MXPA01008684A

MXPA01008684A - Fibra de politrimetilen-tereftalato.

Info

Publication number: MXPA01008684A
Application number: MXPA01008684A
Authority: MX
Inventors: Takao Abe
Original assignee: Asahi Chemical Ind
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2003-06-24
Also published as: KR20010102510A; WO2000055403A1; CN1343268A; BR0008986A; JP3241359B2; CN1133763C; HK1044807B; TW472091B; KR100419764B1; TR200102726T2; ID29788A; EP1172467A4; ES2315225T3; DE60041127D1; US6495254B1; AU2944800A; EP1172467B1; ATE417950T1; HK1044807A1; EP1172467A1

Abstract

De acuerdo con la presente invencion, se proporciona una fibra de politrimetilentereftalato, que es de alta dureza, uniformidad en su tamaño de fibra y de excelente uniformidad de teñido, por lo que es extremadamente adecuada para el uso en ropa. La fibra de politrimetilentereftalato de acuerdo a la presente invencion se puede producir por un metodo de dos pasos que consiste un proceso de hilado de baja velocidad y un proceso de estiraje, en donde la condicion de enrollamiento de la fibra no estirada, la condicion atmosferica bajo la cual la fibra no estirada se mantiene y el tiempo para retener la fibra no estirada se ajustan a un intervalo especifico, de modo que el encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo y la transformacion del paquete no estirado provocada de este modo, se reducen al minimo. De esta manera, la tension de desenrollamiento de la fibra no estirada se mantiene constante, por lo que el estiraje se lleva a cabo favorablemente para dar por resultado una fibra de politrimetilentereftalato de alta calidad.

Description

FIBRA DE POLITRIMETILEN-TEREFTALATO CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a una fibra de politrimetilen-tereftalato (referida posteriormente en la presente como fibra de PTT) , que es una clase de fibra de poliéster, y un método para producir la misma. Específicamente, se refiere a un llamado método de dos pasos para producir la fibra de PTT, en donde el politrimetilen-tereftalato se hila en estado fundido y una vez que se toma como una fibra no estirada después de lo cual se estira para ser la fibra de PTT, y la fibra de PTT obtenida de esta manera tiene una alta uniformidad adecuada para el uso en ropa de vestir. De manera más especifica, se refiera a una condición atmosférica y un periodo de tiempo para mantener la fibra no estirada en el método mencionado con anterioridad, para producir la misma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las fibras de poliéster compuestas principalmente de polietilen-tereftalato se han producido ampliamente, alrededor de todo el mundo, como fibras sintéticas más adecuadas para el uso en ropas de vestir, y la industria de las fibras de poliéster se ha desarrollado ya en un gran campo industrial.

