantidad adecuada de agua agregada en la reacción de neutralización depende de la concentración del polímero. La región de estabilidad de la solución es de 0 a 60.0 partes en peso de agua por 100 partes en peso del polímero. Por ejemplo, el caso en donde la concentración de PN = 20 es sustancialmente la misma como el caso en donde la concentración de PN = 16, y de este modo la región de estabilidad es de aproximadamente 15 a 60 partes en peso por 100 partes en peso del polímero. La región de estabilidad es de 15 a 45 partes en peso de agua por 100 partes en peso del polímero para una concentración de PN = 25, y es de 15 a 30 partes en peso de agua por 100 partes en peso del polímero para una concentración de PN = 30. Los márgenes ejemplificados anteriormente son valores aproximados al permitir a la solución polimérica permanecer de 60 a 70°C, y la región de estabilidad varía un poco dependiendo de las condiciones incluyendo el grado de polimerización del polímero, la temperatura para almacenamiento para permitir el reposo. En cualquier caso el margen de concentración permisible de agua que permanece disuelto en la solución polimérica se limita asociado con un incremento en la concentración polimérica, y al practicar la invención, se prefiere para evitar la gelificación de la solución de manera que se determina la cantidad adecuada con anticipación por los experimentos o similares con una concentración de agua de 8% en peso o menos en la solución polimérica total dada como un estándar. De acuerdo con la invención, en un hilado en húmedo, una fibra de aramida de tipo meta que es excelente en características mecánicas y la resistencia térmica puede producirse eficientemente con buena productividad por un proceso de hilatura novedoso y un proceso de fabricación de hilos subsecuente incluyendo coagulación porosa y postdensificación, los cuales se han considerado como siendo imposibles en aramida de tipo meta. En la técnica convencional, como se ha descrito, ya que es difícil formar una fibra por hilado en húmedo a partir de una solución polimérica de aramida de tipo meta que contiene cloruro de calcio formada en una cantidad equimolar como el grupo residual amida al sintetizarse por polimerización de la solución, el hilado en seco y el hilado semi-seco y semi-húmedo se ha empleado como un método para hilar la solución. Para hilar en húmedo la solución ha sido necesario que en cualquier caso de la polimerización de la solución o polimerización de interface, un cloruro (tal como CaCl2, NaCl, NH4C1 y similares) formado mediante neutralización de HC1 sub-producido se disminuye por cualquier medio a 70% en peso o menos, y de preferencia 20% en peso o menos, para preparar una solución polimérica reducida en sal. Sin embargo, el medio para remover un cloruro a menudo implica dificultades industriales. Por ejemplo, en el caso en donde un polímero se sintetiza por polimerización en interface, se proporcionan necesariamente dispositivos de recuperación separados para recuperar un solvente de polimerización y un solvente de hilado, los •cuales son diferentes entre sí, e incluso en el caso en donde un polímero sintetizado por una polimerización en solución se hila con el mismo solvente como la solución polimérica, existen necesariamente etapas de proceso difíciles, por ejemplo, un cloruro inorgánico sub-producido mediante neutralización se remueve por filtración por presión (la operación de la cual implica considerables dificultades industriales debido a su viscosidad elevada) , el cloruro inorgánico se remueve enjuagándose con agua agregando agua a la solución polimérica, seguida por secado y re-disolución del polímero, y similares. Por consiguiente, no se prefieren los métodos ya que implica dificultades en la operación, costo de energía y contaminación ambiental. En el método de la invención, sin embargo, incluso al utilizar una solución polimérica que contiene CaCl2 equimolar, una fibra de aramida de tipo meta excelente en brillo, características mecánicas, resistencia térmica y similares puede producirse por un método de hilado en húmedo, en el cual la solución se hila directamente a través de una matriz de hilado dentro de un baño de coagulación que tiene una composición particular que no contiene sustancialmente sal, lo cual se ha considerado que es difícil. De acuerdo con la invención, en el hilado en húmedo como la etapa (1) , se utiliza un baño de coagulación de una solución acuosa de un solvente de amida que tiene una composición significativamente simple, y una solución polimérica se coagula al utilizar la misma como un material fibroso poroso homogéneo (filamento). Más específicamente, la solución polimérica se controla para tener una temperatura que corresponde a la temperatura del baño de coagulación, de preferencia dentro del margen de 20 a 70°C, y luego se expulsa a través de una matriz de hilado dentro del baño de coagulación que tiene la composición