MXPA00010382A - Fibra y filamento con opacante de sulfuro de zinc. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para producir hilo, fibra o filamento con blancura sustancialmente mejorada, amarillez reducida, abrasividad reducida, estatica reducida y tacto mas suave, comprende alimentar un lote maestro de sulfuro de zinc y un polimero de formacion de fibras a una hilera que contiene al polimero de formacion de fibras, fundir la mezcla e hilar entonces el hilo, fibra o filamento; la invencion provee ademas hilo, fibra o filamento de poliester producido mediante dicho procedimiento.

Description

FIBRA Y FILAMENTO CON OPACANTE DE SULFURO DE ZINC CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención describe un procedimiento para preparar artículos tales como fibra, filamento, hilo y similares, con blancura mejorada, decoloración reducida, baja estática, abrasividad reducida y tacto mejorado. El procedimiento de la invención comprende mezclar por fusión un lote maestro que comprende sulfuro de zinc y un polímero de tereftalato de formación de fibras con el polímero de formación de fibras contenido en un aparato de extrusión antes del hilado por fusión, y entonces hilar por fusión la mezcla para obtener el producto deseado. Las propiedades mejoradas resultan de controlar la concentración de sulfuro de zinc en el lote maestro, y el tiempo de residencia del sulfuro de zinc en el material fundido. Los artículos producidos exhiben propiedades superiores de color y superficie como se usan en la presente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Métodos para mejorar o alterar las propiedades visuales y táctiles de hilo, fibras, filamentos y similares, se conocen en la técnica. Muchos de dichos métodos utilizan aditivos tales como TiO2 y ZnS. La patente de E.U.A. No. 5,478,878 describe una composición de polímero que comprende un éter de polifenileno, una poliamida y un rellenador inorgánico que incluye sulfuro de zinc y un colorante o pigmento orgánico fotoblanqueable. Sin embargo, las técnicas conocidas están dirigidas generalmente a usar sulfuro de zinc como un agente fosforescente o dióxido de titanio como un opacante. A continuación se hace una sinopsis breve de los métodos conocidos para incorporar varios aditivos y rellenadores a polímeros de formación de fibras durante su procesamiento en productos fibrosos. La patente de E.U.A. No. 5,674,437 describe material fibroso luminiscente hecho de una composición que comprende un polímero termoplástico y un pigmento de óxido de aluminato metálico, mientras que la patente de E.U.A. No. 5,321 ,069 describe artículos fosforescentes y fluorescentes preparados a partir de una composición que contiene un polímero termoplástico (por ejemplo, polipropileno), un agente humectante y un agente fosforescente tal como sulfuro de zinc. La literatura incluye también las siguientes patentes de interés general: la patente de E.U.A No. 5,750,616 describe composiciones que comprenden una resina termoplástica, un material de refuerzo de fibras y negro de carbón; la patente de E.U.A. No. 4,331 ,776 describe lotes maestros de poliamida hechos de poliamidas y agentes de formación de poros; la patente de E.U.A. No. 4,719,066 describe un método para fabricar fibra de poliamida retardante de llama a partir de poliamida y lote maestro de poliamida que comprende zinc, molibdeno y cloro; la patente de E.U.A. No. 4,111 ,905 describe composiciones que comprenden una resina termoplástica, sulfuro de zinc y componentes básicos opcionales para preparar fibras con dilación de llama mejorada; la patente de E.U.A. No. 5,240,980 describe composiciones opacificadoras que comprenden una resina termoplástica y sulfuro de zinc; la patente de E.U.A. No. 5,405,905 describe composiciones que comprenden una resina termoplástica y un pigmento fosforescente no tóxico tal como sulfuro de zinc; la patente de E.U.A. No. 5,443,775 describe composiciones pigmentadas que comprenden una resina termoplástica y sulfuro de zinc; la patente de E.U.A. No. 5,478,878 describe composiciones que comprenden una resina termoplástica rellenada, el rellenador siendo sulfuro de zinc; la patente de E.U.A. No. 5,674,437 describe composiciones y artículos luminiscentes que comprenden una resina termoplástica y sulfuro de zinc; la patente de E.U.A. No. 4,211,813 describe composiciones fotoluminiscentes que comprenden una resina termoplástica, sulfuro de zinc y un material fluorescente; la patente de E.U.A. No. 5,276,080 describe composiciones que comprenden una resina termoplástica y relienadores semiconductores; la patente de E.U.A. No. 3,988,108 describe composiciones para preparar estructuras coloreadas, las composiciones comprendiendo un agente colorante y un prepolímero de una resina sintética; la patente de E.U.A. No. 5,898,059 describe un procedimiento para preparar tereftalato de polietileno ("PET"); la patente de E.U.A. No. 5,654,096 describe artículos electroconductores preparados a partir de composiciones que comprenden una resina termoplástica y un segmento de filamento electroconductor; la patente de E.U.A. No. 5,690,922 describe fibras deodorizables obtenidas de una fibra incorporada con dióxido de titanio, un fosfato de un metal tetravalente y un hidróxido de un metal divalente. Los métodos conocidos que usan TiO2 para formar fibras, son costosos. Además, dichos métodos conducen a artículos abrasivos, puesto que el TiO2 es un material abrasivo. Por otra parte, el ZnS es un material más suave; sin embargo, es fotocatalítico. La propiedad fotocatalítica del ZnS conduce a decoloración o amarillamiento. Por lo tanto, mientras que se conocen métodos que utilizan ZnS en lugar de TiO2 para proveer propiedades tales como fluorescencia y fosforescencia, aún no se ha reportado el uso del ZnS como opacante para mejorar las propiedades de lustre y abrasivas de los artículos fibrosos. Existe una necesidad percibida en la industria de fibras, filamentos, hilo y artículos similares que tengan decoloración reducida, es decir, blancura mejorada. Otros beneficios de los artículos de la presente invención incluyen abrasividad y estática reducidas, y mejor tacto como se describe más adelante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención provee generalmente un procedimiento para producir artículos tales como fibra, filamento, hilo y similares, con abrasividad y estática reducidas, mientras que al mismo tiempo tienen blancura y tacto mejorados. Se ha descubierto ahora que la blancura de ciertos productos de poliéster es mejorada sustancialmente, mientras que al mismo tiempo la abrasividad es bastante reducida, mediante la incorporación en la misma de aproximadamente 0.1 a 3, preferiblemente hasta 2% en peso de sulfuro de zinc. El sulfuro de zinc se añade preferiblemente al polímero contenido en el aparato de hilado por fusión antes del hilado por fusión en forma de un lote maestro de sulfuro zinc en el mismo polímero, y limitando el tiempo de residencia del lote maestro de polímero/sulfuro de zinc en el material fundido para que sea menor de 10 minutos. La concentración de sulfuro de zinc en el lote maestro es de aproximadamente 1 a 30% en peso con base en el peso del lote maestro. El lote maestro se añade en cantidades suficientes al polímero en la hilandera, de modo que la concentración de sulfuro de zinc en el hilo hilado esté en la escala de 0.1 a 3% en peso como se describió anteriormente. Se ha encontrado sorprendentemente que dicha combinación de añadir cantidades suficientes de sulfuro de zinc como lote maestro al polímero antes del hilado, y limitando el tiempo de residencia del sulfuro de zinc en el material fundido para que sea menor de 10 minutos, mejora la blancura en el hilo hilado, mientras que al mismo tiempo reduce la decoloración, reduce la abrasividad y mejora el tacto. Los polímeros útiles son poliésteres de formación de fibras. Ejemplos de poliésteres adecuados son tereftalato de polietileno ("PET"), tereftalato de polibutileno ("PBT") o tereftalato de politrimetileno ("PTT"). El PET es el poliéster más preferido.

