MXPA02008977A

MXPA02008977A - Carrete de hilo estirado.

Info

Publication number: MXPA02008977A
Application number: MXPA02008977A
Authority: MX
Inventors: Takao Abe
Original assignee: Asahi Chemical Ind
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2003-02-12
Also published as: JP3599707B2; EP1270483B1; KR20020086634A; KR100463299B1; ATE404486T1; CN1418169A; AU2001241184A1; JPWO2001068498A1; DE60135314D1; TW507027B; WO2001068498A1; CN1192961C; EP1270483A1; US20030059611A1; US6682815B2; EP1270483A4; BR0109215A

Abstract

La invencion proporciona un carrete de hilo estirado de poli (trimetilen-tereftalato). El carrete de hilo estirado de la invencion comprende hilo estirado de poli (trimetilen-tereftalato) que tiene una viscosidad intrinseca de 0.7-1.3 dl/g, una temperatura inicial que exhibe esfuerzo de encogimiento termico de 55°C o mayor, una temperatura extrema de esfuerzo de encogimiento termico de 150-190°C y un alargamiento en la ruptura de 36-60%, se bobina a una dureza de bobinado de 80-90. El carrete de hilo estirado de la invencion exhibe capacidad de devanado satisfactoria aun con torsion falsa de alta velocidad, asi como minima ruptura de hilo y generacion de pelusa, dando de este modo un hilo texturizado con calidad satisfactoria.

Description

CARRETE DE HILO ESTIRADO Campo Técnico La presente invención se refiere a un carrete de hilo estirado de fibra de poli (trimetilentereftalato) (abreviado posteriormente en la presente como "PTT") y a un proceso para su producción.

Técnica Anterior La fibra de poli (etilen-tereftalato) (abreviado posteriormente en la presente como "PET") se produce en masa a nivel mundial como una fibra sintética muy adecuada para ropa y constituye la base de una gran industria a nivel mundial . También se conoce la fibra de PTT de la literatura de la técnica anterior tal como (A) J. Polymer Science: Polymer Physics Edition Vol. 14, p. 263-274 (1976), (B) Chemical Fibers Internacional, Vol. 45, Abril (1995), p. 110-111, (C) Publicación de patente no Examinada Japonesa SHO No. 52-5320, (D) Publicación de patente no Examinada Japonesa SHO No. 52-8123 y (E) Publicación de patente no Examinada Japonesa SHO No. 52-8124 y (F) 099/27168. Los documentos (A) y (B) de la técnica anterior, mencionados con anterioridad, describen las propiedades de esfuerzo-alargamiento básicas de la fibra de PTT sugiriendo que la fibra de PTT, debido a su bajo módulo inicial y excelente recuperación elástica, es adecuada para usos tal como ropa y alfombras. Los documentos (C) , (D) y (E) de la técnica anterior proponen métodos para mejorar adicionalmente las características mencionadas con anterioridad de la fibra de PTT, al impartir estabilidad dimensional térmica, satisfactoria, a fin de proporcionar una recuperación elástica aun mejor. El documento (F) de la técnica anterior propone fibra de PTT obtenida por un proceso continuo de hilado/estirado para dar una fibra de PTT con adecuado alargamiento a la ruptura, adecuado esfuerzo térmico y encogimiento en agua hirviendo, que puede exhibir un bajo módulo y una sensación suave cuando se usa en tejidos de punto. Se describe que la fibra de PTT es adecuada para ropa, incluyendo ropa interior, ropa exterior, ropa deportiva, prendas para las piernas y pies, forros, ropas para nadar y similares.

