MXPA06007039A - Composicion de poliamida que comprende abrillantador optico, hilados hechos de la misma y proceso para aplicar calor a tales hilados. - Google Patents

Abstract

Se describe una composicion de poliamida, que incluye un abrillantador optico junto con un agente antimicrobiano o estabilizador antioxidante, o ambos, es conveniente para elaborar hilados, y telas, ropa, articulos moldeados u otros articulos tales como alfombras de estos hilados. Tambien se describen los procesos para incorporar abrillantadores opticos en las composiciones de poliamida, polimeros e hilados para hacer telas y articulos moldeados que exhiben una blancura superior despues de la aplicacion de calor.

Description

COMPOSICIÓN DE POLIAMIDA QUE COMPRENDE ABRILLANTADOR ÓPTICO, HILADOS HECHOS DE LA MISMA Y PROCESO PARA APLICAR CALOR A TALES HILADOS Campo de la Invención Esta invención se refiere a composiciones de poliamida sintética mejorada e hilados hechos de las mismas. Más particularmente, la invención se refiere a una composición de poliamida que incluye un agente abrillantador óptico y un estabilizador antimicrobiano o antioxidante,, e hilados hechos de tales composiciones . La invención además se refiere a procesos para fabricar las composiciones e hilados de poliamida ópticamente abrillantados, y a telas teñidas hechas de tales hilados . La invención también se refiere a un proceso para hacer una tela de poliamida sometida a calor de blancura superior, y también a un proceso para la fabricación de artículos moldeados de blancura superior .

Antecedentes de la Invención Todas las poliamidas muestran cierta decoloración durante el tratamiento de calor. Este problema es especialmente evidente en telas sometidas a la aplicación de calor (telas que contienen spandex, cierta ropa interior y en el moldeado de copas de sujetador) para conferir estabilidad REF. 173170 dimensional . El problema de la decoloración del nylon es particularmente evidente con el uso de antimicrobianos . Muchos antimicrobianos orgánicos no se pueden utilizar fácilmente en nylon puesto que reaccionan químicamente durante el proceso de hilatura-fusión para formar especies no caracterizadas. La mayoría de las alternativas inorgánicas se basan en compuestos que contienen plata, y éstos tienen una propensión particular de causar la decoloración, especialmente en la aplicación de calor o en el lavado y planchado subsecuente . La polihexametilenadipamida o, los hilados basados en nylon 6, 6 (N66) polímero en particular, parecen frecuentemente ligeramente amarillos en color cuando al compararse de lado a lado con la policaproamida, o hilados basados en nylon 6 (N6) polímero. Sin embargo, ambos hilados se descoloran cuando las telas son sometidas a calor adicional . Los fabricantes los hilados N66 y N6 han buscado remedios para el amarillamiento de sus productos y han confiado generalmente en tratamientos tópicos con abrillantadores ópticos. La palabra "tópico" en este contexto significa un tratamiento aplicado localmente a las superficies de la tela. El tratamiento tópico de hilados, telas o ropa con abrillantadores ópticos es efectivo, pero no permanente . El método de tratar de forma tópica telas con abrillantadores ópticos se conoce como "impregnación-sobre" . Alternativamente, los hilados o telas se pueden teñir de una manera convencional, usando un tinte blanco ópticamente abrillantador. Sin embargo, en cualquier caso, el efecto de brillantes óptica se pierde gradualmente en tratamientos textiles subsecuentes tal como el teñido y operaciones comunes de lavado . Un reporte publicado por EASTMAN Chemical Company Publication AP-27C, diciembre de 1996, describe el uso de un abrillantador óptico, EASTOBRITE® OB-1 [2 , 2 '- (1, 2-etendiildi-4,1 fenileno)bisbenzoxazol] con resinas de nylon 6 "fibra-grado" . Estos abrillantadores ópticos funcionan absorbiendo la porción ultravioleta del espectro y re-emiten luz en la región azul del espectro visible. La fluorescencia azul reduce el aspecto de color amarillo en el material que contiene el abrillantador óptico . El reporte de EASTMAN discute los abrillantadores ópticos pulverizados mezclados (un tipo triazina, tipo coumarino, tipo benzooxazol, tipo estilbeno y OB-1) con dos resinas de poliamida nylon 6. Estas resinas eran primero una resina deslustrada que contenía 0.3% de dióxido de titanio y un segundo con 1.6% de dióxido de titanio. Estas resinas de nylon 6 fueron molidas al tamaño de malla de 3 milímetros y se secan mezcladas con las composiciones de abrillantador. Las diferentes resinas de nylon 6 ópticamente abrillantadas fueron hiladas en hilados estirados y tejidas para hacer telas que fueron restregadas antes de las medidas de blancura y solidez a la luz. El reporte de EASTMAN también discute mezclar un abrillantador con el nylon 6,6 fundido en una atmósfera húmeda, libre de oxígeno para "simular condiciones de producción." EASTMAN describe que EASTOBRITE® OB-1 fue "estable y conservó su fluorescencia" en esta mezcla. Sin embargo, ningún resultado de la hilatura de la fibra o datos de blancura se reportó para el nylon 66 . También no se reportaron por EASTMAN, para cualquier poliamida, las propiedades de fibra importantes de la fuerza de tensión y firmeza a la luz . Los remedios de la técnica anterior para conservar la blancura de los hilados y telas basadas en polímero sintético, especialmente los remedios buscados para mejorar la "blancura de la tela" de nylon 6,6, no son adecuados para los procesos de fabricación comerciales . Según lo observado arriba, las técnicas convencionales de impregnación o teñido son costosas y no conservan su actividad en cierto plazo. Como tal, existe aún una necesidad de incorporar abrillantadores ópticos en polímeros de poliamida sintética para lograr una mejora de blancura permanente inafectada por el post-procesamiento de la tela, tal como la aplicación de calor. Además, los métodos de impregnación-sobre y teñido-blanco se limitan a las telas blancas; es altamente deseable encontrar un método que produzca una buena tela blanca que entonces se pueda teñir posteriormente para proporcionar colores más brillantes y más limpios .