La presente invención incluye también hilo, fibra o filamento de poliéster preparado mediante el procedimiento descrito anteriormente, así como también artículos que incorporan dicho hilo, fibra o filamento. En un aspecto de la presente invención, se provee un procedimiento para fabricar un producto fibroso de poliéster hilado por fusión con un opacante de sulfuro de zinc que incluye mezclar por fusión una composición de lote maestro formada de un poliéster de formación de fibras seleccionado del grupo que consiste de PET, PBT y PTT, y de aproximadamente 0.1 a 30 % en peso de sulfuro de zinc con el poliéster de formación de fibras, seguido de hilado por fusión dé la mezcla. El producto exhibe un parámetro L incrementado de color de Hunter sobre un producto correspondiente que contiene el mismo poliéster y niveles similares de Ti02 como opacante. Como se usa en la presente, el término producto correspondiente se refiere a uno que incluye ei mismo poliéster y sustitutos, y el mismo por ciento o un por ciento similar en peso de TiO2 para el ZnS. Además, el T¡O2 en un producto correspondiente tendrá generalmente una distribución de tamaño de partícula idéntica o similar a la del ZnS en el producto de la invención, y un producto correspondiente es de dimensiones y propiedades físicas similares si se trata de un hilo, filamento o producto cortado. Típicamente, el tiempo de residencia del lote maestro en el material fundido será menor de aproximadamente 10 minutos, siendo preferido generalmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 minutos. Se prefiere más de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 minutos de tiempo de residencia en el material fundido, siendo particularmente preferido de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 minutos de tiempo de residencia del lote maestro en el material fundido. El producto mezclado por fusión contiene típicamente de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 2.5% en peso de sulfuro de zinc (ZnS) y, en algunas modalidades, aproximadamente 2% en peso. El lote maestro contiene usualmente de aproximadamente 2 a aproximadamente 25% en peso de ZnS y, en algunas modalidades, aproximadamente 20%. El producto puede ser un filamento continuo, tal como en hilos parcialmente orientados o una fibra cortada. Los productos de filamento particularmente preferidos son productos de filamento continuo de haz de 40-400 denier, los cuales pueden ser de 1-5 dpf (denier por filamento). Los productos de filamento preferidos pueden tener un diámetro de 0.01-0.05 mm para un filamento individual, y un grosor de aproximadamente 0.4-20 mm para un haz de filamentos. Los productos cortados preferidos (rizados o no rizados) son por lo general de aproximadamente 3.81 cm - 20.32 cm de longitud y aproximadamente 1-5 dpf. Los productos fibrosos de conformidad con la presente invención incluyen un poliéster de formación de fibras seleccionado del grupo que consiste de PET, PBT y PTT y ZnS como opacante. Estos productos exhiben un parámetro L de color de Hunter de por lo menos aproximadamente 85 y un parámetro b de color de Hunter de aproximadamente 2.5 o menos. Los parámetros L de más de 90 son deseables, como lo son los parámetros b de 2.0 o menos. El sulfuro de zinc puede estar presente en cualquier cantidad adecuada, siendo típico de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 2.0% en peso del producto. Los productos de conformidad con la invención exhiben un parámetro L de color de Hunter mayor que el de los productos correspondientes que contienen únicamente Ti02 como opacante. Asimismo, los productos de la invención exhiben abrasividad, propiedades funcionales, estática y tacto mejorados, como se apreciará a partir de la siguiente descripción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la presente invención provee un procedimiento para producir artículos tales como hilo, fibra, filamento y similares con abrasividad reducida, tacto mejorado y menor estática, mientras que al mismo tiempo tienen blancura mejorada. Dichas propiedades mejoradas se logran en el producto incorporando cantidades controladas de ZnS en el producto mediante el procedimiento de la Invención. El procedimiento comprende primero preparar por separado un lote maestro de poliéster que contenga sulfuro de zinc, a veces referido en la presente como ZnS, y el mismo poliéster a partir del cual se desea obtener el hilo. La concentración de ZnS en el lote maestro es de aproximadamente 1 a 30% en peso. El poliéster virgen, es decir, el que será hilado por fusión, es suministrado a un aparato de hilera, y el lote maestro es añadido entonces al aparato, minutos antes del paso de hilado por fusión. La mezcla es entonces hilada por fusión para obtener el producto fibroso deseado. Controlando el tiempo de residencia del lote maestro que contiene ZnS en el material fundido para que esté menos de 10 minutos, se produce hilo que contiene aproximadamente 1 a 3% en peso de ZnS, con la blancura deseada y otras propiedades descritas anteriormente. El poliéster que se usa para preparar el lote maestro con ZnS, es el mismo poliéster que se hila en la hilera en el producto. El poliéster puede contener opcionalmente aditivos tales como, por ejemplo, estabilizadores de luz, estabilizadores de calor, aditivos para reducir la estática, modificadores de la afinidad por colorantes, y similares. El lote maestro comprende el polímero y ZnS. El sulfuro de zinc útil en la práctica de la invención está disponible comercialmente de Sachtieben GmbH (Alemania) en forma de polvo. Si está en alguna otra forma, el ZnS puede ser pulverizado mediante métodos conocidos. El polímero y el sulfuro de zinc se pueden mezclar para formar una mezcla intima del lote maestro mediante