Descripción de la Invención En los métodos conocidos para la producción convencional de fibras sintéticas tal como poliamida o poliéster, se hila en estado fundido un polímero y se bobina como hilo no estirado, después de lo cual el hilo no estirado se estira y bobina en una bobina plana o carrete. El carrete de hilo estirado enrollado con este sistema de dos etapas se suministra ya sea directamente para elaborar un tejido de punto, o también se suministra para preparar un tejido de punto después de la torsión falsa a fin de impartir volumen o capacidad de estirado al tejido o tela. La torsión falsa del carrete de hilo estirado se entorpece por el devanado del hilo estirado desde el carrete, o por la ruptura del hilo durante la torsión falsa y por lo tanto los métodos de torsión falsa del carrete que se han empleado tienen una velocidad máxima de trabajo de 100 m/min. Sin embargo, de forma reciente, a fin de reducir los costos de trabajo, se ha incrementado la demanda por métodos de torsión falsa de carrete que logren trabajar a 150 m/min., o más, y aun métodos de torsión falsa de alta velocidad a 200-500 m/min., usando discos o bandas. La investigación por los presentes inventores ha confirmado que, diferente de la torsión falsa empleadas a la fecha de la fibra de PET, la torsión falsa de alta velocidad desde carretes de hilo estirado de fibra de PTT (también referido posteriormente como "hilo estirado de PTT") comprende los problemas de (a) ruptura en el devanado (ruptura de hilo que se presenta durante el devanado) y (b) ruptura en el calentador de torsión falsa (ruptura del hilo que se presenta debido al calentador de torsión falsa) . (a) ruptura en el devanado Con la fibra de PTT, el esfuerzo de alargamiento durante el estirado permanece como una fuerza contráctil después del bobinado en el carrete de hilo estirado, tal que el carrete de hilo estirado permanece herméticamente enrollado . Un carrete de hilo estirado herméticamente enrollado tiene una dureza incrementada de bobinado, y cuando se intenta devanar el hilo estirado de este carrete de hilo estirado, se altera de manera significativa la tensión de devanado en la dirección de la longitud del hilo, generando frecuentemente una tensión desproporcionadamente alta y produciendo ruptura en el devanado . (b) Ruptura en el calentador de torsión falsa La fibra de PTT tiene un intervalo de temperatura . de torsión falsa, adecuado, muy estrecho en comparación a la fibra de PET, y la temperatura del calentador por lo tanto se debe ajustar a 150-180°C. Si la temperatura del calentador está por debajo de 150°C, el desempeño de rizado del hilo texturizado es inferior, por ejemplo, el rizado de la fibra trabajada, resultante fluye en el paso de tejido o teñido, y el hilo texturizado de esta manera no puede resistir el uso práctico. Por otra parte, una temperatura del calentador de más de 180 °C provoca ruptura del hilo en el calentador. A fin de obtener fibra de PTT con una capacidad de trabajo de torsión falsa satisfactoria, por lo tanto, se deben seleccionar cuidadosamente las propiedades de encogimiento térmico del hilo estirado enrollado en el carrete suministrado al paso de torsión falsa. Este problema comprendido con la torsión falsa de la fibra de PTT fue impredecible con la fibra de PET, y sólo llegó a ser evidente como resultado de la investigación por los presentes inventores. Los documentos (A) a (F) de la técnica anterior, mencionados con anterioridad, por lo tanto ni describen ni revelan este problema práctico encontrado con la torsión falsa. Es un objeto de la presente invención proporcionar un carrete de hilo estirado de PTT con capacidad de devanado satisfactoria y ruptura mínima en torsión falsa o generación mínima de pelusa del hilo texturizado que se presenta cuando se lleva a cabo a alta velocidad la torsión falsa. Es otro objeto proporcionar un carrete de hilo estirado de PTT con excelente capacidad de torsión falsa a alta velocidad, que se obtiene por un proceso de dos etapas. De manera más específica, la invención proporciona un carrete de hilo estirado de PTT con capacidad satisfactoria de devanado aun con torsión falsa de alta velocidad, y sin ruptura de hilo o generación de pelusa durante la texturízación aun a temperaturas altas del calentador, dando por resultado de este modo un hilo texturizado de calidad satisfactoria, así como un proceso para su producción. Como resultado de la investigación activa apuntada a solucionar los problemas descritos anteriormente, los presentes inventores han completado la presente invención al encontrar que al prescribir intervalos para las propiedades de encogimiento térmico del hilo estirado y dureza de bobinado, y para la forma de bobinado, es posible obtener un carrete de hilo estirado sin ruptura en el devanado o ruptura en la torsión falsa pero que tenga excelente capacidad de torsión falsa a alta velocidad. También se encontró que el carrete de hilo estirado se obtiene de manera preferente bajo condiciones específicas de estirado y condiciones específicas de envejecimiento del hilo estirado . En otras palabras, la presente invención proporciona lo siguiente: 1) Un carrete de hilo estirado caracterizado en que el hilo estirado de PTT compuesto de al menos 95 % en mol de un unidad de repetición de trimetilen-tereftalato y no más de 5 % en mol de otra unidad de repetición de éster, que tiene una viscosidad intrínseca de 0.7-1.3 dl/g y que satisface las siguientes condiciones (1) a (3), se bobina a una dureza de bobinado de 80-90. (1) Una temperatura inicial que exhibe esfuerzo de encogimiento térmico de 55°C o mayor (2) Una temperatura extrema de esfuerzo de encogimiento térmico de 150-190°C. (3) Un alargamiento en la ruptura de 36-60 %. 2) Un carrete de hilo estirado de acuerdo a 1) anterior, en donde el alargamiento en la ruptura del hilo estirado es de 43-60 %. 3) Un carrete de hilo estirado de acuerdo a 2) anterior, caracterizado en que la temperatura inicial que exhibe esfuerzo de encogimiento térmico del hilo estirado es de 60-80°C y la temperatura extrema es de 155-170°C. 4) Un carrete de hilo estirado de acuerdo a 1) anterior, caracterizado en que el esfuerzo extremo de encogimiento térmico del hilo estirado es 0.13-0.21 cN/dtex, y el hilo estirado se enrolla a un ángulo de bobinado de 15-20° . 5) Un carrete de hilo estirado según 4) anterior, en donde el alargamiento en la ruptura del hilo estirado es de 43.60 %. 6) Un carrete de hilo estirado según 5) anterior, caracterizado en que la temperatura inicial que exhibe esfuerzo de encogimiento térmico del hilo estirado es de 60-80°C y la temperatura extrema es 155-170°C. 7) Un proceso para producir un carrete de hilo estirado caracterizado en que el hilo no estirado elaborado de PTT compuesto de al menos 95 % en mol de una unidad de repetición de trimetilen-tereftalato y no más de 5 % en mol de otra unidad de repetición de éster y que tiene una viscosidad intrínseca de 0.7-1.3 dl/g se bobina primero y entonces se estira para producir un carrete de hilo estirado, el proceso que satisface las siguientes condiciones (1) a (3) . (1) La tensión de estirado es de 0.20-0.30 cN/dtex (2) La tensión de balonamiento durante el bobinado del carrete 0.03-0.20 cN/dtex (3) El hilo estirado se envejece durante al menos 10 días en una atmósfera a 25-45°C. 8) Un proceso para producir un carrete de hilo estirado de acuerdo a 7) anterior, caracterizado en que la relajación durante el bobinado del carrete es 2-5%.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra una modalidad de una máquina de hilado que produce hilo no estirado, usada- para el proceso de producción de carrete de hilo estirado de la invención.

La Figura 2 es un diagrama esquemático que muestra una modalidad de una máquina de estirado usada para el proceso de producción de carrete de hilo estirado de la invención. La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra una modalidad de una máquina de estirado que emplea una espiga de estirado, usada para el proceso de producción de carrete de hilo estirado de la invención. La Figura 4 es un dibujo esquemático que muestra una modalidad de un carrete de hilo estirado de acuerdo a la invención.