Por otra parte, la fibra de PTT se ha estudiado por gran tiempo, pero aun no se ha alcanzado una producción industrial a gran escala debido al alto precio del trimetilen-glicol que es una de las materias primas de la misma, en la técnica anterior. A este respecto, se ha inventado recientemente un método, para producir trimetilen-glicol a un bajo costo, por lo que existe la posibilidad de industrialización. Se espera que la fibra de PTT sea una fibra memorable que tenga las ventajas de la fibra de poliéster y de la fibra de nylon, y se ha estudiado la aplicación de la misma para el uso en ropa de vestir o el uso en alfombras en los cuales son deseables las ventajas de la misma. La fibra de PTT se ha conocido por bastante tiempo en la técnica anterior y por ejemplo, a partir de las Publicaciones de Patente Japonesa, no Examinadas, (Kokai) No. 52-5320 (A), No. 52-8123 (B) , No. 52-8124 (C) , No. 58-104216 (D), J. Polymer Science: Polymer Physics Edition Vol., 14, 263 to 274 (1976) (E) , and Chemical Fibers International Vol., 45, Abril (1995) 110 to 111 (F). En estas técnicas anteriores, se produce fibra de PTT por un llamado método de dos pasos y existe la siguiente descripción en (D) que es técnicamente similar a la presente invención: "Puesto que la fibra no estirada de PTT producida por un método de producción ordinario, es decir, a una velocidad de hilado de menos de 2000 m/min tiene grados extremadamente bajos de orientación y cristalización y un punto de transición vitreo tan bajo como 35°C, las propiedades de la misma cambian muy rápidamente con el tiempo, por lo que es muy dificil obtener una fibra de PTT que tenga propiedades favorables debido a la generación de pelusa o botones durante el proceso de estiraje. Se propone un método en (D) como una técnica para evitar este problema, en donde una velocidad de hilado es de 2000 m/min o mayor, de manera preferente 2500 m/min o mayor para desarrollar los grados de orientación y cristalización y se mantiene a una temperatura de estiraje en un intervalo de 35 a 80°C. También, existe un ejemplo en (D) en donde una fibra no estirada obtenida a una velocidad de hilado de 3,500 m/min se estira después de que se deja durante 24 horas bajo la condición de 20° y 60 % de RH (humedad relativa) . Aunque existe una descripción en (D) que la estructura y propiedades físicas de la fibra no estirada, hilada a una velocidad de hilado menor de 2000 m/min varia significativamente con el tiempo a temperatura ambiente para perturbar directamente la estabilidad de estiraje, no hay descripciones ni sugerencias de contramedida para evitar los efectos adversos provocados por esta variación con el tiempo de la fibra no estirada obtenida a una velocidad de hilado de menos de 2000 m/min, y se habla de un significado concreto para suprimir esta variación con el tiempo en el espacio de un limite minimo para obtener una fibra de alta calidad en tanto que se mantiene una estabilidad de estiraje, favorable. A partir de la descripción de los ejemplos en (D), la fibra de PTT que resulta del método de (D) tiene una dureza de 18 (cN/dtex) %1 2 o menos, de lo cual será evidente que la propiedad mecánica es pobre. En un ejemplo comparativo descrito en (D), se ve una descripción en la cual una fibra no estirada, hilada a una velocidad de hilado de 1200 m/min se dejó en la atmósfera a 20°C y 60 % de humedad relativa, y posteriormente se estiró para ser una fibra estirada que tiene una dureza tan baja como 18 (cN/dtex) %1/2, sin embargo, no hay descripción del valor de variación del tamaño de la fibra (% de U) o la fluctuación periódica, de la misma. Como resultado de los estudios de acuerdo a los presentes inventores, se encontró que cuando una fibra de PTT se produce por el método de dos pasos, en donde una velocidad de hilado es de 1900 m/min o menos, un encogimiento de la fibra no estirada resultante varia con la temperatura atmosférica y el tiempo como se muestra en las Figuras 1 y 2. También se encontró que si la variación de encogimiento con el tiempo es grande, un empaque de fibra no estirada se transforma desde una forma normal como se muestra en la Figura 3A a una forma anormal como se muestra en la Figura 3B, debido al encogimiento conforme transcurre el tiempo, y los tramos de la fibra no estirada en el empaque se adhieren parcialmente entre si para perturbar el desenrollado suave de la fibra no estirada, lo que da por resultado una gran fluctuación de la tensión de desenrollado y la generación de muchas roturas de hilo o roturas de filamentos individuales para empeorar la estabilidad de estiraje. Se señala que, en las Figuras 3A y 3B, el número de referencia 1 denota la fibra no estirada y 2 denota una bobina para regular el avance del hilo no estirado. También, fue evidente que el hilo estirado obtenido de la fibra no estirada enrollada en el paquete transformado debido a la variación del encogimiento con el tiempo tiene en general un gran valor de variación del tamaño de fibra, es decir, % de U y la fluctuación periódica del mismo que corresponde a un ancho transversal de una bobinadora reguladora del avance para la fibra no tejida (de 2 a 5 m conforme se convierte a la fibra estirada) o los tiempos integrales del mismo (ver Figuras 4A y 5A) . Una tela tejida o tejida por punto elaborada de esta fibra estirada que tiene el % de U grande y la fluctuación periódica del tamaño de fibra se tiñe en general de forma no uniforme para exhibir una mota de teñido periódico o acabado que es aparentemente inadecuado para el uso en ropa, en lo cual la uniformidad es la propiedad más importante. Hablando en general, en la producción industrial de fibras sintéticas, por el método de dos pasos, se requieren de forma máxima tres a cuatro dias para terminar el estiraje después de que la fibra no estirada sea tomado, por lo cual es sustancialmente inevitable la influencia de la variación en el encogimiento con el tiempo. Por consiguiente, la producción industrial de fibra de PTT adecuada para el uso en ropa es imposible bajo la condición en donde la variación en el encogimiento con el tiempo es significativa como de la manera anterior.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es proporcionar una fibra de PTT de alta calidad adecuada para el uso en ropa, obtenida por un método de dos pasos, que se puede estirar de una manera estable (para dar por resultado un alto rendimiento), de alta dureza y baja variación del tamaño de fibra, particularmente en la fluctuación periódica del tamaño de fibra, de manera preferente para una indumentaria, de excelente calidad, y un método para producir de forma industrial esta fibra de PTT. Un problema que se va a solucionar por la presente invención es suprimir el encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo tanto como sea posible, para reducir la fluctuación de la tensión de desenrollado de la fibra no estirada y para y para eliminar el efecto adverso en la estabilidad de estiraje de la fibra no estirada y en la calidad de la fibra estirada. Como resultado del estudio aplicado, los presentes inventores encontraron la relación entre la condición atmosférica (temperatura y humedad relativa) en la cual la fibra no estirada de PTT) se retiene y la variación de encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo asi como la relación entre la condición atmosférica de la estabilidad de estiraje o la calidad de la fibra estirada. La presente invención se ha terminado en base a este conocimiento. Es decir, un primer aspecto de la presente invención es una fibra de PTT retorcida o no retorcida que tiene una alta uniformidad, que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.7 a 1.3, compuesta del 95 % en mol o más de unidades repetidas de trimetilen-tereftalato y 5 % en mol o menos de unidades repetidas de otro éster, caracterizada en que la dureza de la fibra es de 19 (cN/dtex) %1/2 o más y el valor de variación del tamaño de fibra (% de U) durante la medición continua del tamaño de fibra por un probador de uniformidad es de 1.5 menos asi como que la fibra exhibe cualquiera de las caracteristicas definidas por los siguientes requisitos (1), (2) y (3); (1) una variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra a un intervalo de 10 m o menos existe en una gráfica del probador de uniformidad, y una magnitud de la variación es de 2 % menos de la finura promedio, (2) en tanto que la existencia de la variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra a un intervalo de 10 m o menos no es discernible desde la gráfica del probador de uniformidad, una variación periódica a un intervalo de 10 m o menos existe en un diagrama para analizar el periodo de la variación del tamaño de fibra, y (3) ninguna variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra a un intervalo de 10 m o menos es discernible de la gráfica del probador de uniformidad y ninguna variación periódica en un intervalo de 10 m o menos existe en el diagrama para analizar el periodo de la variación del tamaño de fibra. (Se señala que la dureza se calcula de la ecuación de resistencia a la ruptura alargamiento a la ruptura1 2 (cN/dtex) %1/2 y la longitud de la fibra que se va a medir por el probador de uniformidad es de 250 m. ) Un segundo aspecto de la presente invención es un método para producir una fibra a partir de PTT que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.7 a 1.3, compuesta de 95 % en mol o más de unidades repetidas de trimetilen tereftalato y 5 % en mol o menos de otro éster por un método de dos pasos, en donde la fibra no estirada se toma una vez en un proceso de hilado como una forma de paquete a una velocidad de toma de 1900 m/min o menos y luego se estira en un proceso de estiraje, caracterizada en que la fibra no estirada se toma a una tensión de toma en un intervalo de 0.04 a 0.12 cN/dtex, y se retiene en una atmósfera ambiental que tiene una temperatura en un intervalo de 10 a 25°C y una humedad relativa en un intervalo de 75 a 100 % durante un proceso de enrollado, un proceso de almacenamiento y un proceso de estiraje y en que el estiraje de la fibra no estirada se termina en el espacio de 100 horas después de que se ha tomado la fibra no estirada. La presente invención se describirá en más detalle posteriormente. La presente invención es un método para producir una fibra en PTT que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.7 a 1.3, compuesta de 95 % en mol o más de unidades repetidas de trimetilen-tereftalato y 5 % en mol o menos de otro éster por un método de dos pasos, en donde una fibra no estirada se toma una vez en un proceso de hilado como una forma de paquete a una velocidad de toma de 1900 m/min o menos y luego se estira en un proceso de estiraje, y una fibra de filamento de PTT retorcida o no retorcida obtenida por el método anterior. En general, la operación de estiraje en el método de dos pasos se lleva a cabo por una llamada retorcedora de estiraje mostrada en la Figura 7 o una bobinadora de estiraje mostrada en la Figura 8, y se enrolla una fibra estirada como una canilla (mostrada en la Figura 9) en la anterior o como una bobina plana (mostrada en la Figura 10) en la última. Hablando en general, la fibra enrollada en la canilla se retuerce, en tanto que la fibra enrollada en la bobina plana no se retuerce. En las Figuras 7 y 8, el número de referencia 15 denota un paquete no estirado, 16 es un rollo de suministro, 17 es una placa plana, 18 es un rodillo de estiraje, 19 es una canilla y 20 es una bobina plana. También, en la Figura 9, los números de referencia 21 y 22 denotan una bobina de una fibra estirada, respectivamente. En la Figura 10, los números de referencia 23 y 24 denotan un tubo de papel y una fibra estirada, respectivamente.

