MXPA05007054A - Fibras cortadas y procesos para producir las mismas. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un proceso para producir fibras cortadas de poli(tereftalato de trimetileno) que incluye alimentar hilo no estirado (1) a un tanque de bano (2), se hace avanzar por los rodillos (3, 4) y se humedece bajo agua. El hilo no estirado humedecido (1) se hace avanzar por los rodillos (5, 6, 7, 8, 10) a una primera etapa de estirado en una tanque de bano (9) y parcialmente se estira entre los rodillos (10, 11) bajo agua en el tanque de bano (9). El hilo (1') luego se estira parcialmente por los rodillos (11, 12, 13, 14, 15, 16) los cuales son impulsados a una velocidad mas rapida que el rodillo (10). El hilo parcialmente estirado (1' ' ) luego se rehumedece por chorros de aspersion de agua (17) y se estira adicionalmente por los rodillos (18, 19, 20, 21) y rodillos de traccion (22, 23) los cuales se impulsan a una velocidad mas rapida que el rodillo (16). Los rodillos de sujecion (5', 8', 14', 22', 25') se usan para minimizar el resbalamiento de hilo. Despues del segundo estirado, un rociador de acabado (24) aplica un acabado de procesamiento diluido al hilo estirado (1 ' ' '), el cual luego se hace avanzar y mantiene bajo tension por los rodillos de traccion (25, 26) en un ondulador de prensaestopas (27) por el impulso de los rodillos de sujecion de ondulador (26'), donde se ondula y termofija por aplicacion de vapor (28). El hilo ondulado (1' ' ' ' ) luego se hace avanzar en un estado relajado a traves de un secador de banda convencional (29), se corta por el cortador giratorio (30) y se empaqueta (31) para almacenamiento y embargue.

Description

FIBRAS CORTADAS Y PROCESOS PARA PRODUCIR LAS MISMAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a fibras cortadas y procesos para producir las mismas . Los procesos son particularmente útiles para producir fibras de poli (tereftalato de trimetileno) , especialmente hebra de alfombra. Los procesos permiten la producción de hilos cortados de fibra no estirada, madurada. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los tereftalatos de polialquileno tal como tereftalato de polietileno ("2GT") son poliésteres comerciales comunes. Tienen excelentes propiedades física y químicas, incluyendo estabilidad química, al calor y luz, alto punto de fusión y alta resistencia. Como un resultado se han usado ampliamente para resinas, películas y fibras. Una diferencia clave entre nilón estirado y fibra de PET se encuentra en la temperatura a la cual el hilo no estirado se eleva para permitir que las fibras inicien el 1 estirado de una manera uniforme con una fuerza de estirado razonable. El nilón y PET se pueden estirar a temperatura ambiente pero se estiran mejor a una temperatura arriba de sus temperaturas de transición vitrea de aproximadamente 40 °C y 65°C respectivamente para obtener propiedades físicas uniformes y/o impedir el rompimiento de filamento indebido Ref. 163454 durante el estirado. La temperatura de transición vitrea (Tg) , también llamada temperatura de transición de segundo orden, se puede obtener por métodos dilatométricos . El hilo no estirado se puede elevar a arriba de su Tg antes del estirado con auxiliares de estirado tales como rodillos calientes . La producción de fibras cortadas de nilón y poliéster frecuentemente involucra un proceso de etapas múltiples . En la primera etapa, el polímero se extruye en filamentos, los cuales se enfrían, atenúan, y lubrican; y los filamentos de cada posición de hilado se combinan en un haz de filamentos . Los haces de filamentos de las posiciones de hilado individuales luego se combinan inmediatamente en la pared de hilado en una cuerda hilada. El estirado de la cuerda hilada para formar una estructura orientada que tiene propiedades útiles frecuentemente se da en una etapa separada, en donde la cuerda hilada se dispersa en una lata para estirado y texturización subsiguiente. Las latas de hilado se ensamblan en una fileta de tamaño económico, para el estirado en la máquina de estirado. En este proceso de fibra estirada/hilada dividido, existe un retraso de tiempo inherente entre la extrusión y proceso de estirado para permitir la producción de tal fileta para estirado. Este retraso frecuentemente es sustancial y depende, en parte, del número de posiciones de hilado y velocidad de hilado de la máquina de hilado. Además, los programas de producción pueden extender el retraso antes del estirado a días antes que horas . Después de que la fibra se estira para darle resistencia adecuada para el procesamiento corriente abajo y uso final, se texturiza y lubrica para proporcionar valor y fricción de fibra apropiada. Un ondulador de prensaestopas usualmente realiza la texturización de fibra de PET y nilón. El equipo de ondulado y condiciones de proceso pueden impactar el tipo, frecuencia, y permanencia de la ondulación. La estopa ondulada se puede pre- o pos-tratar con lubricantes, secar, relajar o recocer, y cortar en fibras cortadas y empaquetar. Las operaciones de estirado a achique se pueden realizar en etapas separadas o en un proceso acoplado. Las condiciones óptimas dependen de la composición de fibra y uso final, y la longitud de corte depende del uso final y sistemas de procesamiento de fibra, es decir algodón, lana, estambre modificado. El equipo de sistema de algodón generalmente usa fibras cortas (1-3 pulgadas (2.54-7.62 cm) ) para aplicaciones textiles y el sistema de estambre modificado, usado para procesamiento de alfombras, usa fibras largas (6-8 pulgadas (15.24-20.32 cm) ) . Los fardos de las fibras cortadas se convierten en un hilo continuo en un equipo de abertura, combinación, cardado, estiraje e hilado usando operación de hilandería de etapas múltiples . Ciertas propiedades físicas son altamente deseables en las fibras de modo que puedan sufrir los procesos de estirado y texturización sin disminuir la calidad en la fibra resultante. Uno de los parámetros más críticos es la frecuencia de ondulación (ondulaciones por pulgada, c.p.i.) y su permanencia (ondulación asumida, CTU) . Es deseable que las fibras cortadas tengan suficiente ondulación para proporcionar cohesión de mecha adecuada pero no demasiada para originar enredo de fibra excesivo en operaciones tal como combinación. La ondulación deberá ser permanente lo suficiente para soportar las fuerzas considerables en el procesamiento de hilandería. Por ejemplo, cuando tales fibras son cardadas para pinarlas a paralelismo, pueden, debido al enredo, ser enredadas en defectos o alargadas hasta que la ondulación se remueva permanentemente o los filamentos se rompan. Además si se pierde la ondulación, ya sea desde el alargamiento o debido a la permanencia insuficiente, la mecha que deja la carda puede tener resistencia y cohesión insuficientes y podrá romperse y prevenir la operación adicional. Aún aunque la CTU se incrementa con la frecuencia de ondulación, se desea que la fibra tenga un equilibrio de frecuencia de ondulación y CTU para prevenir el enredo excesivo de demasiada alta ondulación. Las fibras de alfombra tienen mayor denier que las fibras textiles y son más rígidas de modo que requieren niveles de ondulación inferiores para prevenir el enredo.