Descripción Detallada de la Invención El carrete de hilo estirado de la invención tiene una temperatura inicial que exhibe esfuerzo de encogimiento térmico de 55 °C o mayor. El esfuerzo de encogimiento térmico del hilo estirado de PTT se mide por el dispositivo de medición de esfuerzo térmico descrito a continuación. Cuando se inicia la medición desde temperatura ambiente, el esfuerzo de encogimiento térmico empieza usualmente a ser exhibido a 40-50°C con el hilo estirado de PTT convencional. En contraste, la temperatura inicial que exhibe el esfuerzo es de 55 °C o mayor de acuerdo a la invención. Con una temperatura inicial que exhibe el esfuerzo de por debajo de 55°C, el rompimiento de hilo y pelusa llega a ser abundante cuando la temperatura del calentador de torsión falsa es más de 150°C. Con una temperatura inicial que exhibe esfuerzo de 55°C o mayor, se puede lograr la torsión falsa estable aun cuando la temperatura del calentador de torsión falsa sea de 150-180°C. Se prefiere una temperatura inicial mayor que exhibe el esfuerzo, pero desde el punto de vista de la estabilidad de la forma del bobinado durante el envejecimiento, se prefieren 60-80°C, de manera aun más preferente 65-80°C y de manera aun más preferente 70-80°C. El carrete de hilo estirado de la invención tiene una temperatura extrema de esfuerzo de encogimiento térmico de 150-190°C para el hilo estirado de PTT medida por el método descrito a continuación. Con una temperatura extrema de esfuerzo de encogimiento térmico por debajo de 150°C, se produce holgura en el hilo estirado en el calentador si la temperatura del calentador de torsión falsa es de 150°C o mayor, complicando de esta manera la texturización estable. A fin de lograr texturización estable, la temperatura extrema de esfuerzo de encogimiento térmico es de manera preferente 155°C o mayor, y de manera más preferente 160°C o mayor. Desde el punto de vista de control de ruptura de hilo y pelusa provocada por el tratamiento térmico durante el estirado, la temperatura extrema del esfuerzo de encogimiento térmico no debe de ser mayor de 190°C y de manera preferente 155-170°C. Desde el punto de vista de eliminación de la ruptura de hilo durante la torsión falsa a alta velocidad, el carrete de hilo estirado de la invención tiene de manera preferente un esfuerzo extremo de encogimiento térmico de 0.13-0.21 cN/dtex para el hilo estirado de PTT como se mide por el método descrito posteriormente. El carrete de hilo estirado de la invención tiene un alargamiento en la ruptura de 36-60 % para el hilo estirado de PTT. Si el alargamiento en la ruptura es menor de 36 %, el rompimiento en la torsión falsa se presenta cuando la temperatura del calentador de torsión falsa es de 150 °C o mayor. Este efecto principal del alargamiento en la ruptura en el intervalo adecuado de temperatura de torsión falsa se ha visto marcadamente con la fibra de PET y es un fenómeno característico a la fibra de PTT. El hecho que el intervalo adecuado mencionado con anterioridad exista para el alargamiento a la ruptura del hilo estirado de PTT nunca se ha esperado en base al conocimiento de la propiedad de torsión falsa de la fibra de PET. Se prefiere un mayor alargamiento en la ruptura para permitir la texturización a una mayor temperatura del calentador de torsión falsa. Sin embargo, si el alargamiento en la ruptura excede 60 %, se producen manchas de tamaño del hilo estirado de PTT, y estas permanecen como manchas de teñido aun después de la torsión falsa, dañando de este modo la calidad del hilo texturizado. El alargamiento en la ruptura es de manera preferente 43-60 %, y de manera más preferente 45-55 %. El carrete de hilo estirado de la invención se obtiene al bobinar el hilo estirado de PTT en una forma de carrete a una dureza de bobinado de 80-90. La dureza de bobinado es el valor medido con un probador de dureza Vickers descrito posteriormente, y un valor más pequeño indica una menor densidad de bobinado. En tanto que los carretes ordinarios se bobinan a una dureza de bobinado de más de 90, el carrete de la invención se bobina a una baja densidad. Al bobinar un carrete con una baja densidad, puede ser posible aliviar el esfuerzo de estirado acomodado durante el estirado, sin inhibir la capacidad de devanado del hilo estirado por la tensión de bobinado aun cuando el carrete esté en reposo durante periodos prolongados, y para obtener un hilo estirado con excelentes propiedades de esfuerzo térmico. Cuando la dureza de bobinado es menos de 80, y pueden presentarse problemas tal como colapso de la forma durante el manejo, que incluye el transporte. La dureza de bobinado preferida es de 82-88. Una modalidad de un carrete de hilo estirado de la invención se muestra en la Figura 4. En la Figura 4 (a) es la sección ahusada del carrete, (b) es el cilindro del carrete, (c) es el soporte del carrete y ? es el ángulo de la sección ahusada del carrete ? con respecto al soporte del carrete . El carrete de hilo estirado de la invención se bobina de manera preferente a un ángulo de bobinado de 15-21° para el hilo estirado de PTT, a fin de lograr capacidad de devanado satisfactoria para el devanado a alta velocidad. El ángulo de bobinado es el ángulo ? de la sección (a) de ahusamiento del carrete con respecto al soporte (c) del carrete en el dibujo esquemático del carrete de hilo estirado en la Figura 4. Si un ángulo de bobinado de 15-21° es muy pequeño en comparación a los carretes de hilos estirados de PET, públicamente conocidos, convencionales, que se bobinan a un ángulo de bobinado de 23-25 °. Cuando el ángulo de bobinado es menos de 15°, la masa de bobinado del carrete es menos de aproximadamente 1 kg, que es económicamente indeseable. Cuando el ángulo de bobinado es mayor de 21°, el bobinado llega a estar desordenado durante el bobinado del carrete o durante su manejo subsiguiente, haciendo algunas veces difícil mantener una forma estable del carrete. Un ángulo de bobinado más preferido es 18-20°. Para un carrete de hilo estirado de PTT, se espera que el ángulo de bobinado tenga un efecto mayor en la capacidad de devanado, debido a las propiedades tal como suavidad o recuperación elástica del hilo estirado de PTT. De acuerdo a la invención, el tamaño y denier del hilo estirado de PTT no se restringen de forma particular, pero el tamaño del hilo es de manera preferente 20-300 dtex y el tamaño de filamento individual es de manera preferente 0.5-20 dtex. El hilo estirado de PTT también puede contener un agente de acabado comúnmente usado a 0.2-2 % en peso para el propósito de impartir suavidad, convergencia, propiedades electrostáticas y similares. El cruce del filamento también se puede impartir hasta 50 nodos/m para el propósito de mejorar la capacidad de devanado o convergencia durante la torsión falsa. De acuerdo a la invención, el polímero de PTT que compone el hilo estirado de PTT comprende al -menos 95 % en mol de una unidad de repetición de trimetilentereftalato, en tanto que el 5 % en mol restante o menos consiste de otra unidad de repetición de éster. Es decir, como polímeros de PTT se incluye homopolímeros de PTT y copolímeros de PTT que contienen hasta 5 % en mol de otra unidad de repetición de éster. Lo siguiente se puede mencionar como componentes típicos de copolimerización. Los componentes líquidos ácidos incluyen ácidos dicarboxílicos aromáticos, típicos de los cuales son ácido isoftálico y ácido 5-sodio-sulfoisoftálico, y ácidos dicarboxílicos alifáticos, típicos de los cuales son ácido adípico y ácido itacónico. Los componentes de glicol incluyen etilenglicol, butilenglicol, poli (etilenglicol) y similares. Otros componentes incluyen ácidos hidroxicarboxílicos tal como ácido hidroxibenzoico. Más de uno de estos también se pueden compolimerizar. En tanto que no se dañe el efecto de la invención el hilo estirado de PTT también puede contener aditivos, opcionalmente como componentes de copolimerización, incluyendo agentes deslustrantes tal como óxido de titanio, estabilizadores térmicos, antioxidantes, agentes antiestáticos, absorbedores de luz ultravioleta, agentes antibacterianos y varios pigmentos. La viscosidad intrínseca del hilo estirado de PTT de la invención esta en el intervalo de 1.7-1.3 dl/g y de manera preferente 0.8-1.1 dl/g, desde el punto de vista de resistencia del hilo estirado y ruptura del hilo durante el hilado y estirado. El proceso para la producción del polímero de PTT de la invención puede ser cualquier proceso públicamente conocido, y un ejemplo típico del mismo es un proceso de dos etapas en donde el grado de polimerización se incrementa por la polimerización en estado fundido a una cierta viscosidad intrínseca y entonces el grado de polimerización se incrementa adicionalmente por la polimerización en fase sólida para corresponder a la viscosidad intrínseca. El carrete de hilo estirado de PTT de la invención se puede obtener de manera adecuada al bobinar primero hilo no estirado elaborado de PTT compuesto de al menos 95 por ciento en mol de una unidad de repetición de trimetilentereftalato y no más de 5 % en mol de otra unidad de repetición de éster y que tiene un a viscosidad intrínseca de 0.7-1.3 dl/g, y entonces estirar para producir un carrete de hilo estirado, el proceso que satisface las siguientes condiciones (1) a (3) . (1) La tensión de estirado es de 0.20-0.30 cN/dtec (2) La tensión de balonamiento durante el bobinado del carrete de 0.03-0.20 cN/dtex (3) El hilo estirado se envejece durante al menos 10 días en una atmósfera a 20°C o mayor, y de manera preferente de 25-45°C. Un ejemplo del proceso de producción para un carrete de hilo estirado de PTT de la invención ahora se explicará en detalle con referencia a las Figuras 1 a 3. En las Figuras 1, 2 y 3, 1 es un secador de granulos de polímero, 2 es un extrusor, 3 es una curva, 4 es una cabeza de hilado, 5 es un paquete de hilado, 6 una hilera, 7 es un multifilamento, 8 es aire de enfriamiento, 9 es un aparato de revestimiento del agente de acabado, 10 es un rodillo guía, 11 es un rodillo guía, 12 es un paquete de hilo no estirado, 13 es un rollo de suministro, 14 es una placa caliente, 15 es un rodillo de estirado, 16 es un carrete de hilo estirado, 17 es una guía de viaje y 18 es una espiga de estirado. Como se muestra en la Figura 1, primero, los granulos de PTT secados a un contenido de humedad de 30 ppm o menos con un secador 1 se suministran a un extrusor 2 ajustado a una temperatura de 255-265°C para la fusión. El PTT fundido entonces pasa a través de una curva 3 y se envía a una cabeza 4 de hilado ajustada a 250-265°C, y se distribuye con una bomba de engranes. Entonces se hace pasar a través de una hilera 6 que tiene una pluralidad de orificios que se montan en un paquete 5 de hilado, y se extruye en una cámara de hilado como un multifilamento 7. Las temperaturas del extrusor 2 y la cabeza 4 de hilado se seleccionan apropiadamente en los intervalos mencionados anteriormente dependiendo de la viscosidad intrínseca y forma de los granulos de PTT. El multifilamento 7 de PTT extruido en la cámara de hilado se enfría a temperatura ambiente por aire de enfriamiento 8 en tanto que se adelgaza y solidifica por los rodillos 10, 11 que giran a una velocidad preestablecida, y se bobina como a un paquete 12 de hilo no estirado del tamaño preestablecido. El hilo no estirado se reviste con un agente de acabado por un aparato 9 de revestimiento de agente de acabado antes de la puesta en contacto del rodillo guía 10 de toma, y se bobina como un paquete de hilo no estirado después de dejar el rodillo 11 de toma. De acuerdo al proceso de producción de la invención, el agente de acabado usado para revestir el hilo no estirado es de manera preferente un tipo de emulsión acuosa. La concentración de la emulsión acuosa de agente de acabado es de manera preferente 15 % en peso o mayor y de manera más preferente 20-35 % en peso. La velocidad de bobinado para la producción del hilo no estirado es de manera preferente no más de 3000 m/min. De manera más preferente, la velocidad de bobinado es de 1000-2000 m/min., y de manera más preferente de 1200-1800 m/min. El hilo no estirado entonces se suministra a un paso de estirado y se estira con una maquina de estirado, como se muestra en la Figura 2, o la Figura 3. El ambiente de almacenamiento para el hilo no estirado hasta que se suministra al paso de estirado se mantiene de manera preferente a una temperatura atmosférica de 10-25°C y una humedad relativa de 75-100 %. La fibra no estirada en la máquina de estirado se mantiene de manera preferente a esta temperatura y humedad a todo lo largo del estirado.