y la temperatura descrita posteriormente para formar un material fibroso poroso (filamento) . El material fibroso poroso se remueve desde el baño de coagulación, y en la etapa (2), el material fibroso poroso se somete a dilución de plástico en una relación de dilución de preferencia de 2 a 10 veces en una solución acuosa de un solvente de amida. El material fibroso poroso se enjuaga entonces con agua y/o agua caliente y se somete una vez a un tratamiento térmico en una atmósfera de vapor saturado en la etapa (3), y luego se somete a un tratamiento térmico en seco a una temperatura en un margen de 250 a 400°C en la etapa (4) para proporcionar una fibra de aramida de tipo meta como un producto final. Las etapas (1), (2), (3) y (4) se describirán en detalle posteriormente. Etapa (1) : Hilado en Húmedo En la invención, para lograr la densificación capaz de proporcionar una fibra que exhiba suficientes propiedades en la etapa subsiguiente, es particularmente importante estandarizar tanto como sea posible la estructura del material fibroso poroso formado en la etapa de coagulación del proceso de hilado en húmedo. Existe una estrecha relación entre la estructura porosa y las condiciones del baño de coagulación, y son significativamente importantes la selección de la composición y la condición de temperatura del baño de coagulación. El baño de coagulación utilizado en la invención está constituido por una solución acuosa formada sustancialmente de dos componentes, es decir, un solvente de amida y agua. En la composición del baño de coagulación, un solvente de amida que disuelve una poliamida completamente aromática de tipo meta y está muy miscible con el agua, y en particular, se utilizan de preferencia N-metil-2-pirrolidona, dimetilacetamida, dimetilformamida, dimeti-imidazolidinona y similares . La relación de mezclado óptimo del solvente de amida y el agua varía un poco dependiendo de las condiciones de la solución polimérica, y en general, la relación del solvente de amida es de preferencia de 40 a 60% en peso. Bajo la condición debajo del margen, vacíos considerablemente grandes tienden a formarse en la fibra coagulada, los cuales son susceptibles de causar desgarre de hebras en la etapa subsiguiente, y por el contrario, bajo la condición que excede el margen, la coagulación es difícil de proseguir, lo cual provoca la fusión de las fibras. La temperatura del baño de coagulación tiene una relación estrecha a la composición de la solución de coagulación, y en general, se prefiere una temperatura elevada ya que los vacíos en la forma de burbujas gruesas, las cuales se refieren como dedos, son difíciles de formar en la fibra producida. Sin embargo, en el caso en donde la concentración de la solución de coagulación es relativamente grande, la fusión de las fibras ocurre vigorosamente a una temperatura muy elevada, y de este modo el margen de temperatura del baño de coagulación es de preferencia de 20 a 70°C, y más preferiblemente de 25 a 60°C. La solución de coagulación de preferencia se constituye sustancialmente sólo por un solvente de amida y de agua, sin embargo ya que una sal inorgánica, tal como cloruro de calcio, hidróxido de calcio y similares, se extrae de la solución polimérica, la sal puede estar contenida realmente en la solución de coagulación. La concentración preferida de la sal inorgánica en la práctica industrial está en el margen de 0.3 a 10% en peso con base en la solución de coagulación. Para realizar la concentración de la sal inorgánica a menos de 0.3% en peso, el costo de recuperación para purificar la solución de coagulación en el proceso de recuperación se incrementa inapropiadamente . En el caso en donde la concentración de la sal inorgánica excede 10% en peso, por otro lado, ésta no se prefiere ya que la fusión de las fibras inmediatamente después de la expulsión de la matriz de hilado antes de volverse poroso puede ocurrir debido al índice de coagulación bajo, y el equipo de coagulación aumenta necesariamente debido al tiempo de coagulación prolongado. El tiempo de inmersión del material fibroso (filamento) en el baño de coagulación es de preferencia de 1.5 a 30 segundos. En el caso en donde el tiempo de inmersión es menor de 1.5 segundos, el material fibroso se forma insuficientemente para causar desgarre de hebras. En el caso en donde el tiempo de inmersión excede 30 segundos, éste no se prefiere ya que la productividad es deficiente. El material fibroso poroso así obtenido tiene de preferencia una densidad tan alta como sea posible para llevar a cabo sin dificultad la densificación subsiguiente.