En un primer aspecto de la presente invención, la dureza es de 19 (cN/dtex) %1 2 o más. Si la dureza es menor de 19 (cN/dtex) %1 2 las propiedades mecánicas tal como la resistencia al desgarre de una tela tejida o tejida por punto, obtenida por el procesamiento de la fibra de PTT llegan a ser demasiado inferiores para ser usada para la vestimenta. Un valor preferido de la dureza es de 21 (cN/dtex) %1 2 o más. Con respecto a esto, la dureza de la fibra de polietilen-tereftalato para el uso general en ropa es de aproximadamente 24 (cN/dtex) %1 2. En un primer aspecto de la presente invención, un valor de variación tal tamaño de fibra (% de U) durante la medición continua del tamaño de fibra por un probador de uniformidad es de 1.5 % o menos. Si el % de U excede el 1.5 %, las propiedades físicas de la fibra llegan a ser no uniformes, dando por resultado una tela tejida o tejida por punto, teñida de forma irregular o con rallas. El % de U es de manera preferente de 1.2 % o menos, de manera más preferente 1.0 % o menos. Se piensa que la fibra no estirada obtenida bajo las condiciones, en donde un paquete de la fibra no estirada se transforma de manera significativa debido al encogimiento con el tiempo tiene una gran variación en el tamaño de la fibra no estirada para empeorar el % de U. De acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, existe una variación periódica' en el lado más pequeño del tamaño de fibra a un intervalo de 10 m o menos en una gráfica obtenida por la medición continua del tamaño de fibra por un probador de uniformidad, y una magnitud de la variación es de 2 % menos con relación al tamaño promedio de la fibra. Esto corresponde al requisito (1) mencionado con anterioridad. La confirmación de si la periodicidad existe, o no, en la variación del tamaño de fibra puede ser posible al leer directamente una gráfica o diagrama de la medición continua del tamaño de fibra (Diagrama Masa) o a través de un análisis de la variación periódica en el tamaño de fibra (Espectrograma Masa) descrito posteriormente. En este último, si existe un pico en el valor CV que represente una variación en el tamaño de fibra (mostrada en un eje vertical del diagrama de análisis) que excede aproximadamente 0.2 % entre 1 m y 10 m de un tramo del periodo (mostrado en un eje horizontal del diagrama de análisis) , se dice que existe periodicidad en la variación del tamaño de fibra. La variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra es una variación que corresponde a las señales tipo bigote hacia abajo que se generan en un intervalo igual en una gráfica de medición continua del tamaño de fibra mostrado en la Figura 4A. Un hecho de las señales generadas a un intervalo igual se observan en el intervalo igual significa que la fluctuación del tamaño de fibra que provoca que se presente periódicamente las señales, y la existencia de una señal hacia abajo significa que el tamaño de fibra (finura de la fibra) en ese punto como se ve en la dirección a lo largo de la fibra varia a un lado más pequeño. Una relación de la variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra con relación al tamaño promedio de fibra se puede leer directamente del diagrama. Si esta relación excede el 2 %, la tela tejida o tejida por punto adecuada para el uso en ropa no se puede obtener de esta fibra aunque el % de U sea de 1.5 % o menos, debido al moteado de teñido y la no uniformidad del acabado que llega a ser significativo debido a esta variación periódica del tamaño de fibra. Un intervalo de la variación de periodo del tamaño de fibra corresponde sustancialmente a un producto de una carrera transversal o dos entre extremos opuestos de un paquete de fibra no estirada y una relación de estiraje. Se supone que un tramo de la fibra no estirada que existe en los extremos opuestos o un extremo del paquete se estira debido a la resistencia al desenrollado, para provocar la variación periódica del tamaño de fibra en el lado más pequeño del tamaño de fibra. En el método de dos pasos, el intervalo de la variación periódica del tamaño de fibras se determina por una carrera transversal, un ángulo de enrollamiento y una relación de estiraje de una bobinadora para la fibra no estirada y, en general es de 10 m o menos. Cuando la variación periódica del tamaño de fibra en el lado más pequeño del tamaño de fibra llega a ser pequeña, las señales hacia abajo generadas en la separación igual no son discernibles en el diagrama de medición continua del tamaño de fibra como se muestra en la Figura 4B. Sin embargo, en un diagrama de análisis de periodo (mostrado en la Figura 5B) que corresponde a la Figura 4B, hay señales que representan la existencia de la variación periódica. El requisito (2) mencionado con anterioridad define un fenómeno tal que las señales no sean discernibles en el diagrama pero se representen en el diagrama de análisis de periodo. En el diagrama mostrado en la Figura 5B, cuatro señales es decir, aquellas que se proyectan tipo montañas, existen en un área del eje horizontal más corto que 10 m. Este estado, en donde una señal tipo montaña, o más es visible, es un estado en donde la variación periódica existe en el tamaño de fibra en el diagrama de análisis de periodo como se define en el requisito (2) . A este respecto, de acuerdo al análisis de periodo, no se podria determinar si las señales corresponden al lado más pequeño del tamaño de fibra o al lado más grande del tamaño, o no. El intervalo que satisface el requisito (2) es un intervalo favorable de la presente invención. Si la variación periódica del tamaño de fibra llega a ser adicionalmente más pequeña, no son visibles las señales tipo montaña aun en el diagrama de análisis periódico. Este estado es uno que muestra la característica del requisito (3) . Es decir, el intervalo que satisface el requisito (3) es un intervalo más favorable de la presente invención . En el segundo aspecto de la presente invención, una tensión de enrollamiento de la fibra no estirada en el proceso de hilado es de 0.04 a 0.12 cN/dtex. Si la tensión de enrollamiento esta dentro de este intervalo, no resulta ninguna transformación significativa del paquete aunque la fibra no estirada se contraiga ligeramente con el tiempo. Si la temperatura atmosférica se mantiene a un valor relativamente alto dentro de un intervalo definido por la presente invención, la tensión de enrollamiento se ajusta de manera preferente a un nivel relativamente bajo. Por otra parte, si la temperatura atmosférica se mantiene a un valor relativamente bajo, la tensión de enrollamiento se ajusta de manera preferente a un nivel relativamente alto. Si la tensión de enrollamiento es menor de 0.04 cN/dtex, llega a ser dificil enrollar la fibra no estirada de forma continua debido a que la fibra corre de manera inestable. Si la tensión de enrollamiento excede los 0.12 cN/dtex, la transformación del paquete no es evitable debido al encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo aunque la temperatura atmosférica ambiental se retenga en un intervalo de 10 a 25°C. De acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención, los procesos de enrollamiento, almacenamiento y estiraje de la fibra no estirada se mantienen en la atmósfera ambiental que tiene una temperatura en un intervalo de 10 a 25°C y una humedad relativa en un intervalo de 75 a 100 %. Si la temperatura atmosférica es menor de 10 °C, el encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo llega a ser extremadamente pequeño, pero el costo necesario para el control de temperatura se incrementa asi como disminuye la eficiencia de trabajo debido al frió. Por el contrario, si la temperatura atmosférica excede a los 25°C, el encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo llega a ser grande de modo que no es evitable la transformación del paquete, aunque la tensión de enrollamiento se disminuye a 0.04 cN/dtex. Un intervalo favorable de la temperatura atmosférica es desde 15 a 22°C en vista de la transformación del paquete de fibra no estirada, el costo necesario para el control de temperatura y la eficiencia de trabajo.