Además, cualquier pérdida de ondulación reduce el volumen del hilo, lo cual reduce el valor de la .alfombra. El volumen de hilo bajo proporciona menos cobertura y así requiere más peso para cobertura igual . Los lubricantes de procesamiento se aplican para ayudar al control de la fricción fibra a fibra y fibra a metal, y proporcionan protección estática. En la producción de alfombras, las hebras hiladas típicamente se pliegan, termofijan para ajustar a torcedura, se hacen en manojos en un respaldo primario, y se tiñen. Luego, un respaldo secundario se aplica al respaldo primario, usando un adhesivo de látex, el cual se une en los manojos y proporciona estabilidad dimensional a la alfombra. El poli (tereftalato de trimetileno) , también referido como PTT o 3GT es un poliéster adecuado para el uso en alfombra, textil, y otras aplicaciones de resina termoplástica . El poli (tereftalato de trimetileno) en forma de fibra es deseado debido a que se puede teñir a presión atmosférica con tintes dispersos, tiene un módulo de flexión relativamente bajo, una elasticidad y recuperación elástica relativamente alta, y resistencia a coloración. Sin embargo, los hilos de PTT no estirados, bajo algunas condiciones de hilado pueden llegar a ser frágiles en el maduramiento (por ejemplo, almacenamiento) . Los procesos de dos etapas convencionales usados para . producir fibras cortadas de poliéster, como se mencionó anteriormente, incluyen un retraso de tiempo inherente entre la extrusión y proceso de estirado, el cual efectivamente madura las fibras. Las fibras frágiles pueden ser difíciles de estirar y aún pueden ser no estirables. La Patente U.S. No. 6,109,015 describe un intento de superar el problema de fragilidad en PTT. La patente describe un proceso continuo para producir hilo de PTT establecido para tener uso mejorado sobre hilos hechos en procesos de dos etapas convencionales . El proceso continuo evita el maduramiento de la fibra eliminando la etapa de almacenamiento acoplando las etapas de hilado y estirado. Sin embargo, el proceso también requiere modificaciones de equipo principales, lo cual previene el uso de equipo de dos etapas convencional existente. Otro esfuerzo por superar los problemas asociados con el maduramiento de hilos no estirados se dirige a la reducción o control de encogimiento. Por ejemplo, la Publicación de Patente No. WO 01/68962 A2 describe un proceso de dos etapas para producir hilos textiles de denier fino de poli (tereftalato de trimetileno) en equipo con zonas de enfriamiento relativamente largas . La primera etapa produce hilo no estirado, y la segunda etapa convierte el hilo no estirado a una fibra cortada. El proceso incluye el pre-acondicionamiento de la fibra bajo tensión a una temperatura de 60°C o más alta, luego estirado de la fibra, a una temperatura de 60°C o más alta, preferiblemente 80-85% de la longitud de estirado total de la fibra. Después de una segunda etapa de estirado opcional, la fibra se relaja a una temperatura de hasta 190 °C. En ciertos usos finales textiles, las fibras cortadas son preferidas sobre filamento continuo. Los ejemplos incluyen hebras hiladas cortadas para telas de vestido (1-6 dpf) y alfombra (6-25 dpf) ambas de las cuales requieren fibra discontinua antes que continua para permitir el uso de equipo de procesamiento de fibra textil. La manufactura de la fibra cortada adecuada para telas y alfombras puede presentar problemas especiales, particularmente en procesos de fibra estirada/hilada divididos convencionales donde el estirado se realiza en una etapa separada. Por consiguiente, permanece una necesidad de procesos para fabricar fibra, y particularmente fibra cortada, de PTT. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona procesos para formar fibra cortada de fibras de PTT. En particular, los procesos descritos en la presente incluyen etapas de estirado, ondulado, y secado. Las fibras de PTT producidas de acuerdo con los procesos descritos en la presente son particularmente adecuadas para el uso como hilos de alfombra. Los procesos son adecuados para procesar hilo no estirado ("UDY"), incluyendo hilo no estirado madurado, el cual generalmente se almacena por algún tiempo antes de ser estirado en un proceso de estirado/hilado dividido, y puede ser demasiado frágil para ser estirado de una manera convencional usando equipo convencional. Los procesos descritos en la presente permiten el procesamiento de hilos de PTT no estirados en fibras cortadas con poca o nada fragilidad debido al maduramiento de la fibra durante el almacenamiento y/o procesamiento del hilo no estirado. Otra ventaja es que el equipo de nilón o PET convencional se puede modificar simplemente para producir la fibra mejorada. Las fibras de PTT se pueden hilar por fusión de una manera convencional . Un aspecto de la presente invención es un proceso para producir una fibra cortada de 6 a 25 dpf mejorada que consiste esencialmente de poli (tereftalato de trimetileno) . Tales fibras cortadas son comúnmente usadas en aplicaciones de alfombra. Por ejemplo, las fibras de alfombra pueden ser de aproximadamente 10, 15, ó 20 dpf. Sin embargo, se contempla que los procesos de la invención son útiles en la producción de fibras de todos los deniers dentro de los intervalos citados. El proceso incluye: pre-humedecer un hilo no estirado a una temperatura menor que aproximadamente 45°C, más preferiblemente menor que aproximadamente 40°C, y aún más preferiblemente a aproximadamente 25°C; estirar la fibra bajo condiciones húmedas a una temperatura de aproximadamente 45°C a aproximadamente 95°C en una primera etapa a aproximadamente 30-90 por ciento de su longitud final; estirar la fibra en una segunda etapa a una temperatura de aproximadamente 60°C a aproximadamente 98°C bajo condiciones húmedas; ondular la fibra estirada; termo-fijar la fibra ondulada con vapor a una temperatura de aproximadamente 80 a aproximadamente 100°C, preferiblemente a aproximadamente 85°; y secar y relajar la fibra. Preferiblemente, la fibra se estira a una temperatura de aproximadamente 50°C en la primera etapa y a una temperatura de aproximadamente 60°C en la segunda etapa, y la fibra ondulada se seca a una temperatura de aproximadamente 60°C a aproximadamente 120°C. Las condiciones húmedas pueden ser, por ejemplo, en la presencia de agua y/o vapor, tal como bajo agua o bajo una solución acuosa de acabado de procesamiento. Preferiblemente, el hilo no estirado se pre-humedece y estira de una manera que expone el área de fibra máxima práctica al medio de humedecimiento para asegurar el tratamiento más uniforme. Estas y otras modalidades serán evidentes para aquellos expertos en la técnica, en vista de la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA La figura 1 es una representación esquemática del equipo ejemplar usado en un proceso de acuerdo con la invención para producir fibra de poli (tereftalato de trimetileno) . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A menos que se establezca de otra forma, los siguientes términos cuando se usan en la presente tienen las siguientes definiciones . Las mediciones reportadas en la presente se reportan usando unidades textiles de los Estados Unidos convencionales, incluyendo denier, la cual es una unidad métrica. Las propiedades específicas de las fibras se midieron como se describe posteriormente. Cuando están disponibles, las definiciones posteriores se toman de The Man-Made Fiber and Textile Dictionary, Cuarta edición, Reimpreso en 1986, Celanese Corporation, la cual se incorpora en la presente para referencia en su totalidad. Donde un intervalo de valores numéricos se cita en la presente, a menos que se establezca de otra forma, el intervalo se propone que incluya los puntos finales del mismo, y todos los números enteros y fracciones dentro del intervalo. No se propone que el alcance de la invención se limite a los valores específicos citados cuando se define un intervalo. Además, todos los intervalos descritos en la presente se proponen para incluir no solamente los intervalos particulares específicamente descritos, sino también cualquier combinación de valores en la presente, incluyendo los valores mínimo y máximo citados.

"Fibra" se refiere a cualesquiera fibras naturales o longitudes cortadas de filamentos. El término (fibra) cortada se usa en la industria textil para distinguir fibras naturales o sintéticas cortadas de filamento. Las fibras sintéticas se cortan a una longitud específica, por ejemplo, tan largas como 8 pulgadas (20.32 cm) o tan cortas como 1.5 pulgadas (3.81 cm) o menos, de modo que se pueden procesar en sistemas de hilado de algodón, lana, o hilo de estambre, o congregarse. "Viscosidad relativa", también llamada "viscosidad relativa de laboratorio" (LRV, por sus siglas en inglés) es la viscosidad de un polímero disuelto en hexafluoroisopropanol que contiene 100 ppm de 98% ácido sulfúrico grado reactivo (solución HFIP) . El aparato de medición de viscosidad es un viscosímetro capilar obtenible de un número de vendedores comerciales (por ejemplo, Design Scientific, Cannon) . La viscosidad relativa en centistokes se mide en una solución de 4.75% en peso de polímero en solución HFIP a 25°C cuando se compara con la viscosidad de solución HFIP pura a 25°C. "Zona de enfriamiento" se usa en la presente con-respecto al equipo para procesar fibras de PTT para referirse a la distancia de enfriamiento desde la tobera de la cual el polímero se extruye para producir una fibra hilada, al rollo que se usa para adelantar la fibra hilada a velocidad de extracción a latas para estirado subsiguiente.