La densidad (g/cm3) en esta etapa es de preferencia 0.3 o más, y más preferiblemente 0.5 o más. En el caso en donde la densidad es menor de 0.3, es difícil densificar el material fibroso en la dilución subsiguiente y la etapa de tratamiento térmico debido a la alta porosidad. La densidad de la fibra puede calcularse del espesor y la buena calidad de la hebra medida de acuerdo a ASTM D2130. La estructura porosa del material fibroso así coagulada se caracteriza por tener poros finos considerablemente homogéneos en la misma. El tamaño de poro de la misma está en un orden de submicra de aproximadamente 0.2 a 1 µp? como se mide con un microscopio de barrido, y no existe básicamente un poro que tenga un tamaño de varios micrómetros, el cual se refiere como un vacío o un dedo. Debido a la estructura finamente porosa, considerablemente densa y homogénea, el desgarre de hebras se evita al presentarse la dilución, y la densificación y exhibición de las propiedades de la fibra son posibles hasta el final del secado al calor. Se sabe que la estructura porosa homogénea y fina se forma mediante descomposición espinodal asociada con la coagulación. Al expulsar la solución polimérica en el baño de coagulación, puede utilizarse una matriz de hilado de orificio múltiple. El número de orificios puede ser 50,000 o menos, y de preferencia de 300 a 30,000. El material fibroso poroso expulsado desde una matriz de hilado que tiene aproximadamente 300 a 30,000 orificios y se coagula en el baño de coagulación se agrupa generalmente en un haz de fibras (sirga) , el cual se ubica entonces en las etapas subsiguientes. Etapa (2) : Dilución de Plástico El haz de fibras que contiene un material fibroso poroso (filamento) obtenido mediante coagulación se introduce en un baño de dilución de plástico que contiene una solución acuosa de, un solvente de amida, y se diluye en el baño. El baño de dilución de plástico en la invención ^contiene una solución acuosa de un solvente de amida y no contiene sustancialmente sal. Como el solvente de amida, es posible expandir una aramida de tipo meta y puede utilizarse de preferencia siendo muy. miscible con el agua. Ejemplos preferidos del solvente de amida incluyen N-metil-2-pirrolidona, dimetilacetamida, dimetilformamida, dimetilimidazolidinona y similares. Un solvente de la misma clase como el utilizado en el baño de coagulación se utiliza de preferencia particularmente en forma industrial. Por consiguiente, los solventes de amida utilizados en la solución polimérica, el baño de coagulación y el baño de dilución de plástico son de preferencia de la misma clase, y se utilizan de preferencia un solo solvente o solvente mezclado que contiene dos o más seleccionados de N-metil-2- pirrolidona, dimetilacetamida y dimetilformamida . Al utilizar los solventes de amida de la misma clase, las etapas de recuperación se integran y simplifican, lo cual es económicamente útil. Existe una estrecha relación entre la temperatura y la composición del baño de dilución de plástico, y se utiliza de preferencia cuando la concentración en peso del solvente de amida es de 20 a 70% en peso, y la temperatura es de 20 a 70°C. En la región inferior de los márgenes, las plastificación del material fibroso no prosigue de forma suficiente al no lograr una relación de dilución suficiente en la dilución de plástico, y en la región más elevada que los márgenes, la superficie de la fibra se funde y fusiona al no lograr una hilatura favorable. En la invención, la relación de dilución del plástico es generalmente de 1.5 a 10 veces, y de preferencia de 2 a 6 veces. No se prefiere una relación de dilución de menos de 1.5 veces, ya que la fibra resultante es deficiente en características mecánicas incluyendo la resistencia, el módulo elástico y similares. Al diluir la fibra a una relación elevada en la etapa de dilución de plástico, la resistencia y el módulo elástico de la fibra se mejoran para exhibir buenas propiedades, y al mismo tiempo, los poros finos en la fibra se colapsan diluyéndose para facilitar el progreso favorable de densificación por tratamiento térmico subsiguiente. Por consiguiente, la relación de dilución es preferiblemente más alta. Sin embargo, en el caso en donde la fibra se diluye a una relación de dilución alta que excede 10 veces, ésta no se prefiere ya que la condición del proceso puede deteriorarse para causar desgarre de pelusa y hebras frecuentemente . Etapa (3): Enjuague y Tratamiento Saturado de Vapor La fibra que se ha sometido a la etapa de baño de dilución de plástico se enjuaga entonces con agua fría generalmente a 30°C o menos, y subsiguientemente, después de enjuagar con agua caliente generalmente de 50 a 90°C, se somete a un tratamiento con vapor en una atmósfera de vapor saturado que tiene una presión de vapor saturado de 0.02 a 0.50 Pa. En el tratamiento de vapor saturado, la fibra puede incrementarse en orientación mientras se suprime la cristalización. El tratamiento térmico en una atmósfera de vapor saturado puede tratarse con calor uniformemente al interior del haz de fibras cuando se compara con un tratamiento térmico en seco, por lo que puede obtenerse una fibra homogénea. Además, sorprendentemente, la superficie de la fibra no se cristaliza para formar