En el segundo aspecto de la presente invención, la humedad relativa de la atmósfera en la cual la fibra no estirada se mantiene, durante los procesos respectivos, esta en un intervalo desde 75 a 100 %. Si la humedad relativa es menos de 75 %, el agua impartida junto con un agente de terminado al paquete de fibra no estirada se evapora de forma expedita, sólo en los extremos opuestos del paquete para disminuir el contenido de humedad de la fibra no estirada en estas porciones, lo que da por resultado la generación de mucha pelusa en la fibra estirada asi como el aumento en el % de U de la fibra que excede los 1.5 % después de que se estira, por lo que la no uniformidad o el defecto de rallas son significativos en la tela teñida. Un intervalo más favorable de la humedad relativa es desde 80 a 95 %. De acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención, es necesario terminar el estiraje de la fibra no estirada en el espacio de 100 horas después del enrollamiento. El tiempo desde el inicio del proceso de enrollamiento al término del proceso de estiraje, es decir, un periodo desde un instante en el cual un extremo guia de la fibra no estirada se enrolla en la capa más interior del paquete de fibra no estirada a un instante en el cual el extremo guia se estira, se refiere en general como un tiempo de retardo. El tiempo de retardo debe estar dentro del espacio de 100 horas en la presente invención. Si el tiempo de retardo excede de las 100 horas, el agua impartida a la fibra no estirada junto con el agente de acabado se evapora parcialmente para hacer el contenido de agua de las porciones respectivas del paquete, no uniforme, en tanto que el encogimiento de la fibra no tejida con el tiempo es pequeño para reducir al minimo la transformación del paquete, por lo que el % de U de la fibra estirada llega a ser mayor de 1.5 dando por resultado el moteado del teñido (del grado de teñido se disminuye por debajo de un nivel de rechazo) . El tiempo de retardo esta de manera preferente en el espacio de 75 horas, de manera más preferente en el espacio de 50 horas. Se dará una descripción detallada para el polimero de PTT de acuerdo con la presente invención. El PTT de acuerdo con la presente invención esta compuesto de 95 % en mol o más de unidades repetidas de trimetilen-tereftalato y 5 % en mol o menos de otros esteres . Es decir, el PTT de acuerdo a la presente invención es un copolimero compuesto de homopolimero de PTT y otras unidades de éster de 5 % en mol o menos. Un grupo representativo de los componentes copoliméricos es como sigue : Un componente ácido incluye ácido dicarbónico que tiene grupo sulfónico, representado por ácido sulfoisoftálico 5-sódico, y sales metálicas del mismo; ácido dicarbónico aromático representado por ácido isoftálico; ácido dicarbónico alifático representado por ácido adipico, en tanto que un componente glicólico incluye etilenglicol, butilenglicol y polietilenglicol. Puede estar contenida una pluralidad de componentes copoliméricos. Una viscosidad intrínseca del PTT de acuerdo a la presente invención esta en un intervalo de 0.7 a 1.3. Para el uso en la ropa, un intervalo preferido es de 0.8 a 1.1. El PTT de acuerdo a la presente invención puede contener aditivos, tal como un catalizador residual tipo metal, un estabilizador de calor, un antioxidante, un agente deslustrante, un ajustador del matiz, un retardante a la flama, un inhibidor ultravioleta u otros, que pueden estar contenidos como componentes copolimerizados. Se puede aplicar un método conocido para producir el PTT de acuerdo a la presente invención. En general, después de que se polimeriza en un estado fundido, se puede incrementar adicionalmente la viscosidad intrínseca del polímero a través de la polimerización en fase sólida. En la producción de la fibra de PTT de acuerdo a la presente invención, se puede adoptar, por ejemplo, un proceso mostrado en las Figuras 6 y 7. En la Figura 6, granulos de PTT secados en un secador 3 que tienen un contenido de humedad de 30 ppm o menos se suministran a un extrusor 4 ajustado a una temperatura de un intervalo de 255 a 265°C y se fusionan en el mismo. El PTT fundido se alimenta a través de un viraje 5 a una cabeza 6 de hilado ajustado a una temperatura de 250 a 265°C y se dosifican por una bomba de engranes. Posteriormente, el PTT se extruye en una cámara de hilado como un multifilamento 9 a través de una hilera 8 que tiene una pluralidad de orificios y se monta a un paquete 7 de hilado. La temperatura óptima se selecciona del intervalo anterior como aquella del extrusor o la cabeza de hilado de acuerdo con la viscosidad intrínseca y la forma del granulo de PTT. El multifilamento de PTT extruido en la cámara de hilado se adelgaza por los rodillos 12, 13 guía que giran a velocidades predeterminadas, en tanto que se enfría rápidamente por un aire 10 de enfriamiento a temperatura ambiente, se solidifica para ser una fibra no estirada que tiene un tamaño de fibra predeterminado. Antes de que se ponga en contacto con el rodillo guía 12, a la fibra no estirada se le imparte un agente de acabado por un aplicador 11 de agente de acabado. Después de dejar el rodillo guía 13, la fibra no estirada se toma por una bobinadora 14 para ser un paquete de fibra no estirada. Una velocidad de enrollamiento de la fibra no estirada esta de manera preferente en un intervalo de 1000 a 1900 m/min. En este proceso, una atmósfera ambiental que circunda los rodillos guia 12, 13 y la bobinadora se mantiene a una temperatura en un intervalo de 10 a 25°C y una humedad relativa en un intervalo de 75 a 100 %. También, cuando es necesario almacenar temporalmente el paquete de fibra no estirada, formada de esta manera antes de que se distribuya a un proceso de estiraje, el paquete se almacena en la atmósfera con las condiciones mencionadas anteriormente . Una tensión de enrollamiento de la fibra no estirada se puede ajustar al cambiar la velocidad de enrollamiento; es decir, una relación de la velocidad periférica del paquete de fibra no estirada a aquel del rodillo guía 13 durante la operación de enrollamiento. El agente de acabado es de un tipo de emulsión acuosa que es seguro para el ambiente de trabajo. Una concentración del agente de acabado esta de manera preferente en un intervalo de 10 a 30 % en peso. Cuando se imparte el agente de acabado tipo emulsión acuosa, la fibra no estirada después de que ese enrolla contiene una cantidad de agua de acuerdo con la concentración y el grado de adhesión del agente de acabado. El contenido de humedad en general esta en un intervalo de 3 a 5 % en peso.