cualquiera de los métodos y máquinas disponibles bien conocidos. La mezcla por fusión en un dispositivo adecuado tal como un extrusor, es un método preferido. Se prefiere un tiempo de procesamiento mínimo a la temperatura de fusión y el uso de ingredientes secos para reducir al mínimo la posibilidad de cualquier reacción. El poliéster y el ZnS, junto con cualquier otro aditivo, pigmento, estabilizador térmico y similares deseados, pueden ser alimentados mediante una tolva en el extrusor, mezclados por fusión y eximidos. El material extruido puede ser entonces extinguido y transformado a pellas. De preferencia, el lote maestro se forma como fragmentos o pellas, los cuales son adecuados para ser añadidos subsecuentemente a la resina base en la hilandera de fusión antes de la operación de hilado por fusión. Como se señaló en un principio, la concentración de ZnS en el lote maestro está generalmente en la escala de aproximadamente 1 a 30% en peso, de preferencia de aproximadamente 15 a 25% en peso, y típicamente aproximadamente 20% en peso. Es deseable reducir al mínimo la exposición del ZnS al poliéster fundido durante la preparación del lote maestro, así como también durante la fabricación del producto fibroso. Típicamente, es deseable que el ZnS esté en contacto con el polímero fundido durante menos de aproximadamente 10 minutos en el aparato de hilado por fusión ("tiempo de residencia del material fundido"), y más preferiblemente de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 5 minutos. Un tiempo de residencia en el material fundido menor de 3 minutos es incluso más preferido durante la preparación del lote maestro. Los siguientes ejemplos son ilustrativos de la presente invención. Las partes y los porcentajes son en peso, a menos que se indique otra cosa. Los parámetros L, a y b de color de Hunter se midieron usando el método T 524 OM-94 TAPPI. Los símbolos L, a y b designan valores de color de la manera siguiente: L denota claridad que aumenta de cero para negro, hasta 100 para blanco perfecto; a representa rojez cuando más, verdor cuando menos, y cero para gris, y b representa amarillez cuando más, azulosidad cuando menos, y cero para gris. La presente invención está dirigida generalmente a productos de tereftalato fibrosos, en donde el polímero de tereftalato es tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT) o tereftalato de politrimetileno (PTT), referido a veces como tereftalato de polipropileno, en donde el producto contiene un opacante de sulfuro de zinc (ZnS). Los opacantes de sulfuro de zinc particularmente preferidos incluyen productos Sachtolith® disponibles de Sachtieben Chemie GmbH (Alemania). En los ejemplos siguientes, se usó un polvo de sulfuro de zinc Sachtolith® grado "L" el cual tiene un índice de refracción de aproximadamente 2.3, un pH de aproximadamente 7, un tamaño de partícula (promedio) de aproximadamente 0.3 mieras, una dureza de Moh de aproximadamente 3, y una brillantez (Ry) de aproximadamente 95. Este polvo tiene una brillantez menor que la de los polvos de TiO2 de características similares, y se recomienda para el procesamiento de lotes maestros con polímeros sintéticos. A menos que se indique otra cosa, los lotes maestros de PET, PBT, PTT y opacante se preparan de conformidad con el siguiente procedimiento para los propósitos de los ejemplos comparativos (TiO2), y para los propósitos de obtener las fibras de la invención como se describe en la presente. Después de que la composición de polímero termoplástico se selecciona de PET, PBT, PTT o su similar, se prepara una mezcla del polímero termoplástico y por lo menos un opacante (ZnS o Ti02) bajo alto esfuerzo cortante en un mezclador de alta intensidad. El opacante se añade típicamente en cantidades suficientes para producir 20-30% en peso de la composición total del lote maestro. Más particularmente, el mezclador de alta intensidad es uno en el cual la composición de polímero termoplástico es calentada a una temperatura suficiente para fundir la composición termoplástica, después de lo cual el opacante es mezclado completamente en la composición de polímero termoplástico fundido bajo condiciones de alto esfuerzo cortante y alta intensidad. Cualquier mezclador capaz de proveer el mezclado de alta intensidad y el alto esfuerzo cortante deseados a las temperaturas de fusión del polímero, se puede utilizar para preparar las mezclas. Ejemplos específicos de mezcladores de alta intensidad útiles incluyen extrusores, molinos de dos rodillos, molinos de Banbury, etc. Extrusores, incluyendo extrusores de gusano individual, y recortar las mezclas de polímero termoplástico-pigmento de color, son útiles en los aditivos de bajo perfil de la presente invención. La energía de alto esfuerzo cortante en el mezclador de alta intensidad se logra generalmente teniendo una superficie dentro del mezclador de alta intensidad moviéndose a alta velocidad con respecto a las partículas y líquido dentro del mezclador. La energía de alto esfuerzo cortante que se aplica a las partículas y líquido en los mezcladores de alta intensidad de conformidad con el procedimiento de la presente invención, es suficiente para desaglomerar las partículas sólidas tales como partículas de pigmento, pero generalmente no existen cambios significativos en el tamaño de la partícula primaria original. La energía de alto esfuerzo cortante eleva generalmente la temperatura de la mezcla. El tiempo de mezclado varía, y depende del tipo de partículas de pigmento, el tipo de polímero, velocidad del mezclador, relación de polímero: pigmento, etc. Los tiempos de mezclado precisos pueden ser determinados fácilmente por el experto en la técnica con un mínimo de experimentación tomando en cuenta los factores anteriores.