Una "fileta de estirado" es una estructura arreglada para guiar los extremos desde un número de recipientes (latas) de modo que muchos extremos se pueden retirar suavemente e igualmente sin enredarse y ser adelantados en una máquina de estirado (plegador) . Un material de fileta es el agregado de las latas de UDY de suministro para ser estirado en un tiempo. "Hilo no estirado" es un término aplicado comúnmente a la fibra que no se ha estirado, y no se propone en la presente que incluya fibras que se han estirado y procesado en un producto de hilo, tales como aquellos hilos usados en tela de tejido de punto o tejeduría. Después del hilado por fusión, el hilo no estirado se acumula hasta que un denier total apropiado para la máquina de estirado se produce. La acumulación puede tomar hasta 24 horas o más incluyendo tiempo inactivo o de almacenamiento entre etapas . Por ejemplo, produciendo suficiente hilo no estirado por estirado económico en la línea de estirado generalmente toma 6 horas o más . Debido a la programación de producción y otras consideraciones prácticas, la fibra se puede almacenar por varios dias. La fibra que se ha expuesto a tal tiempo de almacenamiento es referida como "madurada" o "hilo no estirado madurado" . "Relación de estirado, o "estirado", es la cantidad por la cual los filamentos se alargan después del hilado por fusión. Como se usa en la presente, "relación dé estirado" se refiere a la relación de estirado- de la máquina, la cual es la relación de la velocidad de superficie de los rodillos de tracción a los rodillos de avance (rodillos que mueven la fibra) . Como un resultado de la tracción algún alargamiento ocurre . "Relación de modificación 11 (MR) se refiere' a la forma de un filamento de tres lóbulos. Es la relación del diámetro circunscrito o externo de los lóbulos de filamentos divididos por el diámetro inscrito o diámetro del núcleo. Se puede medir usando plantillas calibradas transparentes o métodos de formación de imágenes digitales . Tanto mayor el número, cuanto más largo son los tres lóbulos del filamento de tres lóbulos. "Ondulación" es la textura o aspecto ondulante de una fibra expresada como ondulaciones por longitud de unidad. La frecuencia de ondulación, reportada en ondulaciones por pulgada (cpi) , es una medición indirecta de volumen de hilo. La frecuencia de ondulación se mide de la siguiente manera. Un filamento se coloca entre dos abrazaderas, y luego una tensión de 2 mg/denier se aplica al filamento. El número de ondulaciones entre las abrazaderas se cuenta. A continuación una tensión de 50 mg/denier se aplica y la longitud extendida se registra. El proceso se repite hasta que diez filamentos se han medido. Los resultados se promedian, y de los resultados promediados la cpi se calcula como sigue: CPI = (número de ondulaciones en filamento) / (longitud extendida). "Estopa" es una hebra grande de filamentos de fibra sintética continua sin torcedura definida colectada en forma similar a cuerda, suelta, usualmente mantenida conjuntamente por ondulación. La estopa es la forma que la fibra alcanza antes ser cortada en fibra. "Longitud final", como se usa en la presente con referencia a las fibras estiradas, se refiere a la longitud total a la cual una fibra se estira. "Ondulación asumida" (CTü, %) es una medida de elasticidad de la fibra. La CTU indica cuan bien una frecuencia y amplitud especificada de la ondulación secundaria se ajusta en la fibra. La CTU se refiere a la longitud de la fibra ondulada a la fibra extendida y por consiguiente es influenciada por la amplitud de ondulación, frecuencia de ondulación, y la capacidad de las ondulaciones a resistir la deformación. La ondulación asumida se puede calcular usando la fórmula: en donde Lx representa la longitud extendida (fibras que cuelgan bajo una carga adicionada de 0.13_+0.02 gpd por un período de 30 segundos) , y 1Q representa la longitud ondulada (longitud de las mismas fibras que cuelgan bajo peso no adicionado después de resistir por 60 segundos después de la primera extensión) .

"Cardado" es un proceso por el cual la fibra se alinea y forma en una hebra no torcida continua llamada mecha. La máquina de cardado consiste de una serie de rodillos cuyas superficies son cubiertas con muchos dientes metálicos de proyección. Una "mecha" es una hebra continua de fibras ensambladas libremente sin torcedura. La mecha se suministra por la estructura de cardado o estirado. La producción de mecha es la primera etapa en la operación textil que convierte la fibra cortada en una forma que se puede estirar y eventualmente torcer en una hebra hilada. "Tenacidad de mecha" se define como el peso necesario para romper una mecha dividido por el peso de mecha. La resistencia o cohesión de las fibras se puede medir por una prueba de tenacidad de mecha y es útil en la determinación del funcionamiento de las fibras en procesamiento textil. Por ejemplo, la mecha deseablemente tiene suficiente cohesión que no romper cuando está siendo avanzada en la operación de cardado o estiraje. Para medir la tenacidad de mecha, una longitud de mecha se encinta un extremo y el extremo opuesto (no encintado) se coloca en una abrazadera. Los pesos luego se colocan sucesivamente en el extremo encintado de la muestra en intervalos de 10 segundos hasta que la mecha se rompe. La tenacidad de mecha = peso para romper (gramos) /peso de mecha (granos) .

"Hilo voluminoso" es un término cualitativo para describir un hilo texturizado. "Volumen de alfombra" es el peso de pelo de alfombra, con relación a otras fibras, para sustancia equivalente (resistencia a compresión) y cubierta. Se puede medir con varios instrumentos de compresión. En los presentes ejemplos, el volumen de alfombra se valora basado en las pruebas comparativas subjetivas por un panel de expertos en alfombras . La torcedura es el proceso de combinar filamentos en un hilo textil en una estructura de hilado. "Torcedura" es el número de vueltas alrededor de su eje por longitud de unidad de un hilo textil . La torcedura se puede expresar como vueltas por pulgada (tpi) . El "calibre" (ga.) es la distancia en pulgadas entre las agujas en una máquina de manojos de alfombra. La presente invención proporciona procesos mejorados para formar fibras de PTT. Los procesos incluyen pre-humedecer el hilo no estirado enfriado preferiblemente a temperaturas por debajo de la Tg del hilo, y estirar los filamentos de hilo de PTT no estirado, enfriado a temperaturas preferiblemente por arriba de su Tg y bajo condiciones húmedas, por ejemplo, en la presencia de agua y/o vapor . Los presentes inventores han encontrado que si el hilo no estirado de PTT se procesa usando procesos de hilado por fusión convencionales conocidos para producir fibra de alfombra de nilón, la fibra exhibe fragilidad extrema dentro de un tiempo corto después de la extrusión. La fragilidad resulta en una fibra débil que se puede romper en un chasquido fácilmente aún bajo baja tensión. Los cambios de estructura sorprendentes tiempo extra, los cuales no ocurren con nilón o poliéster de. PET, previenen o interfieren con el estirado subsiguiente propuesto para orientar la estructura y darle resistencia útil. Además, después del estirado, cuando algunos procesos convencionales conocidos para el uso con ciertas otras fibras se usan para formar fibras cortadas de PTT, puede existir pérdida de ondulación de fibra y por lo tanto insuficiente cohesión de mecha para el procesamiento de hilandería corriente abajo tal como cardado. La prevención de la cohesión de mecha insuficiente y conseguir alto volumen de alfombra es deseable. También es deseable por razones económicas ser capaz de usar equipo de poliéster o nilón convencional para la producción de fibra de PTT. En modalidades preferidas, el equipo estándar tal como aquel convencionalmente usado en la producción de hilo de PET o nilón se puede usar en los procesos descritos en la presente. Una modalidad preferida ejemplar se ilustra esquemáticamente en la figura 1. El hilo no estirado ( "UGY" ) 1, que se ha hilado y pasado a través de la zona de enfriamiento (no mostrada) , entra al tanque de baño de prealimentacióri 2 y se hace avanzar por los rodillos 3 y 4 y se humedece bajo agua (nivel de agua no