El paquete de fibra no estirada luego se distribuye a un proceso de estiraje en el cual se estira por la retorcedura de estiraje como se muestra en la Figura 7. El paquete 15 de fibra no estirada se mantiene en la atmósfera de la retorcedora de estiraje a una temperatura en un intervalo de 10 a 25°C y una humedad relativa a un intervalo de 75 a 100 % en tanto que se estira. En el torcedor de estiraje, la fibra 15 no estirada se calienta primero en el rodillo 16 de suministro que tiene una temperatura en un intervalo de 45 a 65°C y se estira al usar una relación de la velocidad periférica del rodillo 18 de estiraje a aquella del rodillo 16 de suministro para tener un tamaño de fibra predeterminado. La fibra corre durante o después del estiraje en tanto que esta en contacto con la placa caliente 17 ajustado a una temperatura en un intervalo de 100 a 150°C para ser sometida a un tratamiento térmico de estiramiento. La fibra que sale del rodillo de estiraje se retuerce por un husillo y se enrolla para formar la canilla 19. En el proceso anterior, la relación de la velocidad periférica del rodillo 18 de estiraje a aquel del rodillo 16 de suministro, es decir, la relación de estiraje y la temperatura de la placa caliente se ajusta de manera preferente de modo que la tensión de estiraje sea de aproximadamente 0.35 cN/dtex.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una gráfica que representa la relación entre la condición atmosférica (temperatura) y el encogimiento de la fibra no estirada de PTT con el tiempo (cuando la humedad relativa es de 90 %) ; La Figura 2 es una gráfica que representa la relación entre la temperatura atmosférica y el encogimiento de la fibra no estirada de PTT (cuando la humedad relativa es 90 % y el paso del tiempo es de 24 horas) ; La Figura 3A es una ilustración esquemática de un paquete de fibra no estirada en una forma normal; La Figura 3B es una ilustración esquemática de un paquete de fibra no estirada transformado debido al encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo; La Figura 4A es un diagrama del % de U de un probador de uniformidad (Diagrama Masa) en donde la fluctuación periódica del lado más pequeño del tamaño de fibra es significativa; La Figura 4B es un diagrama del % de U de un probador de uniformidad (Diagrama Masa) en donde no es significativa la fluctuación periódica del lado más pequeño del tamaño de fibra; La Figura 5A es un diagrama de análisis periódico de la variación del tamaño de fibra (Espectrograma Masa) que corresponde la Figura 4A; La Figura 5B es un diagrama de análisis periódico de la variación del tamaño de fibra (Espectrograma Masa) que corresponde a la Figura 4B; La Figura 6 es una ilustración esquemática de una máquina de hilado; La Figura 7 es una ilustración esquemática de una retorcedora de estiraje; La Figura 8 es una ilustración esquemática de la bobinadora de estiraje; La Figura 9 es una ilustración esquemática de una canilla; y La Figura 10 es una ilustración esquemática de una bobina plana; MEJORES MODOS PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN La presente invención se describirá con referencia a los Ejemplos. A este respecto, los métodos y condiciones para medir las propiedades físicas son como sigue: (a) Viscosidad intrínseca La viscosidad intrínseca [ ?] se define por la siguiente ecuación: [ ?] = lim ( ?r - 1) / C c?o En la ecuación anterior, ?r es un valor obtenido al dividir una viscosidad, medida a 35°C, de una solución de polímero de PTT diluido con solvente de o-clorofenol que tiene una pureza de 98 % mas por una viscosidad del solvente anterior a la misma temperatura, y se refiere como una viscosidad relativa. C es la concentración del polímero representada por g/100 ml . (b) Por ciento de encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo (%) Directamente después de que se toma, la fibra no estirada se enrolla 20 veces alrededor de un carrete contador que tiene una longitud periférica de 1.125 m para formar una madeja (un manojo de hilos tipo anillo), que se deja en una atmósfera de temperatura y humedad predeterminadas durante un periodo predeterminado sin carga. Los tramos de la madeja se miden directamente después de la formación de la madeja y después de que ha transcurrido un tiempo predeterminado (que corresponde al paso del tiempo después de que se ha enrollado la fibra no estirada) y el porcentaje de encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo se calcula por la siguiente ecuación, en donde una carga aplicada a la madeja cuando la longitud de la misma se mide es de 22.5 mg/dtex: Porcentaje de encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo = [Ll - L2) / Ll] xlOO en la cual Ll es una longitud inicial de la madeja (cm) y L2 es una longitud de la madeja después de que ha transcurrido el periodo predeterminado (cm) . (c) Resistencia a la ruptura, alargamiento en la ruptura y dureza. Se usa un probador de tensión de propósito general para representar una curva de esfuerzo-tensión bajo la condición de prueba de una longitud de sujeción de fibra de 50 cm y una proporción de alargamiento de 50 cm/min. La prueba se lleva a cabo cinco veces y se obtienen una resistencia promedio a la ruptura (cN/dtex) y un alargamiento promedio a la ruptura (%). De los mismos, se calcula una dureza por la siguiente ecuación: Dureza = resistencia a la ruptura x alargamiento a la ruptura172 (cN/dtex) %1/2 (d) Medición continua de la variación del tamaño de fibra (diagrama) y el valor de fluctuación del tamaño de fibra (U%) . Un diagrama de la medición continua del tamaño de fibra (Diagrama Masa) se obtiene por el siguiente método, y simultáneamente con esto, se mide el % de U. Probador: probador de uniformidad (probador Uster 4 fabricado por Zellweger Uster) . Condición de la medición: Velocidad de hilo: 100 m/min Número de retorcimiento: 10000 vueltas/min Longitud medida de la fibra: 250 m escala: determinada de acuerdo con la fluctuación del tamaño de fibra. Cuando la fluctuación periódica del tamaño de fibra se observa claramente del diagrama como se muestra en la Figura 4A, un intervalo de la fluctuación periódica del tamaño de fibra y una relación de la magnitud de la fluctuación a un tamaño promedio de fibra se mide del diagrama. Cuando la fluctuación periódica del tamaño de fibra no se observa claramente del diagrama como se muestra en la Figura 4B, un diagrama de análisis periódico como se muestra en la Figura 5A o 5B, es decir Espectrograma Masa (un diagrama que representa la periodicidad de la variación CV de la fluctuación del tamaño de fibras) se obtiene al usar un programa de computo para analizar un periodo de tamaño de fibra que corresponde al probador de uniformidad, del cual se determina si existen señales tipo montaña, o no, o la fluctuación periódica del tamaño de fibra y el intervalo de ocurrencia, si lo hay. (e) grado de teñido El grado de teñido se determina por un experto de acuerdo con los siguientes criterios.