EJEMPLOS 1-3 Y EJEMPLOS COMPARATIVOS A-C (HILO PARCIALMENTE ORIENTADO) Se prepararon lotes maestros de PET y cualquiera de ZnS o TiO2, como se describió anteriormente. Fragmentos de polímero de PET claros (sin opacante) de 0.65 IV fueron fundidos en un extrusor de gusano individual a 280°C. Al final del extrusor (para reducir al mínimo el tiempo de residencia en el material fundido), las pellas del lote maestro (ZnS o TiO2) fueron alimentadas al material fundido a una velocidad suficiente para producir el nivel objetivo de opacante en el hilo (0.17%, 0.38%, 1.0% en peso). La mezcla fundida se hizo pasar entonces a través de una hilera de 66 agujeros, extinguida al aire a 90°C, recubierta con un acabado de texturización, y devanada sobre un tubo a 3,050 m por minuto, produciendo un hilo parcialmente orientado de 150 denier/33 filamentos. Los resultados de prueba para este hilo aparecen en el cuadro 1. Se observa que el Ti02 de los ejemplos comparativos A, B y C tuvo generalmente el mismo tamaño de partícula del ZnS usado en los ejemplos 1 , 2 y 3 de la invención y brillantez ligeramente mayor. En el cuadro 1 , y a lo largo de esta patente, a menos que se indique otra cosa, se usaron los siguientes estándares: Color de Hunter TAPPI T 524 Parámetros L, a, b OM-94 Denier ASTM D-1907 Tenacidad, resistencia al rompimiento ASTM D5035 TE1/ , alargamiento Encogimiento; BWS, HAS ASTM D5104 El cuadro 1 muestra el resultado de las características de hilo parcialmente orientado, incluyendo resistencia, encogimiento y color.