mostrado) . El UDY humedecido 1' se hace avanzar por los rodillos 5, 6, 7, 8 y 10, luego entra a la primera etapa de estirado ("Estirado 1") en el tanque de baño 9 y parcialmente se estira entre los rodillos 10 y 11 bajo agua en el tanque de baño 9 de primera etapa. El hilo se estira parcialmente por los rodillos 11, 12, 13, 14, 15 y 16, los cuales son impulsados a una velocidad más rápida que el rodillo 10. El hilo parcialmente estirado l1' luego se rehumedece por chorros de aspersión de agua 17. Opcionalmente, un chorro de vapor u otro tanque de baño se pueden usar en lugar de los chorros de aspersión de agua. Además el estirado ("Estirado 2") se logra por los rodillos 18, 19, 20 y 21, y los rodillos de tracción 22 y 23, los cuales se impulsan a una velocidad más rápida que el rodillo 16. Los rodillos de sujeción 5', 8', 14', 22' y 25 ' se usan para minimizar el resbalamiento de hilo. Después de que el hilo ha pasado a través de la segunda etapa de estirado, el rociador de acabado 24 aplica un acabado de procesamiento diluido al hilo estirado l1'1, el cual luego se hace avanzar y mantiene bajo tensión por los rodillos de tracción 25 y 26, hasta que se forza en el ondulador de prensaestopas 27 por el impulso de los rodillos de sujeción de ondulador 26', donde se ondula y termofija por aplicación de vapor en 28. El hilo ondulado 1'''', llamado "estopa", luego se hace avanzar en un estado relajado a través de un secador de banda convencional 29, se corta por el cortador giratorio 30 y se empaqueta 31 para almacenamiento y embargue . Los procesos descritos en la presente proporcionan no solamente la capacidad de estirar hilo no estirado de PTT frágil, madurado, sino también proporcionan fibra que tiene propiedades físicas mejoradas. Los procesos también proporcionan fibra que tiene cohesión de mecha mejorada después del cardado y volumen mejorado cuando se compara con las fibras estiradas usando procesos convencionales. Los procesos preferiblemente se usan para estirar hilo no estirado de 5-60 dpf . Las fibras preparadas de acuerdo con los procesos descritos en la presente por consiguiente proporcionan un equilibrio de propiedades físicas, procesabilidad de hilandería, y volumen de alfombra. Los procesos también se pueden realizar modificando el equipo diseñado para la producción ya sea de fibra de poliéster 2GT o nilón. En los procesos descritos en la presente, previo a ser estirada, la fibra de PTT, producida por hilado por fusión convencional, se prehumedece para mejorar la uniformidad de temperatura en toda la fibra previo a la realización de etapas de procesamiento adicionales. El pre-humedecimiento se puede realizar en un tanque de baño. La temperatura del tanque de baño preferiblemente es por de bajo de aproximadamente 45 °C, más preferiblemente menos que aproximadamente 25°C si la fibra está bajo tensión. Si el pre-humedecimiento se realiza a temperatura cercana a la transición vitrea del polímero, es deseable controlar la tensión en la fibra para prevenir el estirado desigual de la fibra antes de la etapa de estirado. En una modalidad preferida, después del humedecimiento, la fibra se estira en al menos dos etapas. En una primera etapa, la fibra se estira, con la fibra estando mantenida a una temperatura de al menos aproximadamente 45°C y no mayor que aproximadamente 95°C. Preferiblemente, la temperatura es de aproximadamente 80°C o menos, más preferiblemente de aproximadamente 70°C o menos, aún más preferiblemente de aproximadamente 60°C o menos. Aún más preferiblemente, la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 50°C a aproximadamente 55°C. La temperatura de la fibra durante las etapas de estirado no necesariamente es equivalente a la temperatura ambiente, cuando la fibra se puede estirar con vapor, el cual tiene una temperatura de 100°C o más. En la primera etapa de estirado, para la fibra adecuada para uso en alfombra, la fibra se estira a al menos aproximadamente 30 por ciento de su longitud final, preferiblemente al menos aproximadamente 40 por ciento, y más preferiblemente a aproximadamente 50 por ciento de su longitud final. Además, la fibra se estira a aproximadamente 90 por ciento de su longitud final o menos, preferiblemente aproximadamente un 70 por ciento o menos, y más preferiblemente aproximadamente 55 por ciento o menos . Para fibras textiles de denier más fino, es preferido que una proporción mayor de la estirada total se realice en la primera etapa de estirado que para las fibras de denier mayor . En la primera etapa de estirado, la fibra se estira bajo condiciones húmedas. "Bajo condiciones húmedas" es un término fácilmente entendido por personas de experiencia ordinaria en la técnica e incluye, por ejemplo, bajo agua, bajo un rociador, y en un ambiente húmedo. En modalidades altamente preferidas, la fibra se estira bajo agua o una solución acuosa de acabado de procesamiento también referido como "acabado diluido" . Aún más preferiblemente, la fibra se estira bajo agua como una cuerda hilada que se extiende en una banda tan amplia como sea práctica, preferiblemente controlando el espesor de la banda y manteniéndola tan amplia como sea posible, para permitir el calentamiento y humedecimiento uniforme, a aproximadamente 50°C y a aproximadamente 55% de la longitud estirada final. La cuerda hilada puede ser de forma sustancialmente rectangular. Es altamente preferido que la cuerda hilada tenga un espesor transversal menor que aproximadamente 300,000 denier por pulgada de anchura de rollo estirado para fibras de alfombra, y menor que aproximadamente 200,000 denier por pulgada de anchura de rollo estirado para fibras de vestido. Cuando al fibra se estira, la anchura de la cuerda puede permanecer sustancialmente la misma, mientras que el espesor transversal generalmente disminuye durante el estirado. Por consiguiente, los espesores transversales de menos de aproximadamente 300,000 denier por pulgada y menos de 200,000 denier por pulgada, será entendido por un experto en la técnica que se refieren a deniers iniciales . La fibra luego se estira en una segunda etapa a una temperatura de aproximadamente 45 °C o más, y hasta aproximadamente 98° o menos, bajo condiciones húmedas. Por ejemplo, como en la primera etapa de estirado, la fibra se puede estirar bajo agua, bajo acabado diluido, bajo un rociador de agua, o humedecer por vapor, por ejemplo por un chorro de vapor. La temperatura de la fibra durante la segunda etapa de estirado preferiblemente se mantiene de aproximadamente 50°C a aproximadamente 95°C, más preferiblemente de aproximadamente 60°C a aproximadamente 80°C. Preferiblemente, la fibra se estira a una velocidad de 220 yardas (201.08 m) por minuto (ypm) o menos. Más preferiblemente la fibra se estira a una velocidad de 100 ypm (91.40 mpm) o menos. Se encontró sorprendentemente que una temperatura de estirado demasiado alta gradualmente reduce la estirabilidad. La relación de estirado preferida depende del denier de fibra y propiedades deseadas. Por ejemplo, para fibras de 12-20 dpf, es deseado que el hilo no estirado tenga relaciones de estirado mecánicas en el intervalo de 3:1 a 5:1 para obtener propiedades útiles para fibras de alfombra. Es preferido que la relación de estirado sea bastante alta para obtener tenacidad de fibra deseada y también bastante alta para permitir que la fibra se estire por debajo de una sección transversal sustancialmente uniforme. La uniformidad de la sección transversal de la fibra se puede medir y cuantificar usando el intervalo de denier o desviación estándar de alargamiento, como se ilustra en los presentes ejemplos posteriores. Por ejemplo, se ha encontrado que una relación de estirado de aproximadamente 3.5:1 o mayor es deseable para obtener uniformidad sustancial para fibras de 14 a 18 dpf. Las velocidades de hilado mayores o deniers más finos resultan en más orientación estructural, lo cual hace la fibra más dura de estirar y usualmente requiere relaciones de estirado inferiores para obtener las mismas propiedades físicas, incluyendo tenacidad y alargamiento. Es altamente deseado minimizar o eliminar las secciones no estiradas en la fibra, la cual puede ser dura y/o frágil. La relación de estirado particularmente preferida para una fibra específica puede