En la máquina de estirado, como se muestra en la Figura 2, primero el paquete 12 de hilo no estirado se calienta en un rollo 13 de suministro ajustado a 45-65°C, y la relación de velocidad periférica entre el rollo 13 de suministro y el rollo 15 de estirado se utiliza para estirar al tamaño preestablecido. Después o durante el estirado, la fibra se transporta en tanto que se pone en contacto con una placa caliente 14 ajustada a 100-150°C, para el tratamiento térmico de tensión. La fibra que ha dejado el rollo 15 de estirado se tuerce con un husillo en tanto que se bobina como un carrete 16 de hilo estirado. La temperatura del rollo 13 de suministro es de manera preferente 50-60°C y de manera más preferente 52-58°C. La relación de velocidad entre el rollo 13 de suministro y el rollo 15 de estirado (es decir, la relación de estirado) y la temperatura de la placa caliente se van a establecer para dar una tensión de estirado de 0.2-0.3 cN/dtex. Si la tensión de estirado es menos de 0.2 cN/dtex, el alargamiento en la ruptura del hilo estirado excede el 60 %, haciendo imposible lograr el objeto de la invención. También, si la tensión de estirado es mayor que 0.30 cN/dtex, el alargamiento en la ruptura del hilo estirado resultante es menos de 36 %, haciendo posible lograr el objeto de la invención. Para el paso de estirado, el estirado se puede llevar a cabo usando una máquina de estirado tal como se muestra en la Figura 3, si es necesario. La máquina de estirado mostrado en la Figura 3 se proporciona con una espiga 18 de estirado entre el rollo 13 de suministro y la placa caliente 14. En este caso, la temperatura del rollo 13 de suministro se controla de manera preferente tan estrictamente como sea posible de manera preferente a 50-60°C y de manera más preferente 52-58°C. El hilo estirado que deja el hoyo 15 de estirado se bobina en un carrete 16 de hilo estirado en tanto que forma un balón con la guía 17 de viaje. La tensión de balonamiento aquí es la fuerza centrifuga que actúa en el hilo debido a la rotación del husillo, y se determina por la masa del hilo estirado, la masa de la guía de viaje, y la velocidad de rotación del husillo que mantiene el hilo estirado . La tensión de balonamiento en el proceso de producción de la invención es de 0.03-0.20 cN/dtex. Si la tensión de balonamiento es mayor de 0.20 cN/dtex, la densidad de bobinado del carrete de hilo estirado se incrementa dando por resultado insuficiente relajación del hilo estirado en el carrete, haciendo de este modo difícil de obtener el hilo con una temperatura inicial que exhiba esfuerzo de encogimiento térmico y temperatura extrema dentro de los intervalos de la invención.