CUADRO 1 Características del hilo parcialmente orientado Se puede observar a partir dei cuadro 1 , que mientras que el hilo parcialmente orientado de la presente invención tiene generalmente propiedades comparables a hilos con opacante de TiO2, se encontró sorprendentemente que los hilos de la invención con opacante de ZnS exhibieron consistentemente mayor índice de claridad.

EJEMPLOS 4-6 Y EJEMPLOS COMPARATIVOS D-F Siguiendo los procedimientos de los ejemplos 1-3 y A-C anteriores, se prepararon hilos texturizados a varios niveles de opacante de ZnS y T¡O2. Los hilos parcialmente orientados de filamento continuo fueron convertidos en hilos texturizados mediante procedimientos conocidos. El hilo parcialmente orientado fue suministrado a partir del paquete de suministro por un primer rodillo de alimentación. El hilo se hizo pasar entonces a través de la zona de estiramiento la cual se localiza entre el rodillo de alimentación de entrada y un segundo rodillo de alimentación. Ahí, el hilo es concurrentemente estirado, retorcido y calentado en el calentador primario (generalmente a 150-230°C). El miembro de inserción con torsión tiene generalmente un disco guía y uno o más discos de trabajo que contienen agregados (cerámica o poliuretano) también en la zona de estiramiento. La inserción con torsión se extiende de vuelta hacia el primer rodillo de alimentación y se establece en el calentador primario. La torsión estable sale dei hilo inmediatamente abajo del agregado. El segundo rodillo de alimentación, el cual gira a una velocidad mayor (típicamente de 500-800 mpm) que el primero para inducir estiramiento (relación de 1.0-2.0), suministra entonces el hilo en la segunda zona de calentamiento (generalmente a 150-230°C). El tercer rodillo, siguiendo al segundo calentador, funciona generalmente a una velocidad menor que el segundo rodillo de alimentación, de modo que el hilo puede ser sobrealimentado en la segunda zona de calentamiento para determinar gran parte del volumen. Finalmente, el hilo es devanado sobre un paquete el cual gira a una velocidad ligeramente mayor que el tercer rodillo para proveer tensión adecuada en la unidad productora de filamentos para producir un paquete de hilo bien devanado. La velocidad de la segunda flecha es la velocidad de producción de la máquina, y todas las demás velocidades, relación de estiramiento, relación D/Y, segunda sobrealimentación y enrrollamiento, se calculan generalmente con relación a esa flecha. El hilo texturizado preparado de esta manera se puso a prueba para abrasividad fijando un peso de 10 gramos a un extremo de la muestra de hilo, la cual es enhebrada entonces a través de 3 pasadores de fricción de cromo (1.905 cm de diámetro, 5 RMS), a través de un alambre de acero de 0.35 mm de diámetro para formar un ángulo de 90°, sobre una bobinadora. La muestra de hilo se hizo correr entonces a través del alambre a 1000 m/min durante 1 hora. La muesca resultante en el alambre se midió y se reportó en el cuadro 2 como ancho X profundidad en mm. Reportadas también en el cuadro 2 están las fuerzas de fricción en gramos (D-3108-89 de ASTM) para varias otras velocidades, y estática corriente (lecturas estándar en volts-metro) a 300 m/minuto para los ejemplos 4 a 6 y ejemplos comparativos D-F.