una capa no superficial por el tratamiento de vapor saturado, por lo que el solvente que queda en los monofilamentos del haz de fibras puede removerse sustancialmente por completo desde el interior de la fibra a través de difusión rápida. De acuerdo con el mecanismo, la cantidad de solvente que queda en el producto fibroso puede reducirse a 1.0% en peso o menos, e incluso cuando la fibra resultante se somete a un tratamiento térmico y a trabajo, ésta no experimenta fusión o coloración para suprimir la calidad al ser deteriorada. Por consiguiente, la invención proporciona una poliamida completamente aromática de tipo meta, novedosa que es excelente en resistencia térmica a alta temperatura cuando se compara con los productos convencionales. Sin embargo, en el caso en donde la presión de vapor saturado es menor de 0.02 MPa en esta etapa, no se prefiere ya que no puede obtenerse ningún efecto suficiente de tratamiento de vapor para proporcionar menos efecto para disminuir la cantidad de solvente restante. En el caso en donde la presión de vapor saturado excede 0.5 MPa, ésta no se prefiere ya que la cristalización de la fibra se facilita en el procesamiento para formar una capa superficial, por lo que la cantidad de solvente restante no puede disminuirse lo suficiente. La relación de dilución en el tratamiento de vapor saturado tiene una relación estrecha para exhibición de la resistencia de la fibra, y en general, la relación de dilución se determina preferiblemente en un margen de 0.7 a 5 veces, y más preferiblemente en un margen de 1.1 a 2 veces, mientras la relación puede seleccionarse arbitrariamente en consideración de las propiedades demandadas del producto. En el caso en donde la relación de dilución es menor de 0.7 veces, ésta no se prefiere ya que el conjunto apropiado del haz de fibras (filamento) en la atmósfera de vapor saturado se deteriora. En el caso en donde la relación de dilución excede 5 veces, ésta no se prefiere ya que el desgarre de hebras en la dilución se incrementa, y el desgarre de pelusa y hebras en el proceso, ocurre. La relación de dilución referida en la presente se expresa por la relación del largo de la fibra después del tratamiento con respecto al largo de la fibra antes del tratamiento, y por ejemplo, una relación de dilución de 0.7 veces significa que la fibra se contrae en forma limitada a 70% del largo original en la etapa de tratamiento de vapor saturado, y 1.1 veces significa que la fibra se trata por dilución por 10%. El periodo de tiempo del tratamiento de vapor saturado es generalmente de preferencia de 0.5 a 5.0 segundos. En el caso en donde el haz de fibras tendidas se trata continuamente, el tiempo de tratamiento se determina por el largo del tendido y la velocidad de tendido del haz de fibras en el baño de tratamiento de vapor, y de este modo puede controlarse para seleccionar el tiempo de tratamiento capaz de proporcionar el mejor efecto. Etapa (4): Tratamiento Térmico en Seco El haz de fibras que se ha sometido al tratamiento de vapor saturado se somete entonces a un tratamiento térmico en seco, tal como una dilución térmica en seco o similares, utilizando una placa térmica, un rodillo térmico o similares, a una temperatura de 250 a 400°C, y más preferiblemente de 300 a 380°C. En el caso en donde la temperatura de tratamiento térmico en seco es menor de 250°C, ésta no es adecuada ya que la fibra porosa no puede densificarse lo suficiente, y la fibra resultante tiene características mecánicas insuficientes. En el caso en donde la temperatura de tratamiento térmico en seco es una temperatura elevada que excede 400°C, ésta no se prefiere ya que la superficie de la fibra se deteriora térmicamente, y la fibra tiene deficiente calidad debido a la coloración. La relación de dilución en el tratamiento térmico en seco tiene una estrecha relación para exhibición de la resistencia de la fibra, y en general, la relación de dilución se determina de preferencia en un margen de 0.7 a 4 veces, y más preferiblemente en un margen de 1.5 a 3 veces, mientras la relación puede seleccionarse en forma arbitraria en consideración de la resistencia demandada o similares del producto fibroso. En el caso en donde la relación de dilución es menor de 0.7 veces, ésta no se prefiere ya que las características mecánicas de la fibra se deterioran debido a la baja tensión de proceso, y en el caso en donde la relación de dilución excede 4 veces, ésta no se prefiere ya que el desgarre de hebras en la dilución se incrementa, y el desgarre de pelusa y hebras en el proceso, ocurre. La relación de dilución referida en la presente se expresa por la relación del largo de la fibra después del tratamiento con respecto al largo de la fibra antes del tratamiento como similar a aquella descrita para la etapa (3), y por ejemplo, una relación de dilución de 0.7 veces significa que la fibra se contrae en forma limitada a 70% del largo original en la