Grado 5: muy excelente (aceptable) Grado 4: excelente (aceptable) Grado 3: bueno (apenas aceptable) Grado 2: inferior (inaceptable) Grado 1: extremadamente inferior (inaceptable) Ejemplos 1 a 4 y Ejemplos Comparativos 1 y 2 En esta serie de prueba, se hizo investigación con respecto a la influencia de la temperatura atmosférica a la cual se mantiene la fibra no estirada en el encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo. Se produjo fibra de PTT de 56 dtex/24f a partir de granulos de PTT que tienen una viscosidad intrínseca de 0.91 y que contienen 0.4 % en peso de oxido de titanio, a través de una máquina de hilado y una retorcedora de estiraje mostradas en las Figuras 6 y 7, respectivamente. Esta máquina de hilado fue capaz de montar dieciséis hileras y por lo tanto se prepararon simultáneamente dieciséis fibras no estiradas. En el proceso de estiraje subsecuente a esto, las dieciséis fibras no estiradas preparadas de esta manera se estiraron de forma simultánea. La preparación/estiraje simultánea de estas dieciséis fibras no estiradas se llevo a cabo en tanto que se cambian las condiciones atmosféricas. Después de que se han enrollado las fibras no estiradas (es decir, después de que se han formado los paquetes de 6 kg de peso) y se almacenaron adicionalmente durante 24 horas, el proceso de estiraje se lleva a cabo de modo que cuatro paquetes de 1.5 kg de peso se quitaron simultáneamente del paquete respectivo de 6 kg de peso, en donde se interpuso una hora entre las separaciones respectivas. La fibra no estirada se mantuvo en la atmósfera de la condición predeterminada durante los procesos de enrollamiento, almacenamiento y estiraje. La temperatura atmosférica se cambió en un intervalo de 28 a 15°C (como se muestra en la Tabla 1) en tanto que se mantiene la humedad relativa a 90 %, condición bajo la cual se llevaron a cabo cuatro veces la preparación de la fibra no estirada. La condición de hilado y la condición de estiraje fueron como sigue: Condición de hilado: Temperatura de secado de granulos y contenido de humedad buscado: 130CC, 25 ppm. Temperatura del extrusor: 260°C Temperatura de la cabeza de hilado: 265°C Diámetro del orificio de la hilera: 0.24 mm Velocidad de descarga del polímero: 19 g/min/extremo Condición de aire de enfriamiento: temperatura de 22 °C, humedad relativa de 90 % y una velocidad de aire de 0.5 m/segundo.