CUADRO 2 Abrasión y fricción a alta velocidad entre la fibra y el metal 00 Se apreciará a partir del cuadro 2 que los hilos texturizados de la invención exhiben menos abrasividad entre las fibras y el metal que las fibras correspondientes con un opacante de Ti02, y que por lo general generan menos fricción y menos estática, así como también bajo condiciones comparables. Además, los productos fibrosos de conformidad con la presente invención exhiben generalmente tacto superior que los productos que utilizan únicamente TiO2 como opacante, como se apreciará a partir de la siguiente discusión. En productos textiles, la sensación o tacto es un atributo importante. Los productos de poliéster con opacante de ZnS de conformidad con la presente invención, exhiben generalmente tacto superior que los productos que contienen opacantes correspondientes de Ti02, es decir, de tamaño de partícula y cargas similares en el mismo polímero de tereftalato.

Prueba de KES Se usó el sistema de evaluación de Kawabata (KES) para hacer mediciones objetivas de las propiedades de tacto de muestras de prueba. Los instrumentos del KES miden las propiedades mecánicas que corresponden a la deformación fundamental de las telas y la manipulación manual. Las cinco pruebas diferentes que se pueden llevar a cabo usando el KES y las características mecánicas diferentes producidas, se describen a continuación.

Los probadores del KES se localizan donde se mantiene una condición atmosférica estándar de laboratorio. Antes de la prueba, los materiales se preparan en este ambiente, permitiéndoles alcanzar un estado de equilibrio. G - rigidez de esfuerzo cortante gf/cm* grados (un mayor valor de G significa mayor rigidez/resistencia al movimiento de esfuerzo cortante) 2HG - histéresis de fuerza de esfuerzo cortante a 0.5 grados de ángulo de esfuerzo cortante, gf/cm 2HG5 - histéresis de la fuerza de esfuerzo cortante a 5.0 grados de ángulo de esfuerzo cortante, gf/cm.

Flexión La flexión, medida con el probador de flexión KES-FB2, es una medida de la fuerza que se requiere para doblar la tela aproximadamente 150°. B - rigidez de flexión por ancho de la tela, gf*cm2/cm (un mayor valor de B indica mayor rigidez/resistencia a la flexión) 2HB - histéresis del momento de flexión, gf»cm/cm, observada en la relación de curvatura-momento de flexión (un mayor valor de 2HB significa una mayor falta de elasticidad de la tela).

Superficie Las propiedades de superficie de fricción (resistencia/arrastre) y contorno de superficie (aspereza), se determinaron usando el probador de superficie KES-FB4. Se aplica una carga de tensión de 210 gf/cm a la muestra en la prueba estándar. MIU - coeficiente de fricción, valor de 0 a 1 (un mayor valor de MIU corresponde a una mayor fricción) MMD - desviación media de MIU (un mayor valor corresponde a una mayor variación de fricción) SMD - aspereza geométrica, mieras (un mayor valor de SMD corresponde a una superficie geométricamente más áspera). Se usa un tamaño de espécimen estándar de 20 X 20 cm en tres réplicas. Todas las mediciones son direccionales, excepto para la compresión, y se hacen en dirección de la urdimbre/longitudinalmente y en dirección del relleno/transversaimente de la muestra. Se usan instrumentos apropiados para el material que está siendo puesto a prueba.