etapa de tratamiento térmico y 1.0 veces significa un tratamiento térmico con un largo constante. El periodo de tiempo del tratamiento térmico en seco es de preferencia en general de 1.0 a 45 segundos. El tiempo de tratamiento puede controlarse con la velocidad de tendido del haz de fibras y el largo de contacto de la misma con una placa térmica, un rodillo térmico o similares. Ventajas de la Invención La fibra de aramida de tipo meta de acuerdo con la invención es buena en una propiedad de dilución, no experimenta desgarre de hebras y formación de pelusa en la dilución en el baño de dilución de plástico, el tratamiento de vapor saturado y el tratamiento en seco, y de este modo puede diluirse suavemente a una relación de dilución total elevada . En la invención, la polimerización en solución, la reacción de neutralización, el hilado en húmedo, la dilución de plástico, el enjuague y el tratamiento de vapor saturado y el tratamiento térmico en seco mencionado anteriormente puede llevarse a cabo como un proceso coherente continuo, el cual es una de las ventajas de la invención, y en algunos casos, las etapas pueden llevarse a cabo dividiéndose en algunos procesos . La fibra de aramida de tipo meta así procesada además puede someterse a un tratamiento de rizado dependiendo de la necesidad, siendo cortada en un largo de fibra adecuado, y luego alimentarse a las etapas subsiguientes. En algunos casos, la fibra puede enrollarse como un hilo de multifilamentos . La fibra de la invención puede suprimirse al experimentar coloración o decoloración del producto y puede suprimirse al experimentar generación de un gas peligroso o un gas orgánico incluso bajo procesamiento y condiciones de uso de una temperatura particularmente elevada, y de este modo la fibra es útil particularmente como un material, por ejemplo, para ropa para bomberos, ropa para trabajo resistente al calor, un filtro para un gas a temperatura elevada, y similares. EJEMPLOS La invención se describirá ahora en más detalle con referencia a los ejemplos y ejemplos comparativos posteriormente. Sin embargo, los ejemplos y ejemplos comparativos son únicamente para ayudar a la comprensión de la invención, aunque el alcance de la invención no se limita por las descripciones de la misma. Las "partes" y "%" en los ejemplos se basan en peso a menos que se indique de otra forma, y las relaciones de cantidad son relaciones en peso a menos que se indique de otra forma. Las propiedades en los ejemplos y ejemplos comparativos se midieron en las siguientes maneras. (1) Viscosidad Reducida (I.V.) Se aisló el polímero de poliamida aromática a partir de la solución polimérica y luego se secó, y se midió en ácido sulfúrico concentrado en una concentración polimérica de 0.5 g/100 mL a 30°C. (2) Concentración de PN El porcentaje en peso del polímero basado en la parte total en peso de la solución polimérica utilizada para hilatura (solución de hilatura) , es decir, la concentración de PN, se obtuvo por la siguiente expresión. Concentración de PN (%) = {polímero/ (polímero + solvente + otros)} x 100 (3) Cantidad del Solvente que queda en la Fibra (Peso del Solvente del Compuesto Amida) N (%) Se secó aproximadamente 8.0 g de la fibra recolectada a 105°C durante 120 minutos y luego se dejó enfriar en un desecador, y se pesó el peso de la fibra (Mi) . La fibra se sometió a extracción por reflujo en metanol durante 1.5 horas con un extractor Soxhlet para extraer el solvente del compuesto amida contenido en la fibra, y la fibra que se ha extraído y removido se secó a 1 0°C durante 60 minutos bajo vacío y luego se dejó enfriar en un desecador, seguida por la etapa de pesar el peso de la fibra (M2) . La cantidad del solvente que queda en la fibra (peso del solvente del compuesto amida) N(%) se calculó de MI y M2 de acuerdo con la siguiente expresión. N (%) = (MI - M2) /MI x 100 (4) índice de Contracción Térmica en Seco a 300°C Se suspendió una carga de 100 g en una sirga de 3,300 dtex, y se colocaron marcas en las posiciones en forma separada entre sí por 30 cm. Después de remover la carga, la sirga se colocó en una atmósfera a 300°C durante 15 minutos, y la distancia L (cm) se midió entre las marcas. El índice de contracción térmica en seco a 300°C se calculó desde el valor L de acuerdo a la siguiente expresión. índice de contracción térmica en seco a 300°C = (30 - L) /30 x 100 (5) Resistencia al Desgarre de la Fibra Se midió de acuerdo con el método descrito en JIS L1015. (6) Densidad del Material Fibroso Poroso (Filamento) y la Hebra del Producto La densidad del material fibroso poroso fue una densidad aparente di calculada a partir del diámetro de la fibra y la excelente calidad obtenida al medirse de acuerdo con ASTM D2130 la fibra coagula recolectada inmediatamente después de la etapa (1) . La densidad de la fibra aproximadamente densificada de la hebra del producto después del tratamiento térmico en seco fue un valor