Se prefiere una tensión de balonamiento menor, pero a menos de 0.03 cN/dtex, la forma del carrete frecuentemente tenderá a llegar a ser desordenada. El intervalo preferido para la tensión de balonamiento es de 0.05-0.17 cN/dtex. A fin de contener de manera estable esta tensión de balonamiento baja, la relajación del rollo 15 de estirado hasta el bobinado en el carrete es de manera preferente 2-15 %. Una relajación dentro de este intervalo dará una retención de balonamiento de 0.03-0.20 cN/dtex y una dureza de bobinado de 80-90. En el caso de una fibra de PET convencional, la relajación es de menos de 1 % . El ángulo de bobinado se ajusta al ajustar el peso de bobinado del carrete y el ancho de bobinado transversal de la máquina de estirado. De manera específica, el ajuste del ancho de bobinado transversal de la máquina de estirado se ajusta por la entrada de cuenta de un conmutador digital incorporado en el dispositivo de control de cuenta de riel de anillo de la máquina de estirado. De acuerdo al proceso de producción, el hilo estirado producido bajo las condiciones específicas descritas anteriormente se envejece durante al menos 10 días en una atmósfera a 25-45°C. El envejecimiento bajo estas condiciones específicas permite que el hilo estirado se bobine en el carrete a una baja densidad de bobinado para relajar, sin colapsar la forma de bobinado del carrete de hilo estirado, dando por resultado de este modo un hilo estirado que tiene propiedades de encogimiento térmico como se especifica por la presente invención y excelente capacidad de torsión en falso. La temperatura de la atmósfera de envejecimiento y el periodo son de manera preferente 30-40°C durante 20 días o más. Para la torsión falsa del hilo estirado, se pueden emplear los métodos de tipo espiga, comúnmente usados, de tipo de fricción, de tipo de bandas de presión o de torsión falsa con aire. El calentador de torsión falsa puede ser un calentador individual de torsión falsa o un calentador doble de torsión falsa, pero se prefiere un calentador individual de torsión falsa para obtener altas propiedades de estirado. La temperatura del calentador de torsión falsa se ajusta de manera preferente de modo que la temperatura del hilo inmediatamente después de dejar el calentador es de manera preferente 130-200°C, de manera más preferente 150-180°C y de manera más preferente, 160-180°C. El alargamiento en el estirado del hilo torcido en falso por un calentador individual de torsión en falso es de manera preferente 100-300 %, en tanto que el módulo elástico de alargamiento es de manera preferente 80 % o mayor. Si es necesario, el ajuste térmico se puede lograr con un segundo calentador, para el hilo torcido en falso con doble calentador. La temperatura del segundo calentador es de manera preferente 100-210°C, y la temperatura del hilo está de manera preferente en el intervalo de -30°C a +50°C con respecto a la temperatura del hilo inmediatamente después de dejar el primer calentador. La relación de sobrealimentación en el segundo calentador (segunda relación de sobrealimentación) es de manera preferente +3 % a +30 %. La presente invención ahora se explicará en mayor detalle a manera de ejemplos, con el entendimiento implícito que la invención no se limita de ningún modo por los ejemplos . Los métodos de medición y métodos de evaluación fueron como sigue. (1) Viscosidad intrínseca La viscosidad intrínseca [?] (dl/g) es el valor definido por la siguiente fórmula. [?] = lim(?r - 1)/C C->0 donde ?r es el valor de la viscosidad de una solución diluida del polímero de PTT disuelto en o-clorofenol a 98 % de pureza o mayor a 35°C, dividido por la viscosidad del solvente medida a la misma temperatura y se define como la viscosidad relativa. C es la viscosidad del polímero (g/100 ml) . (2) Alargamiento a la ruptura Esto se midió de acuerdo a JIS-L-1013 (3) Temperatura inicial que exhibe esfuerzo de encogimiento térmico, temperatura extrema y esfuerzo extremo . Estos se midieron usando el aparato de medición de esfuerzos térmicos (KE-2, nombre comercial de Kanebo Engineering Co . ) . Un hilo estirado se corto a una longitud de aproximadamente 20 cm y ambos extremos se ligaron para formar una asa, que se montó en el aparato de medición. Se llevó a cabo la medición bajo condiciones con una carga inicial de 0.044 cN/dtex y una velocidad de aumento de temperatura de 100°C/min. , y se registró en una gráfica el cambio de temperatura del esfuerzo de encogimiento térmico. La temperatura inicial que exhibe el esfuerzo se leyó de la gráfica registrada como la temperatura a la cual empezó a ser exhibido el esfuerzo de encogimiento térmico. Los resultados del esfuerzo de encogimiento térmico como una curva de campana en la región de temperatura alta, y por lo tanto la temperatura del valor pico del esfuerzo de encogimiento térmico se registró como la temperatura extrema en tanto que el valor pico del esfuerzo a esa temperatura se registró como el esfuerzo extremo. (4) Alargamiento en el estirado y módulo elástico en el estirado. Estos se midieron de acuerdo a JIS-L-1090, Método de Prueba de Propiedades de Alargamiento (Método A) . (5) Tensión de estirado La tensión de estirado se determinó usando un ROTHSCHILD Mini Tens R-46 (producto de Zellweger Uster) como el tensiómetro, que mide la tensión Ti (cN) en un filamento que corre cerca del aparato de tratamiento térmico para el paso de estirado (por ejemplo, entre el rollo de suministro 13 y la placa caliente 14 en la Figura 2, o entre la espiga 18 de estirado y la placa caliente 14 en la Figura 3) , y dividiendo esto por el tamaño D del hilo estirado (dtex) . Tensión de estirado (cB/dtex) = Ti/D (6) Tensión de balonamiento. Esto se determinó al medir la tensión T2 (cN) en un balón formado por el rodillo 15 de estirado y la guía 17 de viaje en la Figura 3, por ejemplo, entre el rodillo de estirado y el carrete en el paso de estirado, de la misma manera como para la medición de la tensión de estirado, y dando esto por el tamaño D del hilo estirado (dtex) . Tensión de balonamiento (cN/dtex) =T2/D (7) Dureza La dureza del carrete de hilo estirado se determino usando un probador de dureza (GC Tipo-A, producto de Teclock Co., Ltd.), que mide la dureza en un total de 16 ubicaciones en la superficie del cilindro del carrete de hilo estirado (a 4 espaciamientos iguales en la dirección vertical y 4 espaciamientos iguales cada 90° en la dirección circunferencial), y que toma el valor promedio. (8) Capacidad de devanado y propiedad de torsión falsa . La torsión falsa se llevo a cavo bajo las siguientes condiciones, y el número de rupturas de hilo por día con la torsión falsa continua con 144 sillas/etapa se mido para evaluar la capacidad de devanado y a capacidad de torsión falsa. Maquina de torsión falsa: torcedura falsa 33 H (tipo banda) por Murata Machinery Co . , Ltd. Condiciones de torsión falsa: Velocidad de filamento: 500 m/min Vueltas de torsión falsa: 3230 T/m Velocidad de alimentación de primer calentador: -1 % Temperatura de primer calentador: 170 °C 1) capacidad de devanado Esta se evalúa en base a la siguiente escala después de contar el número de rupturas de hilo entre el carrete de hilo estirado y la entrada del rodillo de alimentación.