variar dependiendo de, por ejemplo, el uso propuesto de la fibra, y se puede seleccionar por un experto en la técnica. Para una fibra de denier dado, una velocidad de hilado más lenta resulta en una cantidad menor de orientación de estructura de fibra, haciendo más fácil el estirado. En general, las fibras de alfombra requieren relaciones de estirado mayores que las fibras textiles de dpf inferior debido a que las fibras de ' alfombra se producen a una velocidad de hilado inferior, lo cual cambia la estructura de las fibras y disminuye el grado de orientación de hilado. Por consiguiente, los hilos de alfombra de PTT no estirado de dpf mayor requieren más orientación de estirado que las fibras de dpf inferior. La orientación suficiente también se requiere para estabilizar la estructura de la fibra y obtener propiedades físicas uniformes, adecuadas. Mientras que se ha observado que el calentamiento de la fibra sola, por ejemplo con rodillos calientes, puede proporcionar algún mejoramiento en el procesamiento y propiedades, los presentes inventores han encontrado ahora que es altamente preferido que la fibra se mantenga húmeda durante todas las etapas del proceso de estirado. Mientras que no se propone que la invención se una por cualquier teoría o mecanismo particular, se cree que el humedecimiento de la fibra crea temperaturas sustancialmente uniformes en toda la fibra debido a la capacidad de transferencia de calor del agua, plastifica la fibra, y disminuye y/o vuelve más uniforme las fuerzas aplicadas para iniciar el estirado. Por consiguiente, la aplicación de humedad uniforme a cada filamento es deseable, para lograr orientación de fibra suficientemente alta, uniformidad, y resistencia. Las velocidades de hilado relativamente lentas (menos de 600 ypm (548.4 mpm) ) que se pueden usar en hilado de fibras de dpf mayor, por ejemplo, fibras de alfombra, en equipo convencional diseñado con densidades capilares de tobera mayores (también llamado "agujero de tobera") y zonas de enfriamiento más cortas (por ejemplo, menos de 16 pies (487.68 cm) pueden resultar en fibras frágiles en tales procesos convencionales. Con tal equipo, generalmente es preferido que la fibra de dpf mayor se hile a una velocidad menor que 600 ypm (548.4 mpm), frecuentemente de aproximadamente 500 ypm (457 mpm) o menos, aún de aproximadamente 500 ypm (457 mpm) o menos, y en algunas modalidades de aproximadamente 400 ypm (365.6 mpm). Para algunas fibras de dpf mayor, por ejemplo fibras de 14-20 dpf, velocidades de hilado de aproximadamente 450 ypm (411.3 mpm) o menos, 400 (365.6) o menos, y aún 350 ypm (319.9 mpm) o menos, son apropiadas. Los presentes inventores han encontrado que, para hilar hilo de alfombra, los procesos descritos en la presente son particularmente útiles en el equipo que tiene una densidad capilar de al menos aproximadamente 2/cm2. Además, para hilos textiles, los procesos descritos en la presente son particularmente útiles en equipo que tiene una densidad capilar de al menos aproximadamente 8/me2. Como será reconocido por aquellos expertos en la técnica, para un rendimiento dado de polímero, las fibras textiles de denier fino son generalmente hiladas a velocidades más rápidas que los hilos de alfombra y pueden tener densidades capilares mayores, cuando el área de superficie relativamente mayor de las fibras textiles permite el enfriamiento por inmersión más rápido. Por ejemplo, las fibras textiles de denier fino se puede hilar a velocidades de 900 ypm (822 mpm) , o aún 1300 ypm (1188.2 mpm), dependiendo del denier. Los procesos descritos en la presente son particularmente ventajosos para el uso en equipo que tiene una longitud de zona de enfriamiento menor que 16 pies (487.68 cm) . Generalmente, la longitud de la zona de enfriamiento es al menos aproximadamente 12 pies (365.76 cm) , aunque las zonas de enfriamiento más cortas que 12 pies (365.76 cm) se pueden usar. Como será reconocido por aquellos expertos en la técnica, una zona de enfriamiento más corta puede requerir ajustes en otras condiciones y parámetros, tales como rendimiento y velocidad. Después de ser estirada, la fibra se ondula. La fibra se puede ondular usando cualesquiera técnicas convencionales usadas para fibra de PET o nilón tal como, por ejemplo, un ondulador de prensaestopas mecánico. En algunas modalidades de la fibra de alfombra, la fibra ondulada tiene una frecuencia de ondulación de 5 o más, preferiblemente 6 o más. Para alfombra, una frecuencia de ondulación de aproximadamente 10 ondulaciones por pulgada, o menos, generalmente es adecuada. Por ejemplo, en modalidades preferidas, una fibra de alfombra de 6 dpf tiene una frecuencia de ondulación de aproximadamente 9 ondulaciones por pulgada, mientras que una fibra de alfombra de 18 dpf puede tener una frecuencia de ondulación de aproximadamente 7 ondulaciones por pulgada. Generalmente, para fibras que tienen un denier inferior que la fibra de alfombra, tal como, por ejemplo, para usos textiles, es deseable que la frecuencia de ondulación sea hasta aproximadamente 14 ondulaciones por pulgada o más . La frecuencia de ondulación particularmente preferida es dependiente del uso final y denier. La fibra de vestido de denier fino generalmente requiere frecuencias de ondulación mayores . Las fibras hechas de acuerdo con los procesos descritos en la presente se pueden combinar con otras fibras para aplicaciones en una variedad de aplicaciones textiles, por ejemplo, para producir alfombras, y telas para vestido y otros usos . La combinación de tales otras fibras con fibras de poliéster, tales como aquellas hechas de acuerdo con los procesos descritos en la presente, pueden proporcionar mejoramientos en las propiedades físicas de las otras fibras. Los ejemplos de fibras que se pueden combinar con las fibras hechas de acuerdo con los procesos descritos en la presente incluyen fibras de algodón, rayón, PET, polipropileno, poli (ácido láctico), nilón, acrílico, spandex, acetato, lana, y tereftalato de polibutileño . Después de la ondulación, es deseado termo-fijar la fibra con vapor para maximizar la CTU y proporcionar la cohesión de mecha de carda necesaria. La termofij ación se puede realizar aplicando vapor a la fibra, por ejemplo, en un prensaestopas , y calentando la fibra a al menos aproximadamente 80°C y preferiblemente no mayor que aproximadamente 100°C. Después de ser termofijada, la fibra se seca, durante este tiempo la fibra generalmente se relaja. El secado se puede realizar exponiendo la fibra a aire caliente a una temperatura de aproximadamente 60°C o más. Sin embargo, es preferido que la fibra se seque a una temperatura que no excede aproximadamente 140 °C, más preferiblemente menos de aproximadamente 120°C, aún más preferiblemente de aproximadamente 60 a 100°C. Con respecto al secado, las temperaturas citadas se refieren a la temperatura ambiente. Se ha encontrado que la CTU se optimiza cuando la fibra se seca a una temperatura de hasta aproximadamente 100°C. Una CTU en el intervalo de aproximadamente 10% a aproximadamente 60% generalmente es deseable y una CTU en el intervalo de aproximadamente 15% a aproximadamente 60% generalmente es más deseable. Una CTU de aproximadamente 15 a aproximadamente 45% es preferida para usos finales de alfombra, y una CTU dentro del intervalo de aproximadamente 30 a aproximadamente 50% es preferida para usos finales textiles . La fibra relajada estirada se puede cortar en las fibras cortadas que tienen una longitud dependiendo del uso final de una manera convencional. Por ejemplo, una longitud de fibra de aproximadamente 6-8 pulgadas (15.24-20.32 cm) generalmente es preferida para fibras de alfombra. Si se desea, las fibras se pueden tratar con agentes anti-estáticos , los agentes son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica. Los agentes anti-estáticos se pueden incorporar en el polímero y/o aplicar a la superficie de la fibra. Los agentes anti-estáticos pueden ser, por ejemplo, no iónicos, aniónicos, catiónicos, o anfotéricos . La naturaleza y método de uso de un agente antiestático depende de la aplicación propuesta y la composición del polímero, y los agentes anti-estáticos apropiados y métodos de su uso se pueden determinar por un experto en la técnica.