medido por un método de hundimiento-flotación utilizando tetracloroetano y ciclohexano como los solventes. (7) Tono de la Fibra La fibra se secó en un desecador a 250°C durante 100 horas y se midió para los cambios en el valor del tono (L*-b*) midiendo con un aparato de medición de color, "Macbeth Color Eye Model CE-3100", producido por Macbeth Co . , Ltd., bajo condiciones de campo visual de 10°, fuente de luz D65 y longitud de onda de 360 a 740 nm. Un valor de tono inferior (L*-b*) indica amarillamiento significativo. L* y b* se obtuvieron por el valor de tristimulo definido en JIS Z8728 (método de expresión de color por un sistema XYZ de campo visual de 10°) . Ejemplo 1 (a) Preparación de Solución de Hilatura de Polimerización en Solución 815 partes de N-metil-2-pirrolidona (más adelante abreviada como " MP") que se ha deshidratado con un tamiz molecular se colocó en un reactor equipado con un termómetro, un dispositivo de agitación y un puerto de alimentación de materia prima, y después de disolver 108 partes de m-fenilendiamina en MP, la solución se enfrió a 0°C. 203 partes de cloruro isoftálico que se ha purificado por destilación y pulverizado bajo una atmósfera de nitrógeno se agregó a la solución de diamina que se ha enfriado bajo agitación para efectuar la reacción. La temperatura de reacción se incrementó a aproximadamente 50°C, y la solución se agitó continuamente a esa temperatura durante 60 minutos, seguido por la reacción adicional bajo calentamiento a 60°C durante 60 minutos. Después de completar la reacción, 70 partes del hidróxido de calcio en una forma de polvo fino se agregaron a la misma durante 60 minutos por disolución y neutralización (neutralización primaria) . Se preparó una suspensión dispersando 4 partes del hidróxido de calcio que queda en 83 partes de NMP, y la suspensión que contiene hidróxido de calcio (agente neutralizante) se agregó a la solución de polimerización bajo agitación (neutralización secundaria) . La neutralización secundaria se llevó a cabo de 40 a 60°C bajo agitación durante aproximadamente 60 minutos para disolver hidróxido de calcio completamente, y de este modo se preparó una solución polimérica como una solución de hilatura . La concentración polimérica de la solución (solución de hilatura) (concentración de PN, es decir, la parte en peso del polímero por 100 partes en peso en total del polímero y la NMP) fue 14, y la I.V. de la poli-m-fenilen isoftalamida así formada fue 2.37. La concentración de cloruro de calcio y la concentración de agua de la solución polimérica fueron 46.6 partes para el cloruro de calcio y 15.1 partes para agua por 100 partes del polímero, (b) Hilado en Húmedo La solución hilada preparada en el artículo (a) anteriormente se hiló expulsándose a través de una matriz que tiene un diámetro de poro de 0.07 mm y un número de poros de 500 dentro de un baño de coagulación que tiene una temperatura de baño de 40°C. Un baño que tiene una composición de agua/NMP/cloruro de calcio = 48/48/4 (relación en peso) se utilizó como el baño de coagulación, y la hebra se hizo pasar con una longitud de inmersión (longitud del baño de coagulación efectivo) de 70 cm a una velocidad de hebra de 5 m/minutos . La densidad del cuerpo de hebra poroso (material fibroso) removida del baño de coagulación fue 0.72 g/cm3. (c) Desgarre del Plástico El haz de fibras removido desde el baño de coagulación se diluyó subsiguientemente en una relación de dilución de 3 veces en un baño de dilución de plástico. Un baño que tiene una composición de agua/NMP/cloruro de calcio = 44/54/2 (relación en peso) se utilizó como el baño de dilución de plástico, y la temperatura del mismo fue 40°C. (d) Enjuague y Tratamiento de Vapor Saturado El haz de fibras que se ha sometido a una dilución de plástico se enjuagó lo suficiente con agua fría a 30°C y luego se enjuagó además con agua caliente a 60°C. La hebra que se ha enjuagado con agua caliente se sometió subsiguientemente a un tratamiento térmico con vapor saturado en una relación de dilución de 1.1 veces en un recipiente que se ha llenado con un vapor saturado en una presión interna mantenida a 0.05 MPa. Las condiciones se controlaron de tal manera que el haz de fibras se trató con un vapor saturado durante aproximadamente 1.0 segundos . (e) Tratamiento Térmico en Seco Subsiguiente al tratamiento de vapor saturado, el haz de fibras se sometió a un tratamiento térmico en seco en una placa caliente que tiene una temperatura superficial de 360°C en una relación de dilución de 1.0 veces (longitud constante), seguida por enrollado. (f) Características de la fibra La fibra de dilución de poli-m-fenilen isoftalamida (hebra del producto) así obtenida se densificó suficientemente, y las características mecánicas de la misma tuvieron una excelente calidad de 2.2 dtx, una densidad de 1.33 g/cm3, una resistencia a la tensión de 3.68 cN/dtex y un alargamiento de 42% como se muestra en