©: Menos de 10 rupturas de hilo/días/etapa; muy satisfactorio . : 10-30 rupturas de hilo/día/etapa; satisfactoria X : Más de 30 rupturas de hilo/día/etapa; baja productividad industrial 2) capacidad Esta se evalúa en base a la siguiente escala después de contar el número de rupturas de hilo en el calentador de torsión falsa después del rodillo de alimentación. ©: Menos de 10 rupturas de hilo/día/etapa; muy satisfactorio : 10-30 rupturas de hilo/día/etapa; satisfactorio X : Mas de 30 rupturas de hilo/día/etapa; baja productividad industrial (9) Calidad de tinte de hilo texturizado La calidad de tinte del hilo texturizado se evalúo por panelistas en base a la siguiente escala. ®: Muy satisfactorio : Satisfactorio X : Insatisfactorio con líneas de tinte (10) Evaluación completa La capacidad de devanado, capacidad y calidad de tinte de hilo texturizado se jugaron completamente de acuerdo a la siguiente escala. © -. Muy satisfactoria capacidad de devanado, capacidad de torsión falsa y calidad de tinte : Muy satisfactoria o satisfactoria capacidad de devanado, capacidad de torsión falsa o calidad de tinte, sin defectos X : Insatisfactoria capacidad de devanado, capacidad de torsión falsa o calidad de tinte (Ejemplo 1.4, ejemplos comparativos 1 y 2) Los efectos de la tensión de balonamiento y la temperatura inicial que exhibe el esfuerzo de encogimiento térmico del hilo estirado en la texturabilidad ahora se explicaran por medio de ejemplos y ejemplos comparativos. Granulos de PTT con una viscosidad intrínseca de 0.91 dl/g que contiene 0.4 % en peso de oxido de titanio y se usaron para producir un estirado de PTT con una máquina de hilado y máquina de estirado como se muestra en la figura 1 y en la figura 3 , a 84 dtex/36 filamentos. Las condiciones de hilado y las condiciones de estirado para los ejemplos y ejemplos comparativos fueron como sigue.