Condición de acabado: emulsión acuosa al 10 %, un grado de adhesión de 0.8 % en peso. Velocidad de toma (velocidad periférica del rodillo guía) : 1500 m/min Velocidad de enrollamiento: Se hizo el ajuste de modo que la tensión de enrollamiento es de 0.07 cN/dtex. La concentración y cantidad de adhesión del agente de acabado: emulsión acuosa al 10 %, 0.8 % en peso. Contenido de humedad de la fibra no estirada: 4.0 % en peso Peso del paquete de la fibra no estirada: 6 kg. Tiempo necesario para formar el paquete anterior: 5.3 horas. Condición de estiraje: Temperatura del rodillo de suministro de la retorcedora de estiraje: 55°C Temperatura de la placa caliente de la retorcedora de estiraje: 130°C Temperatura del rodillo de estiraje de la retorcedora de estiraje: no calentado (temperatura ambiente) Relación de estiraje: Se hizo un ajuste de modo que el alargamiento en la ruptura de la fibra estirada resultante sea de aproximadamente 40 %. Velocidad de enrollamiento : 800 m/min Peso de la canilla de fibra estirada: 1.5 kg. Tiempo necesario para formar la canilla anterior: 5.8 horas. En esta serie de prueba, dieciséis paquetes de fibra no estirada se separaron simultáneamente seis veces en correspondencia con las condiciones atmosféricas respectivas mostradas en la Tabla 1, y el experimento de estiraje de la canilla de 1.5 kg x cuatro veces se llevó a cabo en la separación respectiva. Como se muestra en la Tabla 1, el grado de transformación del paquete de fibra no estirada y el número de roturas de hilo debido al desenrollado desfavorable se estimaron, y como se muestra en la Tabla 2, se estimaron las propiedades físicas y calidad de la fibra estirada. Como es evidente de la Tabla 1, en los Ejemplos Comparativos 1 y 2, en donde la temperatura atmosférica esta fuera de la definición de la presente invención, la transformación de los paquetes de fibra no estirada es grande dando por resultado muchas roturas de hilo debido al desenrollado desfavorable durante el proceso de estiraje, en tanto que los Ejemplos 1 a 4 en donde la temperatura atmosférica esta dentro de la definición de la presente invención, la transformación de los paquetes de fibra no estirada es más pequeña, dando por resultado pocas roturas de hilo provocadas por el desenrollado desfavorable.

Como es evidente de la Tabla 2, las fibras estiradas en los Ejemplos comparativos 1 y 2, en donde la temperatura atmosférica esta fuera de la definición de la presente invención, tienen un % de U grande y una fluctuación periódica grande del tamaño de fibra. También, el grado de teñido es de 1 y 2 que es inaceptable. Por otra parte, las fibras estiradas en los Ejemplos 1 a 4, que están dentro de la definición de la presente invención, exhiben una alta uniformidad, es decir, son favorables en el % de U y poca fluctuación periódica del tamaño de fibra así como tienen grados aceptables de teñido de 3 a 5.

Nota 1: muy bueno, O bueno, X es transformada grandemente, XX transformada muy grandemente Nota 2: El número de rupturas de hilo debido al desenrollado desfavorable es el número de rupturas de hilo que se presentan durante el proceso de estiraje de los 16 paquetes de fibra no estirada, provocados por el desenrollado desfavorable. Nota 3: En la tabla, * representa el tiempo máximo transcurrido de la fibra no estirada, estirada en esa separación desde el inicio del enrollamiento al término 0 del estiraje de la misma (es decir, un tiempo para el cual la fibra existe como fibra no estirada) .

En la Tabla, * representa un resultado del análisis periódico de la fluctuación del tamaño de fibra, en donde (2) y (3) corresponden a los requisitos de los mismos número definidos en la reivindicación 1.

Ejemplo 5 a 7 y Ejemplos Comparativos 3 y 4. En esta serie de prueba, se hizo investigación con respecto a la influencia de la humedad relativa atmosférica en el encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo y con respecto a la calidad de la fibra estirada. Las pruebas se llevaron a cabo de la misma manera como en el Ejemplo 2, excepto que la humedad relativa se cambia como se muestra en la Tabla 3. La transformación de los paquetes de fibra no estirada y el número de rupturas de hilo se muestran en la Tabla 3, y la propiedad física promedio, la uniformidad u otros de las fibras estiradas se muestran en la Tabla . Es evidente a partir de la Tabla 4 que cuando la humedad relativa es menor de 75 %, el % de U de la fibra estirada así como la uniformidad de teñido (grado de teñido) llegan a ser peores. También, en tanto que hubo extremadamente poca pelusa en las fibras estiradas obtenidas en los Ejemplos 5 a 7, hubo mucha pelusa en las fibras estiradas obtenidas en los ejemplos Comparativos 3 y 4 Tabla 3 En la Tabla, * representa el tiempo máximo transcurrido de la fibra no estirada, estirada en esa separación desde el inicio del enrollamiento al término del estiraje de la misma (es decir, un tiempo para el cual la fibra existe como fibra no estirada) .

En la tabla, * representa un resultado del análisis periódico de la fluctuación del tamaño de fibra en donde (2) corresponde a los requisitos de los mismos números definidos en la reivindicación 1.