la columna del Ejemplo 1 en la Tabla 1 mostrada posteriormente, la cual mostró características mecánicas favorables sin fluctuación en la calidad y sin formación de hebra anormal. La cantidad del solvente que queda en la fibra fue tan extremadamente pequeña como 0.71%, y el índice de contracción térmica en seco a 300°C fue 1.2%, la cual tuvo un valor extremadamente pequeño cuando se compara con aproximadamente 3% o más para una fibra de poli-m-fenilen isoftalamida obtenida por un método convencional . Ejemplo 2 Se produjo la fibra de poli-m-fenilen isoftalamida en la misma manera como en el Ejemplo 1, excepto que la dimetilacetamida (más adelante abreviada como "DMAc") se utilizó como el solvente de polimerización (solvente de amida) . Los resultados obtenidos en la presente se muestran en la columna del Ejemplo 2 en la Tabla 1 mostrada posteriormente . Ejemplos 3 y 4 Se produjo una fibra de poli-m-fenilen isoftlamida en la misma manera como en el Ejemplo 1 utilizando la misma solución de polimerización como en el Ejemplo 1 excepto que la presión de vapor y la relación de dilución en el tratamiento de vapor saturado y la relación de dilución en el tratamiento térmico en seco se cambiaron como se muestra en la Tabla 1. Las condiciones en el proceso fueron buenas, y las características de las fibras así obtenidas fueron como se muestra en las columnas de los Ejemplos 3 y 4 en la Tabla 1 mostrada posteriormente. Ejemplos Comparativos 1 y 2 Se produjo una fibra de poli-m-fenilen isoftalamida en la misma manera como en el Ejemplo 1 utilizando la misma solución de polimerización como en el Ejemplo 1 excepto que la relación de dilución en el tratamiento térmico en seco se cambió como se muestra en la Tabla 1, y el tratamiento de vapor saturado se omitió. Los resultados obtenidos en la presente se muestran en las columnas de los Ejemplos Comparativos 1 y 2 en la Tabla 1 mostrada posteriormente. Tabla 1 APLICABILIDAD INDUSTRIAL De acuerdo con la invención, se proporciona una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta (particularmente una fibra de poli-m-fenilen isoftalamida) que es buena en resistencia mecánica, resistencia térmica y similares, y tiene una cantidad extremadamente pequeña de un solvente que queda en la fibra, el cual puede suprimir la coloración o decoloración del producto incluso bajo procesamiento y utilizando condiciones a una temperatura elevada, y es capaz de suprimir la generación de un gas peligroso o un gas orgánico, por lo que la fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta de acuerdo con la invención tiene utilidad significativa particularmente en el campo en donde la fibra se procesa o utiliza a una temperatura elevada.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta en una procesabilidad a alta temperatura, caracterizada en que una cantidad de un solvente que queda en la fibra es 1.0% en peso o menos, un índice de contracción térmica en seco a 300°C es 3% o menos y una resistencia al desgarre de la fibra es 3.0 cN/dtex o más. 2. La fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta excelente en una procesabilidad a alta temperatura como se reclama en la reivindicación 1, en donde el solvente que queda en la fibra es un solvente de amida. 3. La fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta excelente en una procesabilidad a alta temperatura como se reclama en la reivindicación 2, en donde el solvente de amida que queda en la fibra es al menos uno de N-metil-2-pirrolidona, dimetilacetamida y dimetilformamida . 4. Un método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta hilando en húmedo una solución polimérica que contiene una poliamida completamente aromática de tipo meta que comprende un esqueleto de una m-fenilendiamina isoftalamida como un componente principal, y un solvente de amida que contiene una sal, caracterizado en que (1) la solución polimérica se expulsa en un baño de coagulación que contiene un solvente de amida y agua y que contiene una sal para coagularse como un material fibroso poroso, (2) la cual se diluye subsiguientemente en un baño de dilución de plástico que contiene una solución acuosa de un solvente de amida, (3) se enjuaga con agua y luego se somete a un tratamiento térmico en vapor saturado, y (4) se somete entonces a un tratamiento térmico en seco. 5. El método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta como se reclama en la reivindicación 4, en donde en la etapa (1), el baño de coagulación tiene una composición en términos de relación en peso del solvente de amida de 40 a 60% en peso y una concentración de la sal de 0.3 a 10% en peso, y una temperatura del baño de coagulación es de 20 a 70°C. 6. El método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta como se reclama en la reivindicación 4 ó 5, en donde en la etapa (2), el baño de dilución de plástico tiene una composición en términos de relación en peso del solvente de amida