(Condiciones de hilado) Temperatura de secado de granulos y contenidos finales y numerados: 110°C, 25 ppm Temperatura de extrusor: 260°C Temperatura de cabeza de hilado: 265°C Diámetro de hilera: 0.40 mm Volumen de descarga de polímero: 28.0 g/min Condiciones de aire de enfriamiento: Temperatura = 22 °C, humedad relativa = 90 %, velocidad = a 0.5 m/seg Velocidad de captación: 1500 m/min (Hilo no estirado) Tamaño: 131.1 dtex Birrefrigencia: 0.024 Peso de rebanado: 6.2 kg/ bobina (Condiciones de estirado) Temperatura de rodillo de estirado: 55°C Espiga de estirado: presente Temperatura de placa caliente: 130°C Temperatura de rodillo de estirado: no calentado (temperatura ambiente) Relación de estirado: 2.3 Tensión de estirado: 0.25 cN/dtex Relajación: 2.6 % Velocidad de captación: 800 m/min Peso de bobinado: 2.5 kg/carrete (Hilo estirado) Tamaño: 83.2 dtex Resistencia a la ruptura: 3.5 cN/dtex Alargamiento a la ruptura: 45 % Encogimiento en agua hirviendo: 13.1 % Ángulo de bobinado de carrete: 19° Dureza de bobinado de carrete: como se muestra en la tabla 1 Las diferentes tensiones de balonamiento mostradas en la tabla 1 se produjeron al cambiar la guía de viaje y la velocidad de rotación del busillo para el bobinado del hilo estirado. El carrete de hilo estirado resultante de envejeció durante 30 días en una cámara termostática a una temperatura de 30°C y una humedad relativa de 65 %. La tabla 1 muestra las propiedades físicas del hilo estirado envejecido y el carrete de hilo estirado, y la capacidad de devanado y capacidad de torsión falsa durante la torsión falsa. (Propiedades físicas del hilo torcido en falso) Tamaño: 84.5 dtex Resistencia a la ruptura: 3.3 cN/dtex Alargamiento de la ruptura: 42 % Alargamiento con el estirado: 192 % Modulo elástico de estirado: 88 % Como se ve claramente de la tabla 1, se lograron una calidad satisfactoria de devanado y calidad satisfactoria de torsión falsa cuando la tensión de balonamiento estaba dentro del intervalo de la invención. La calidad de tinte del hilo texturizado obtenido también estaba libre de manchas y fue satisfactoria. Las propiedades de rizado del hilo texturizado también fueron aceptables. Cuando la tensión de balonamiento fue menos que el intervalo de la invención, se presento el bobinado desordenado del carrete, forzando la terminación del estirado. Por otra parte, cuando la tensión de balonamiento fue tan alta como 0.30 cN/dtex, la dureza de bobinado fue dando por resultado numerosas rupturas en el devanado y rupturas en la torsión falsa.

(Ejemplos 5-8, ejemplos comparativos 3 y 4) Los efectos de la tensión de estirado y alargamiento en la ruptura en la capacidad de torsión en falsa ahora se explicarán a manera de ejemplos y ejemplos comparativos . Se llevaron a cabo del hilado y estirado de la misma manera como del ejemplo 1. Sin embargo, las condiciones de hilado y las condiciones de estirado para estos ejemplos y ejemplos comparativos fueron como sigue.