Tensión La prueba de tensión, realizada en el probador de tensión/esfuerzo cortante KES-FB1, mide los parámetros de tensión/deformación a la carga máxima de 500 gf/cm para materiales tejidos, 250 gf/cm para tejidos de punto y 50 gf/cm para materiales no tejidos. LT - linealidad de la curva de extensión de carga, valores de 0 a 1 (1= completamente lineal, 0 = extremadamente no lineal) WT - energía de tensión, gf»cm/cm2 (un mayor valor de WT corresponde a una mayor capacidad de alargamiento, pero debe ser interpretada en conjunto con LT) RT - elasticidad de tensión, por ciento (recuperación de la deformación a partir de la deformación) EMT - capacidad de alargamiento, por ciento de deformación a la carga máxima (100%= elasticidad completa, 0%= falta de elasticidad completa).

Esfuerzo cortante En la prueba de esfuerzo cortante, se aplican fuerzas paralelas opuestas a la tela mediante el probador de tensión/esfuerzo cortante KES-FB1 hasta que se alcanza un ángulo de compensación máximo de 8o. Se aplica una carga previa de tensión de 10 gf/cm al espécimen bajo esfuerzo cortante. La rigidez de esfuerzo cortante es la facilidad con la cual las fibras se deslizan entre sí, dando como resultado estructuras suaves/manejables a tensas/rígidas.

Compresión Se midieron las propiedades de compresión de un área de 2 cm2 con el probador de compresión KES-FB3 de 0 a 50 gf/cm2 (10 gf/cm2 para materiales no tejidos). LC - linealidad de la curva de compresión-grosor, valores de 0 a 1 (1= completamente lineal, 0= extremadamente no lineal) WC - energía de compresión, gf»cm/cm2 (un valor de WC más grande corresponde a una mayor capacidad de compresión) RC - elasticidad de compresión, por ciento (un valor de RC mayor significa alto porcentaje de recuperación a ser comprimido, recuperación del grosor) EMC -capacidad de compresión a 50 gf/cm2, comparativamente con el grosor Inicial medido a 0.5 gf/cm2, por ciento (un valor mayor indica mayor capacidad de compresión) Grosor - un área de 2 cm2 medida a 0.5 gf/cm2, y reportado en milímetros (mm).

Peso Se mide el peso de conformidad con D 3776 de ASTM, pequeña opción de muestra. Se pesan tres especímenes de 20 x 20 cm en una balanza analítica, y el peso se calcula en masa por área unitaria (g/m2).

EJEMPLO 7 Y EJEMPLO COMPARATIVO G Se prepararon muestras de tela no tejida a partir de hilo texturizado producido de conformidad con los ejemplos 4-6 y D-F, excepto que se obtuvo un hilo texturizado con 2% en peso de opacante de ZnS de conformidad con la invención (ejemplo 7) y con 1.5% de opacante de Ti02 (ejemplo comparativo G). Se evaluaron muestras de tela de 20 x 20 cm para prueba réplica para características de KES, y los resultados se muestran en el cuadro 3.

CUADRO 3 Resumen de propiedades mecánicas y de superficie 1 Un mayor valor de EMT indica una mayor capacidad de alargamiento (estirador).

Un menor valor de G indica que es más separable por esfuerzo cortante (más suave/más manejable). 3 Un mayor valor de B indica mayor rigidez. 4 Un mayor valor de SMD indica una superficie más áspera de la tela. 5 Un mayor valor de EMC significa que es más compresible.

Se puede observar en el cuadro 3 que la tela de la presente invención exhibió menor esfuerzo cortante KES (más suavidad), así como también una superficie más uniforme, aun cuando el material comparativo tenía menos opacante.

EJEMPLOS 8-9 Y EJEMPLOS COMPARATIVOS H-l En otras modalidades de la presente invención, se prepararon muestras de hilo parcialmente orientadas de conformidad con los ejemplos 1 a 3, excepto que se usó opacante de ZnS/Ti02 como se indica en el cuadro 4.

Como se puede observar, la luminancia (similar al parámetro L de Hunter) aumenta con la adición de ZnS.