de 20 a 70% en peso, y el material fibroso se diluye en una relación de 1.5 a 10 veces en el baño de dilución de plástico a una temperatura de 20 a 70°C. 7. El método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta como se reclama en una de las reivindicaciones 4 a 6, en donde en la etapa (3), el material fibroso se somete al tratamiento térmico en una relación de dilución de 0.7 a 5.0 veces en un vapor saturado de 0.02 a 0.50 MPa. 8. El método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta, como se reclama en una de las reivindicaciones 4 a 7, en donde en la etapa (4), el material fibroso se somete al tratamiento térmico en seco en una relación de dilución de 0.7 a 4.0 veces a una temperatura de 250 a 400°C. 9. El método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta como se reclama en una de las reivindicaciones 4 a 8, en donde, cuando la solución polimérica sometida a hilado en húmedo, se utiliza una solución de poliamida completamente aromática de tipo meta que contiene cloruro de calcio y agua formado a través de neutralización del cloruro ácido sub-producido después de hacer reaccionar una diamina aromática y un cloruro dicarboxílico aromático en la presencia de un solvente de amida . 10. El método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta como se reclama en una de las reivindicaciones 4 a 9, en donde como los solventes de amida contenidos en la solución polimérica, el baño de coagulación y el baño de dilución de plástico, se utilizan uno, o dos o más seleccionados del grupo que consiste de N-metil-2-pirrolidona, dimetilacetamida y dimetilformamida . 11. El método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta como se reclama en la reivindicación 4, 9 ó 10, en donde en un método para producir una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta hilando en húmedo una solución polimérica que contiene una poliamida completamente aromática de tipo meta que comprende un esqueleto de una m-fenilendiamina isoftalamida como un componente principal, y un solvente de amida que incluye una sal, (1) la solución polimérica se coagula en un baño de coagulación que contiene un solvente de amida y agua y que contiene una sal, en donde el baño de coagulación, una composición en términos de relación en peso del solvente de amida es de 40 a 60% en peso y una concentración de la sal es de 0.3 a 10% e peso, y una temperatura del baño de coagulación es de 20 a 70°C, para formar un material fibroso poroso, (2) el cual se diluye subsiguientemente en una relación de 1.5 a 10 veces en un baño de dilución de plástico que contiene una solución acuosa de un solvente de amida y que tiene una composición en términos de relación en peso del solvente de amida de 20 a 70% en peso y a una temperatura de 20 a 70°C, (3) se enjuaga con agua y luego se somete a un tratamiento térmico en vapor saturado de 0.02 a 0.50 MPa en una relación de dilución de 0.7 a 5.0 veces, y (4) se somete entonces a un tratamiento térmico en seco en una relación de dilución de 0.7 a 4.0 veces a una temperatura de 250 a 400°C.
  2. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Para proporcionar una fibra de poliamida completamente aromática de tipo meta, novedosa la cual puede evitar el teñido o decoloración de un producto y también evitar la generación de cualquier gas peligroso u orgánico incluso durante el procesamiento o el uso bajo condiciones a alta temperatura. Se describe una fibra de poliamida completamente aromática la cual tiene un contenido de solvente residual de 1.0% o menos, un índice de contracción térmica en seco de 3% o menos a 300°C, y una resistencia de fibra de
  3. 3.0 cN/dtex o más elevada. La fibra puede producirse hilando en húmedo una solución polimérica en una fibra, en donde la solución polimérica comprende una poliamida completamente aromática de tipo meta compuesta principalmente de un esqueleto de una meta-fenilendiamina isoftalamida y un solvente de amida que contiene una sal. El método para la producción de la fibra comprende las siguientes etapas (1) a (4) : (1) expulsar la solución polimérica dentro de un baño de coagulación que comprende un solvente de amida y agua y que contiene una concentración baja de una sal para coagular la solución polimérica en la forma de un material lineal poroso (es decir, un material fibroso); (2) diluir el material lineal poroso en un baño de dilución de plástico que comprende una solución acuosa de un solvente de amida; (3) lavar el material diluido con agua y tratar subsiguientemente en forma térmica el material lavado en una atmósfera de vapor de agua saturado; y (4) tratar el material resultante con calor en seco.
MXMX/A/2008/009744A 2006-01-31 2008-07-30 Fibra de poliamida completamente aromatica de tipo meta que tiene excelente procesabilidad a alta temperatura y un metodo para la produccion de la misma MX2008009744A (es)

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