(Condiciones de hilado) Temperatura de secado de granulos y contenido final de humedad: 110°C, 25 ppm Temperatura de extrusor: 260°C Temperatura de cabeza de hilado: 265°C Diámetro de hilera: 0.40 mm Volumen de descarga de polímero: ajustado para un tamaño de hilo estirado de 84 dtex Condiciones de aire de enfriamiento: Temperatura = 22°C, humedad relativa = 90 %, velocidad = 0.5 m/seg Velocidad de captación: 1,500 m/min (Condiciones de estirado) Temperatura de rodillo de estirado: 55°C Espiga de estirado: presente Temperatura de placa caliente: 130°C Temperatura de rodillo de estirado: no calentado (temperatura ambiente) Relación de estirado: ajustada al valor de tensión de estirado mostrado en la tabla 2 Tensión de balonamiento: 0.08 cN/dtex Velocidad de captación: 800 m/min Peso de bobinado: 2.5 kg/carrete (Carrete estirado) Ángulo de bobinado de carrete: 19° Dureza de bobinado de carrete: como se muestra en la tabla 2 Para el estirado, se variaron los trastos para dar las tensiones de estirado mostradas en la tabla 2. El carrete de hilo estirado resultante se envejece durante 30 días en una cámara termostática a una temperatura de 30°C y una manera relativa de 65 % y entonces en torsión falso. La tabla 2 muestra las propiedades físicas del hilo estirado envejecido y el carrete de hilo estirado, y la capacidad de devanado y capacidad de torsión falsa durante la torsión falsa. Como se ve claramente en la tabla 2, se lograron satisfactoria capacidad de devanado, capacidad de torsión falsa y calidad de tinte cuando la función de estirado estaba dentro del intervalo de la invención. Cuando la tensión de estirado era mayor que el intervalo de la invención, fueron insatisfactorias la capacidad de devanado y capacidad de torsión falsa. Por otra parte, cuando la tensión de estirado fue menor que el intervalo de la invención, el alargamiento de la ruptura del hilo estirado fue alto, y por lo tanto a pesar de la satisfactoria capacidad de torsión falsa, la calidad de tinte del hilo texturizado fue insatisfactoria. (Ejemplo 9-12, ejemplos comparativos 5-7) Los efectos de las condiciones de envejecimiento del carrete de hilo estirado en la capacidad de torsión falsa ahora se explicaran a manera de ejemplos y ejemplos comparativos . El hilo estirado obtenido en el ejemplo 6 envejeció de la misma manera como en el ejemplo 6, excepto que el envejecimiento se llevo a cabo inmediatamente después del término del estirado, bajo las condiciones costradas en la tabla 3. La tabla 3 muestra las propiedades físicas del hilo estirado envejecido y el carrete de hilo estirado, y la capacidad devanado y capacidad de torsión falsa durante la torsión falsa. Como se ve claramente en la tabla 3, se lograron capacidad satisfactoria de devanado y capacidad satisfactoria de torsión falsa en el paso de torsión falsa cuando las condiciones de envejecimiento estaban dentro del intervalo de la invención. (Ejemplos 13 y 14) Los efectos del ángulo de bobinado del carrete de hilo estirado en la capacidad de torsión falsa ahora se explicaran de manera de ejemplo. El mismo procedimiento se llevo a cabo como en el ejemplo 6, excepto que el ángulo de bobinado del carrete de hilo estirado se barrio como se muestra en la tabla 4, al ajustar el conmutador digital del dispositivo de control de cuenta de riel de anillo de la máquina de estirado. La tabla 4 muestra las propiedades físicas del hilo estirado envejecido y el carrete de hilo estirado, y la capacidad de devanado y capacidad de torsión falsa durante la torsión falsa. Como se ve claramente en la tabla 4, se lograron capacidad satisfactoria de torsión falsa cuando el ángulo de bobinado del carrete de hilo estirado estaba dentro del intervalo de la invención.

TABLA 1 TABLA 2 TABLA 4 Aplicabilidad Industrial Un carrete de hilo estirado de la invención se puede estirar para lograr mayor velocidad de torsión falsa. El hilo estirado de PTT exhibe excelente capacidad de torsión falsa a alta velocidad, y el hilo texturizado resultante tiene propiedades satisfactorias de rizado y la calidad de tinte es adecuada para ropa. El proceso de producción de carrete de hilo estirado de acuerdo a la invención es un proceso de producción de dos etapas para fibra de PTT, es decir, es un proceso de producción que comprende el hilado/bobinado de hilo no estirado y el subsiguiente estirado, donde la tensión de estirado durante el estirado y la tensión de balonamiento durante el bobinado se especifican, y el hilo estirado se envejece bajo condiciones especificas. El proceso produce un hilo estirado con excelente capacidad de torsión falsa.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un carrete de hilo estirado caracterizado en que se bobina a una dureza de bobinado de 80-90 un hilo estirado de poli (trimetilen-tereftalato) compuesto de al menos 95 % en mol de una unidad de repetición de trimetilen-tereftalato y no más de 5 % en mol de otra unidad de repetición de éster, que tiene una viscosidad intrínseca de 0.7-1.3 dl/g y que satisface las siguientes condiciones (1) a (3) : (1) una temperatura inicial que exhibe esfuerzo de encogimiento térmico de 55 °C o mayor (2) una temperatura extrema de esfuerzo de encogimiento térmico de 150-190°C (3) un alargamiento en la ruptura de 36-60 %.
2. Un carrete de hilo estirado según la reivindicación 1, en donde el alargamiento en la ruptura del hilo estirado es de 43-60 %.
3. Un carrete de hilo estirado según la reivindicación 2, caracterizado en que la temperatura inicial que exhibe el esfuerzo de encogimiento térmico del hilo estirado es de 60-80°C y la temperatura extrema es 155-170°C.
4. Un carrete de hilo estirado según la reivindicación 1, caracterizado en que el esfuerzo extremo de encogimiento térmico de hilo estirado es 0.13-0.21 cN/dtex, y el hilo estirado se bobina a un ángulo de bobinado de 15-21°C.
5. Un carrete de hilo estirado según la reivindicación 4, en donde el alargamiento en la ruptura del hilo estirado es de 43-60 %.
6. Un carrete de hilo estirado según la reivindicación 5, caracterizado en que la temperatura inicial que exhibe el esfuerzo de encogimiento térmico del hilo estirado es 60-80°C y la temperatura extrema es 155-170°C.
7. Un proceso para producir un carrete de hilo estirado, caracterizado en que el hilo estirado elaborado de poli (trimetilen-tereftalato) compuesto de al menos 95 % en mol de una unidad de repetición de trimetilen-tereftalato y no más de 5 % en mol de otra unidad de repetición de éster y que tiene una viscosidad intrínseca de 0.7-1.3 dl/g se bobina primero y entonces se estira para producir un carrete de hilo estirado, el proceso que satisface las siguientes condiciones (1) a (3) . (1) La tensión de estirado es 0.20-0.30 cN/stex (2) La tensión de balonamiento durante el bobinado del carrete es de 0.03-0.30 cN/stex (3) 'El hilo estirado se envejece durante al menos 10 días en una atmósfera a 25-45°C
8. Un proceso para producir un carrete de hilo estirado según la reivindicación 7, caracterizado en que la relajación durante el bobinado del carrete es de 2-5 %.