CUADRO 4 Características del hilo parcialmente orientado Aunque la invención se ha descrito en numerosas modalidades y aspectos de la misma, las modificaciones de los ejemplos específicos descritos anteriormente dentro del espíritu y el alcance de la presente invención serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica. La invención se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (26)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un procedimiento para fabricar un producto fibroso de poliéster hilado por fusión con un opacante de sulfuro de zinc, caracterizado porque comprende los pasos de: mezclar por fusión una composición de lote maestro que comprende un poliéster de formación de fibras seleccionado del grupo que consiste de tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y tereftalato de politrimetileno, y de aproximadamente 1 a aproximadamente 30% en peso de sulfuro de zinc, con dicho poliéster de formación de fibras para formar una composición mezclada por fusión que comprende de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3% en peso de sulfuro de zinc; e hilar por fusión dicha composición mezclada por fusión en dicho producto, en donde dicho producto exhibe un parámetro incrementado L de color de Hunter opuestamente a un producto correspondiente que contiene dicho poliéster y TiO2 como opacante.

2.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el tiempo de residencia de dicho lote maestro en el material fundido es menor de aproximadamente 10 minutos.

3.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el tiempo de residencia de dicha composición de lote maestro en el material fundido es de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 minutos.

4.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el tiempo de residencia de dicha composición de lote maestro en el estado fundido es de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 minutos.

5.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el tiempo de residencia de dicha composición de lote maestro en el estado fundido es de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 minutos.

6.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha composición mezclada por fusión comprende de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 2.5% en peso de sulfuro de zinc.

7.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque dicha composición mezclada por fusión comprende aproximadamente 2% en peso de sulfuro de zinc.

8.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha composición de lote maestro comprende de aproximadamente 2 a aproximadamente 25% en peso de sulfuro de zinc.

9.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicho lote maestro comprende aproximadamente 20% en peso de sulfuro de zinc.

10.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho producto fibroso comprende un producto de filamentos que tiene un diámetro de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.05 mm.

11.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho producto fibroso comprende un producto de fibra cortada de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 dpf.

12.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho poliéster comprende tereftalato de poiietileno.

13.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho poliéster comprende tereftalato de polibutileno.

14.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho poliéster es tereftalato de politrimetileno.

15.- Un producto fibroso de poliéster que comprende un poliéster seleccionado del grupo que consiste de tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y tereftalato de polimetrileno, y un opacante de sulfuro de zinc en una cantidad de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3% en peso que exhibe un parámetro L de color de Hunter de por lo menos aproximadamente 85 y un parámetro b de color de Hunter de 2.5 o menos.

16.- El producto de poliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicho producto tiene un parámetro L de color de Hunter de por lo menos aproximadamente 90.

17.- El producto de poliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicho producto tiene un parámetro b de color de Hunter de 2.0 o menos.

18.- El producto de poliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicho poliéster es tereftalato de polietileno.

19.- El producto de poliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicho poliéster es tereftalato de polibutileno.

20.- El producto de poliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicho poliéster es tereftalato de trimetileno.

21.- El producto de poliéster de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el sulfuro de zinc está presente en dicho producto en una cantidad de 0.1 a aproximadamente 2% en peso.

22.- Un producto fibroso de poliéster que contiene un opacante de sulfuro de zinc, caracterizado además porque dicho poliéster se selecciona del grupo que consiste de tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y tereftalato de politrimetileno, y en donde dicho producto exhibe un parámetro L de color de Hunter mayor que el de un producto correspondiente que contiene TiO2 como opacante.

23.- El producto de conformidad con ia reivindicación 22, caracterizado además porque las telas obtenidas de dicho producto exhiben más suavidad caracterizada por menores valores de esfuerzo cortante de KES que los parámetros de KES correspondientes de una tela obtenida a partir de un producto de poliéster correspondiente que contiene niveles similares de Ti02 como opacante.

24.- Un producto fibroso de poliéster que contiene un opacante de sulfuro de zinc, caracterizado además porque dicho poliéster se selecciona del grupo que consiste de tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y tereftalato de politrimetileno, y en donde dicho producto exhibe abrasividad reducida comparativamente con un producto correspondiente que contiene niveles similares de T¡O2 como opacante.

25.- El producto de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque dicho producto exhibe fricción reducida comparativamente con un producto correspondiente que contiene niveles similares de un opacante de TiO2.

26.- El producto de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque dicho producto exhibe menor estática comparativamente con un producto correspondiente que contiene niveles similares de TiO2 como opacante.