Las fibras se pueden usar para hacer una variedad de telas. Las telas hechas de las fibras de PTT pueden ser, por ejemplo, tejida, no tejida, tejido de punto, o unida. Las fibras de 6 a 25 denier son adecuadas para hacer telas y también para hacer alfombra, usando métodos conocidos . Para usos de vestido, generalmente se prefiere que las fibras tengan una tenacidad de al menos aproximadamente 3.0 gpd (gramos por denier, también referido como "gm./den."), más preferiblemente al menos aproximadamente 3.2 gpd, por ejemplo aproximadamente 3.4 ó 3.6 gpd o mayor. Para usos de alfombra, generalmente es preferido que las fibras tengan una tenacidad de al menos aproximadamente 2.2 gpd, más preferiblemente al menos aproximadamente 2.4 gpd. Ejemplos Los siguientes ejemplos se proponen para ilustrar ciertas modalidades preferidas de la invención. Será reconocido por las personas expertas en la técnica que las condiciones óptimas dependerán no solamente del equipo y tamaño de estopa y tiempo de residencia sino también del equilibrio deseado entre la operabilidad y propiedades físicas necesarias. Ejemplo 1 En este ejemplo, se procesó PTT en equipo de planta piloto propuesto para el uso de nilón. Filamentos de tres lóbulos de PTT de 55 dpf no estirados, que tienen una relación de modificación (MR) de 1.65 se produjeron por pelotillas de extrusión por fusión que tienen una viscosidad relativa (LRV) de 52.0 y una viscosidad intrínseca (IV) de 1.04 de una manera convencional a 252-257°C con una velocidad de hilado de aproximadamente 360 ypm (329.04 mpm) , aplicando un acabado, y dispersión en una lata. La viscosidad intrínseca (IV) se determinó usando viscosidad medida con un Viscosímetro de Flujo Forzado Viscotek Y900 (Viscotek Corporation, Houston, TX) para el polímero disuelto en 50/50% peso de ácido trif luoroacético/cloruro de metileno a una concentración de 0.4 gramos/dL a 19°C siguiendo un método automatizado basado en ASTM D 5225-92. Aunque la fibra se estiro fácilmente como hilado, podrá no ser estirada después de maduramiento como puede el nilón o 2GT. LLegó a ser muy frágil ¦ y tuvo esencialmente ningún alargamiento para romperse después del maduramiento debido al almacenamiento por una semana. Esto fue totalmente inesperado basado en la experiencia con nilón y 2GT cuando la fibra tuvo que ser enfriada a menos de 25°C, muy por debajo de su temperatura de transición vitrea (45°C) , y almacenada a menos de 26°C.

Tabla 1 - Condiciones de Hilado para el Ejemplo 1 La fibra de 55 dpf, después de madurar por una semana, se estiró bajo las condiciones listadas en la tabla 2, se etiquetó A-l a A-5. Una fibra de cuenta de denier fino (8.3 dpf, en la tabla 1) , que tiene una sección transversal redonda también se hiló. La fibra de 8.3 dpf fue menos frágil y tuvo mejor estirabilidad que la fibra de 55 dpf, pero la estirabilidad obtenida podría ser inaceptable para algunos procesos comerciales. La fibra de 8.3 dpf, también después del maduramiento por una semana, se estiró bajo las condiciones listadas en la tabla 2, se etiquetó B-1 y B-2. Se encontró, basado en la prueba de Instron, que las fibras inicialmente frágiles podrán ser estiradas satisfactoriamente si fueran estiradas bajo condiciones caliente y húmeda como se muestra en la tabla 2. Se utilizó Probador de Tensión Instron(R) Modelo 1122. El probador InstronÍR) es un instrumento de prueba electrónico de alta precisión diseñado para probar una variedad de materiales bajo un intervalo amplio de condiciones de prueba. Este dispositivo se puede usar para medir tanto la fuerza como la distancia requerida para romper ya sea una estopa de filamento único o filamentos múltiples por estiramiento entre dos abrazaderas . La abrazadera inferior es estacionaria y la abrazadera superior se mueve a una velocidad de preajuste. Una celda de carga unida a la abrazadera superior mide la fuerza generada en la estopa. Todas las mediciones de PTT en este Instron particular se dieron en el hilo en la forma de cuerda no estirada. Este instrumento tiene una velocidad de cabezal de abrazadera que se. puede ajustar entre 0.002 y 50 pulgadas por minuto (0.00508 y 127 cmpm) . Las velocidades de hilado relativamente lentas, como se muestra en la tabla 1, son adecuadas para procesos de hilado de dos etapas para hilado de dpf mayor con equipo diseñado para densidades capilares de tobera mayores y zonas de enfriamiento más cortas (menores que 16 pies (487.68 cm) ) .

Tabla 2-Ejemplo 1: Prueba en Probador Instron* , a 500 mm/min * 1 = variación de fuerza de estirado baja; 5 = variación de fuerza de estirado alta La tabla 2 reporta los resultados de un estirado único de las fibras de 55 dpf (Series Al a A5) y 8.3 dpf (Series Bl y B2) . Ambos tipos de fibra exhibieron fragilidad antes del estirado. Cada tipo de fibra se estiró en húmedo y seco para comparación. Los resultados reportados son relación de estirado máximo antes del rompimiento y variación de fuerza de estirado. La variación de fuerza de estirado, un valor proporcionado por las mediciones de Instron, es un indicador de uniformidad. Una variación de fuerza de estirado inferior (como se muestra en la tabla 2, A4 y B2) indica una variabilidad inferior y por consiguiente es deseable. Aunque el calor solo o humedad sola ayudan a estirar la fibra frágil, fue claro que el estirado más uniforme se obtuvo usando tanto calor como humedad como se evidenció por la variación de fuerza de estirado. Cuando el estirado en la ausencia de calor y humedad, la fibra tuvo secciones duras no estiradas y denier alto. Estos resultados indican que las condiciones de calientes y húmedas son preferidas para estirar fibras de PTT y superar los cambios de estructura debido al maduramiento . Ejemplos Comparativos (EC2A a EC2F) y Ejemplo 2G Estos ejemplos ilustran las propiedades de PTT procesado en equipo de estirado y extrusión de hilado por fusión de nilón comercial. Los filamentos de tres lóbulos de 1.65 MR, 40 dpf, de fibras de PTT, se produjeron extruyendo por fusión hojuelas de 52.2 LRV de una manera convencional a 266°C, con una velocidad de hilado de aproximadamente 430 ypm (393.02 mpm) , aplicando un acabado, y combinando los extremos en una cuerda hilada y dispersión de la cuerda en latas. La cuerda de las latas se combinaron en una estopa y estiraron a aproximadamente 100 ypm (91.4 mpm) de una manera convencional . Las condiciones de estirado se muestran en la tabla 3. Las condiciones de hilado son como sigue: la temperatura de hilado fue 265°C; el área de sección transversal capilar de tobera fue 0.000228 in2 (0.001470 cm2) ; el rendimiento capilar fue 1.87 g/min; la velocidad de cizallamiento capilar fue 6339 seg"1; la velocidad de hilado fue 430 ypm (393.02 mpm); la velocidad de chorro capilar fue 42.6 pies por minuto (1298.44 cm por minuto); la densidad capilar fue 2.46 N/cm2; la temperatura de hilo no estirado fue 25°C, y el hilo no estirado fue de 40 denier. Las condiciones iniciales probadas fueron con la fibra menos madurada posible, un material de fileta muy pequeña usada dos horas, a temperatura ambiente sin acabado diluido o agua adicional. Aún después de este corto tiempo, la fibra no fue estirable sin proporcionar condiciones calientes y húmedas en las zonas de estirado (Ejemplo Comparativo 2A (EC2A) ) . Las modificaciones a la máquina de estirado para aplicar agua caliente con un rodillo de roce de pre-alimentación y rociar agua caliente en la zona de estirado a aproximadamente 45°C permitió la operación pero dio propiedades variables, lo cual se cree que es debido al rocío proporcionando solamente humectación de superficie de un haz espeso. Esto indica que condiciones de tratamiento más uniformes para cada filamento, tal como humectación bajo agua o solución, son preferidas. La fibra inicialmente fue estirable hasta 2.9X (2.9 X su longitud original, la cual también se puede expresar como una relación de estirado de 2.9:1; Ejemplo Comparativo 2B) pero después de 8 horas solamente se podrá estirar a 2.5X (Ejemplos Comparativos 2C y 2D) . La fibra contuvo secciones no estiradas