Ejemplos 8 a 10 y ejemplos Comparativos 5 y 6. En esta serie de prueba, se hizo investigación con respecto a la influencia de la tensión de enrollamiento en el encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo y la calidad de la fibra estirada. Las pruebas se llevaron a cabo de la misma manera como en el Ejemplo 2, excepto que la tensión de enrollamiento se cambia como se muestra en la Tabla 5. La transformación de los paquetes de fibra restirada y el número de rupturas de hilo se mostraron en la Tabla 5, y la propiedad física promedio, la uniformidad u otros de las fibras estiradas se muestran en la Tabla 6. Como es evidente de las Tablas 5 y ß, cuando la tensión de enrollamiento excede los 0.12 cN/dtex, la transformación del paquete no estirado es significativa aun si la condición atmosférica está dentro de la definición de la presente invención, y como resultado, el proceso de estiraje no se lleva a cabo suavemente y la variación periódica del lado más pequeño del tamaño de fibra se observa en la fibra estirada. A este respecto, el enrollamiento de la fibra no estirada fue imposible cuando la tensión de enrollamiento es menor de 0.4 cN/dtex.

En la Tabla, * representa el tiempo máximo transcurrido de la fibra no estirada, estirada en esa separación desde el inicio del enrollamiento al término del estiraje de la misma (es decir, a un tiempo para el cual la fibra existe como fibra no estirada) .

Ejemplo 11 El polimero de PTT que contiene óxido de titanio de 0.05 % en peso y que tiene una viscosidad intrínseca [?] de 0.90 se hiló y estiró bajo las mismas condiciones de proceso como en el Ejemplo 2. Los resultados del mismo son como sigue: Hilado y estiraje: la forma del paquete de fibra no estirada, 24 horas después del enrollamiento; O (buena) Número de roturas de hilo debido al desenrollado desfavorable (número total de cuatro separaciones); cinco veces Propiedades físicas y uniformidad del hilo al natural (promedio de cinco hilos estirados) Tamaño de fibra: 54.8 dtex Resistencia a la rotura 4.0 cN/dtex Alargamiento a la rotura: 40.2 % Dureza: 25 (cN/dtex) %1/2 Encogimiento en agua hirviendo: 13.1 % Valor extremo del esfuerzo técnico: 0.30 cN/dtex % de U: 0.8 % Variación periódica del tamaño de fibra: (2) (que corresponde al requisito (2) en la Reivindicación 1) Grado de teñido: 4 CAPACIDAD DE EXPLOTACIÓN EN LA INDUSTRIA La fibra de PTT de acuerdo con la presente invención es de mayor dureza, de más pequeña fluctuación del tamaño de fibra, es decir el % de U, y una variación periódica del tamaño de fibra, por lo que es posible obtener de la misma una tela tejida o tejida por punto que tenga una alta tenacidad así como una uniformidad favorable de teñido como una totalidad. También, un método para producir la fibra de PTT de acuerdo a la presente invención es un método de dos pasos que consiste de proceso de hilado/enrollado de una fibra no estirada y proceso de estiraje de la fibra no estirada subsecuente al mismo, que puede reducir al mínimo la transformación de un paquete de fibra no estirada debido al encogimiento de la fibra no estirada con el tiempo y el estiraje desfavorable y la fluctuación del tamaño de fibra de la fibra estirada provocada por esto. De esta manera, la fibra de PTT con excelente uniformidad se puede obtener a un alto rendimiento.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una fibra de politrimetilen-tereftalato, retorcida o no retorcida con una alta uniformidad que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.7 a 1.3, compuesta de 95 % en mol o más de unidades repetidas de trimetilen-tereftalato y 5 % en mol o menos y otro éster, caracterizada en que la dureza de la fibra es de 19 (cN/dtex) %1/2 o más y un valor de variación del tamaño de fibra (% de U) durante la medición continúa del tamaño de fibra por un probador de uniformidad desde 1.5 o menos así como que la fibra exhibe cualquiera de las características definidas por los siguientes requisitos (1), (2) y (3); (1) una variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra a un intervalo de 10 m o menos existe en una gráfica del probador de uniformidad, y una magnitud de la variación es de 2 % menos de la finura promedio, (2) en tanto que la existencia de la variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra a un intervalo de 10 m o menos no es discernible desde la gráfica del probador de uniformidad, una variación periódica a un intervalo de 10 m o menos existe en un diagrama para analizar el periodo de la variación del tamaño de fibra, y (3) ninguna variación periódica en el lado más pequeño del tamaño de fibra a un intervalo de 10 m o menos es discernible de la gráfica del probador de uniformidad y ninguna variación periódica en un intervalo de 10 m o menos existe en el diagrama para analizar el periodo de la variación del tamaño de fibra. (Nota la dureza se calcula de la ecuación de resistencia a la ruptura alargamiento a la ruptura1 2 (cN/dtex) %1/2 y la longitud de la fibra que se va a medir por el probador de uniformidad es de 250 m. ) 2. Una fibra de politrimetilentereftalato con alta uniformidad según la reivindicación 1, en donde el valor de variación del tamaño de fibra (% de U) es de 1.2 o menos y la fibra exhibe la característica definida por el requisito (2) o (3) . 3. Un método para producir una fibra a partir de politrimetilen-tereftalato que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.7 a 1.3, compuesta de 95 % en mol o más de unidades repetidas de trimetilen-tereftalato y 5 % en mol o menos de otro éster, por un método de dos pasos, en donde una fibra no estirada se toma una vez en un proceso de hilado como una forma de paquete a una velocidad de toma de 1900 m/min o menos y luego se estira en un proceso de estiraje, caracterizado en que la fibra no estirada ese toma a una tensión de estiraje en un intervalo de 0.04 a 0.12 cN/dtex, y se mantiene en una atmósfera ambiental que tiene una temperatura en un intervalo de 10 a 25°C y una humedad relativa en un intervalo de 75 a 100 %, durante un proceso de enrollamiento, y un proceso de almacenamiento y un proceso de estiraje, y en que el estiraje de la fibra no estirada se termina en el espacio de 100 horas después de que se ha tomado la fibra no estirada.