duras como se evidenció por' las altas variaciones de denier y desviación estándar de alargamiento (S.D.) . Se encontró que la fibra es completamente no estirable después de aproximadamente 30 horas debido a los rompimientos de haz totales, aún a la relación de estirado más baja posible (2.3:1) en este equipo (Ejemplo Comparativo 2F) . Las condiciones de estirado usadas anteriormente no proporcionan tratamiento adecuadamente uniforme para los filamentos o calor suficiente, y también no podrán superar los problemas de estirado debido al maduramiento . Estas condiciones no proporcionan penetración de calor o humedad adecuada en la estopa. El resultado fue denier variable, incluyendo algunas secciones que fueron esencialmente no estiradas y muy duras y frágiles . También se encontró más tarde que las secciones duras producen pelusillas excesivas en fibras de alfombra duras y cardado. También se encontró que ajustando el calor de la fibra estirada en una autoclave a 135°C (Ejemplo Comparativo 2E) la hace mucho más frágil y reduce la tenacidad de 2.1 a 0.7 gpd. (Tal tratamiento es común en la manufactura de fibra de alfombra para modificar propiedades físicas y encogimiento y tal pérdida de tenacidad es altamente indeseable) . Este resultado ilustra que la estructura de fibra también fue aún inestable a estas relaciones de estirado bajas, y que se requieren relaciones de estirado mayores para orientar y estabilizar mejor la fibra. El estirado de la fibra en una máquina de estirado modificada con un tanque de baño de pre-estirado a 45 °C y usando un chorro de vapor para la segunda etapa de estirado ("Estirado 2") produjo est irabilidad aceptable (Ejemplo 2G), aún después de 3 meses de maduramiento , lo cual demostró que la fibra frágil podrá ser estirada exitosamente a 3.9X, con propiedades aceptablemente uniformes y sin algunas secciones duras. El humedecimiento bajo agua de una banda delgada de filamentos y calentamiento de tal banda produjo mejoramientos dramáticos sobre tratamientos de superficie. Estos resultados demuestran que los efectos de maduramiento de fibra pueden ser invertidos sorprendentemente y una máquina de estirado en seco se puede modificar para el uso en la producción satisfactoria de fibra de PTT. Tabla 3 - Ejemplo 2 Condiciones de Estirado Condiciones de EC2A EC2B EC2C EC2D EC2E EC2F 2G estirado Estirado húmedo o Seco Húmedo Húmedo Húmedo Húmedo Húmedo Húmedo seco Temperatura de 24 45 45 45 45 45 45-50 estirado, °C Velocidad de 100 100 100 100 100 100 100 estirado, ppm (mpm) (91.4) (91.4) (91.4) (91.4) (91.4) (91.4) (91.4) Relación de estirado 1.8:1 1.8:1 1.8:1 1.8:1 1.8:1 1.8:1 1.8:1 - pre-estirado incial Relación de estirado 2.3:1 2.9:1 2.9:1 2.5:1 2.5:1 2.5:1 3.9:1 total Estirado 2 Chorro de No No No No No No Si vapor Tiempo después de 2 2 8 16 16 30 3 meses extrusión, hrs Autoclave, 135°C No No No No Si No No Vapor después de ondulación Denier e intervalo No 18 No 22/11- 21 No .11 operable operable 32 operable Tenacidad, gpd 2.2 2.1 0.7 3.4 alargamiento, % 64 167 82 71 Alargamiento %, 13 56 6 desviación estándar -Ejemplo 3 Este ejemplo demuestra el estirado del hilo no estirado de 55 dpf, frágil, madurado del ejemplo 1 bajo una serie de condiciones de procesamiento. Los resultados se muestran en la tabla 4. La máquina de estirado fue capaz de estirado en una etapa o dos, pre-humedecimiento de la fibra en un tanque de baño, estirado b jo agua o acabado diluido en la primera etapa ("Estirado 1"), y estirado en la segunda etapa ("Estirado 2") bajo rocíos calientes o con un chorro de vapor durante un intervalo de temperaturas en estas zonas. Las zonas de estirado/ondulación se acoplaron a un secador, y la fibra estirada se podrá ondular y reíaj ar/ secar sobre un intervalo de condiciones. El equipo usado para estos ensayos se muestra en la figura 1. El UDY producido en el ejemplo 1 se estiró, onduló, y relajó como se describe posteriormente. Las condiciones de procesamiento permitieron que la fibra se estire hasta 5.6X, en lugar de ser esencialmente no estirable como en el equipo de nilón descrito en el ejemplo 2, con propiedades mucho mejores y secciones no estiradas no duras, aún después de aislar la fibra por 60 días. Se encontró que el tanque de baño de pre-estirado mejora la uniformidad de estirado. Como se muestra en los ejemplo 3A y 3B, el calor excesivo puede cristalizar la fibra y reducir la estirabilidad y operabilidad debido a los filamentos rotos. Una etapa de estirado única da operabilidad satisfactoria hasta 3.3X con el tanque de baño de pre - alimentación y estirado en baño y funcionamiento bueno a 3.6X (Ejemplo 3A) . Dos etapas de estirado dan estirabilidad mejorada. El ejemplo 3C muestra que un 4.5X fue obtenible con más estirado tomado en la segunda etapa, es decir, un porcentaje más alto del estirado total en la segunda etapa que en la primera etapa (40% en Estirado 1 y 60% en Estirado 2) . Sin embargo, si más estirado se toma en la primera etapa, (56% en Estirado 1) un estirado de 5.5X fue factible (el Ejemplo 3F muestra las propiedades a 5X) . Se encontró que una temperatura demasiado alta en la primera etapa de estirado (90°C - Ejemplo 3E) no proporciona tan buena operabilidad como se da en una primer estado de estirado a 50°C (Ejemplo 3F) y reduce la relación de estirado máxima, presumiblemente debido a la cristalización excesiva. El . mejor funcionamiento se observó bajo las condiciones usadas en el ejemplo 3F indicando que las temperaturas inferiores son mej ores que las altas .

Tabla 4 - Ejemplo 3: Optimización de Condiciones de Estirado Ejemplo 4 Este ejemplo demuestra otro efecto sorprendente encontrado con las fibras de PTT: la variación de la t ermof i j ación de la fibra después de la ondulación afecta significativamente tanto la operabilidad de procesamiento corriente abajo como volumen de alfombra a un grado sorprendente basado en la experiencia de nilón y PET, La misma fibra hilada como en el ejemplo 2 se convirtió a estopa de alfombra en el equipo mostrado en la figura 1 y se cortó a una longitud de 6 pulgadas (15.24 cm) . La fibra luego se convirtió en hilo en equipo de estambre modificado convencional. La fibra se hilo en anillos en 3.25 ce con 5.1 t.p.i. y se plegó a 4.9 t.p.i., y se ajustó el calor Suessen a 200°C. Luego se formó en manojos en un 1/8 ga., 50 oz/yd. sq. (2.616 gr/cm2), con 5/8 pulgada (1.58 cm) de altura de pelo. La alfombra luego se tiñó disperso en un intervalo de tinte continuo y se terminó de una manera convencional. El ejemplo 4A muestra que sin ayuda de vapor en la ondulación la fibra tuvo un CTU bajo. En procesamiento de hilandería, la mecha de carda tuvo una cohesión muy baja, aún aunque la frecuencia de ondulación fue similar a los otros artículos, y no podrá ser cardada cuando la mecha se extrae aparte. El ejemplo 4B muestra que con ayuda de vapor el proceso llega a ser operable y tanto el CTU como la cohesión de mecha se mejoran. El ejemplo 4C muestra que la disminución de la temperatura de secador/relaj ador de 165 a 60°C no solamente mejora significativamente el CTU sino también mejora el volumen de alfombra.

Tabla 5 - Ejemplo 4 : Preparación de Estopa y Evaluación de Hilo de Alfombra Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (45)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Proceso para producir fibra cortada de alfombra de 6 a 25 dpf, caracterizado porque comprende: prehumedecer un hilo no estirado que consiste esencialmente de poli (tereftalato de trimetileno) a una temperatura menor que aproximadamente 45°C; estirar la fibra bajo condiciones húmedas a una temperatura de aproximadamente 45°C a aproximadamente 95°C en una primera etapa a una longitud de aproximadamente 30 a aproximadamente 90 por ciento de su longitud final; estirar la fibra en una segunda etapa a una temperatura de aproximadamente 45°C a aproximadamente 98°C bajo condiciones húmedas; ondular la fibra estirada; termo-fijar la fibra ondulada en la presencia de vapor a una temperatura de aproximadamente 80°C a aproximadamente 100°C; y secar la fibra ondulada de 60°C a 140°C.
2. 2. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hilo no estirado se hila en equipo que tiene una densidad capilar de tobera de al menos 2/cm2 y una zona de enfriamiento más corta que aproximadamente 16 pies (487.68 cm) .
3. 3. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hilo no estirado se hila a una velocidad menor que aproximadamente 600 ypm (548 mpm) .
4. 4. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pre-humedeciraiento y estirado se realizan bajo agua o bajo una solución acuosa de acabado de procesamiento.
5. 5. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque durante el pre-humedecimiento y estirado, el hilo está en la forma de una cuerda hilada de menos de aproximadamente 300,000 denier/pulgada .
6. 6. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la primera etapa de estirado, la fibra se estira a una longitud de aproximadamente 40 a aproximadamente 70 por ciento de su longitud final.
7. 7. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la primera etapa de estirado, la fibra se estira a una longitud de aproximadamente 50 a aproximadamente 55 por ciento de su longitud final .
8. 8. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 80°C o menos.
9. 9. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura 'de aproximadamente 70°C o menos.
10. 10. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 60°C o menos.
11. 11. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 50°C a aproximadamente 55°C.
12. 12. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 60°C a aproximadamente 80°C.
13. 13. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la termofi ación se realiza a una temperatura de aproximadamente 85°C.
14. 14. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hilo estirado tiene un denier de 6 a 20 dpf.
15. 15. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fibra ondulada se seca a una temperatura de aproximadamente 60°C a aproximadamente 100°C.
16. 16. Proceso para producir fibra cortada textil de 1 a 6 dpf, caracterizado porque comprende : pre-humedecer un hilo no estirado que consiste esencialmente de poli (tereftalato de trimetileno) a una temperatura menor que aproximadamente 45°C; estirar la fibra bajo condiciones húmedas a una temperatura de aproximadamente 45°C a aproximadamente 95°C en una primera etapa a una longitud de aproximadamente 30 a aproximadamente 90 por ciento de su longitud final; estirar la fibra en una segunda etapa a una temperatura de aproximadamente 45°C a aproximadamente 98°C bajo condiciones húmedas; ondular la fibra estirada; termo-fijar la fibra ondulada en la presencia de vapor a una temperatura de aproximadamente 80°C a aproximadamente 100°C; y secar la fibra ondulada de 60°C a 140°C.
17. 17. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el hilo no estirado se hila en equipo que tiene una densidad capilar de tobera de al menos aproximadamente 8/cm2 y una zona de enfriamiento más corta que aproximadamente 16 pies (487.68 cm} .
18. 18. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el hilo no estirado se hila a una velocidad de 1300 ypm (1188.2 mpm) o menos.
19. 19. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el hilo no estirado se hila a una velocidad de 900 ypm (822.6 mpm) o menos.
20. 20. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el pre-humedecimiento y estirado se realizan bajo agua o bajo una solución acuosa de acabado de procesamiento .
21. 21. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque durante el pre-humedecimiento y estirado, el hilo está en la forma de una cuerda hilada de menos de aproximadamente 200,000 denier/pulgada.
22. 22. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque en la primera etapa de estirado, la fibra se estira a una longitud de aproximadamente 40 a aproximadamente 90 por ciento de su longitud final.
23. 23. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque en la primera etapa de estirado, la fibra se estira a una longitud de aproximadamente 70 a aproximadamente 90 por ciento de su longitud final.
24. 24. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 80°C o menos.
25. 25. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 70 °C o menos.
26. 26. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 60 °C o menos.
27. 27. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 55°C .
28. 28. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la segunda etapa de estirado se realiza a una temperatura de aproximadamente 60 °C a aproximadamente 80°C.
29. 29. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la termofij ación se realiza a una temperatura de aproximadamente 85°C.
30. 30. Proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra ondulada se seca a una temperatura de aproximadamente 60°C a aproximadamente 100°C.
31. 31. Fibra cortada textil de poli(tereftalato de trimetileno) de 1 a 6 dpf, preparada de conformidad con el proceso de la reivindicación 16, caracterizada porque tiene una tenacidad de al menos aproximadamente 3.0 gpd y una ondulación asumida de aproximadamente 15% a aproximadamente 60%.
32. 32. Fibra cortada de alfombra de poli (tereftalato de trimetileno) de 6 a 25 dpf, caracterizada porque tiene una longitud de aproximadamente 6 a 8 pulgadas, una tenacidad de al menos aproximadamente 2.2 gpd y una ondulación asumida de aproximadamente 10% a aproximadamente 60%.
33. 33. Fibra cortada de poli (tereftalato de trimetileno) caracterizada porque comprende de 6 a 20 dpf de conformidad con la reivindicación 32.
34. 34. Fibra de poli (tereftalato de trimetileno) de conformidad con la reivindicación 31, caracterizada porque la tenacidad es 3.2 gpd o mayor.
35. 35. Fibra de poli (tereftalato de trimetileno) de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada porque la tenacidad es 2.4 gpd o mayor.
36. 36. Fibra de poli (tereftalato de trimetileno) de vestido de conformidad con la reivindicación 31, caracterizada porque la ondulación asumida es de aproximadamente 30% a aproximadamente 50%.
37. 37. Fibra de poli (tereftalato de trimetileno) de alfombra de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada porque la ondulación asumida es de aproximadamente 15% a aproximadamente 45% .
38. 38 . Hilo caracterizado porque es preparado a partir de una fibra de conformidad con la reivindicación 31 .
39. 39 . Tela caracterizada porque es hecha de un hilo de conformidad con la reivindicación 38 .
40. 40 . Tela no tejida o textil de conformidad con la reivindicación 39, caracterizada porque adicionalmente comprende una o más fibras seleccionadas de fibras de algodón, rayón, ??G, polipropileno, poli (ácido láctico) , nilón, acrílico, spandex, acetato, lana, y tereftalato de polibutileno.
41. 41. Hilo caracterizado porque es preparado de una fibra de conformidad con la reivindicación 32.
42. 42. Alfombra, tapete o tela no tejida caracterizados porque son preparados de una fibra de conformidad con la reivindicación 41.
43. 43. fombra, tapete o tela no tej ida de conformidad con la reivindicación 42, caracterizados porque adicionalmente comprenden una o más fibras seleccionadas de fibras de algodón, ??G, polipropileno, poli (ácido láctico) , nilón, acrílico, lana y tereftalato de polibutileno .
44. 44. Fibra de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizada porque comprende un agente anti-estático .
45. 45 . Fibra de conformidad con la reivindicación 32 , caracterizada porque comprende un agente anti-estático . RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para producir fibras cortadas de poli ( tereftalato de triraetileno) que incluye alimentar hilo no estirado (1) a un tanque de baño (2) , se hace avanzar por los rodillos (3, 4) y se humedece bajo agua. El hilo no estirado humedecido (1) se hace avanzar por los rodillos (5, 6, 7, 8, 10) a una primera etapa de estirado en un tanque de baño (9) y parcialmente se estira entre los rodillos (10, 11) bajo agua en el tanque de baño (9). El hilo (l1) luego se estira parcialmente por los rodillos (11, 12, 13, 14, 15, 16) los cuales son impulsados a una velocidad más rápida que el rodillo (10) . El hilo parcialmente estirado (1, !) luego se rehumedece por chorros de aspersión de agua (17) y se estira adic ionalmente por los rodillos (18, 19, 20, 21) y rodillos de tracción (22, 23) los cuales se impulsan a una velocidad más rápida que el rodillo (16) . Los rodillos de sujeción (5', 8', 14', 22', 25') se usan para minimizar el resbalamiento de hilo. Después del segundo estirado, un rociador de acabado (24) aplica un acabado de procesamiento diluido al hilo estirado (l1 1 ') , el cual luego se hace avanzar y mantiene bajo tensión por los rodillos de tracción (25, 26) en un ondulador de prensaestopas (27) por el impulso de los rodillos de sujeción de ondulador (26'), donde se ondula y termofija por aplicación de vapor (28). El hilo ondulado (1, , ,') luego se hace avanzar en un estado relajado a través de un secador de banda convencional (29) , se corta por el cortador giratorio (30) y se empaqueta (31) para almacenamiento y embarque .