Breve Descripción de la Invención Los solicitantes han observado que los hilados hechos de composiciones de poliamida sintética se pueden mejorar en aspecto de blancura incorporando un abrillantador óptico en el mismo hilado. Tales hilados exhiben una mejora de blancura permanente y pueden conservar esta mejora de blancura a través de operaciones tales como aplicación de calor. En ciertos casos, también dan lugar a una tela de color más intenso, más limpio cuando se tiñe la tela. Este efecto en telas coloreadas no se puede lograr con técnicas convencionales de brillantez óptica, puesto que el abrillantador se elimina de la tela durante el proceso de teñido . Además, estas composiciones de poliamida pueden contener un estabilizador oxidante, o un aditivo antimicrobiano. El uso de un abrillantador óptico con un agente antimicrobiano -es particularmente beneficioso puesto que los hilados de nylon con los antimicrobianos basados en plata tienden de otra manera a decolorarse, especialmente en la aplicación de calor o en el lavado y planchado subsecuente .

Los polímeros de nylon y copolia idas de la presente invención son, en particular, intrínsecamente teñibles por - tintes ácidos, reactivos y de dispersión, pero también se pueden presentar en_ una forma de tinte básico modificando estos polímeros o copolímeros con un aditivo tal como ácido 5-sulfo-isoftálico copolimerizado en el polímero. Esta modificación hace a los hilados hechos de tal composición particularmente receptivos a la coloración con tintes base . La composición de poliamida puede también incluir otros aditivos bien conocidos en la técnica (por ejemplo, y no limitado a estos, absorbentes UV, estabilizadores de luz, catalizadores, agentes de nucleación, pigmentos de color) . Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de poliamida que comprende un abrillantador óptico junto con un agente antimicrobiano o un estabilizador antioxidante, o ambos. La composición de poliamida típicamente puede ser polihexametilenadipamida o policaproamida, o copolímeros de las mismas pero no se limita a estos polímeros y copolímeros. La composición de poliamida puede ser un polímero teñible ácido, o un polímero teñible base (teñible catiónico) . La presente invención también se dirige a hilados hechos de tales composiciones, y a telas y ropa hechas de tales hilados, a telas teñidas que contienen un abrillantador óptico, y a los procesos para fabricar los polímeros, composiciones e hilados. Además, de acuerdo con la presente invención, también se proporciona un proceso para producir tela de nylon sometida a calor de blancura satisfactoria, que comprende: construir una tela de un hilado de nylon ópticamente abrillantado, calentando la tela a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 160° a 220° centígrados por un período de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 90 segundos, en donde la tela tiene una blancura CIÉ de por lo menos 75, medida después de la aplicación de calor. Se proporciona adicionalmente de acuerdo con la presente invención, un proceso para la fabricación de un artículo moldeado tal como una copa de sujetador de blancura mejorada. Una tela hecha con un hilado de nylon ópticamente abrillantado se somete a calor y presión en un molde por un tiempo predeterminado . Otros objetos de la invención llegarán a ser claros a partir de la descripción siguiente.

Descripción de la Invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de poliamida que incluye un abrillantador óptico. La composición de poliamida puede comprender un polímero teñible ácido o un polímero teñible base (también conocido como polímero modificado catiónico) .

La composición de poliamida puede ser típicamente ya sea de "polihexametilenadipamida (nylon 6,6), o policaproamida (nylon 6), o copolímeros de cualquiera de estas poliamidas. El abrillantador óptico está presente en una cantidad de aproximadamente 0.005 a aproximadamente 0.2 por ciento en peso de la composición. La composición de poliamida de la presente invención además comprende un agente antimicrobiano o un estabilizador antioxidante, o una combinación de los dos aditivos. El agente antimicrobiano puede ser un compuesto que contiene plata. El antimicrobiano está - típicamente presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 1.0 por ciento en peso. La concentración del antioxidante puede ser en el intervalo de 0.1 a 2% en peso donde se utiliza un sistema orgánico, pero puede ser tan bajo como 5 ppm donde el antioxidante se basa en el uso de compuestos que contienen ion de cobre. Los aditivos de la presente invención pueden comprender más de un abrillantador óptico, aditivo antimicrobiano o antioxidante. La composición de poliamida de la presente invención puede elaborarse agregando el aditivo abrillantador óptico (OBA, por sus siglas en inglés) antes, durante o después de la polimerización. Es decir, el OBA se puede introducir con materiales mono éricos por sí mismos (hexametilendiamina y ácido adípico en el caso del nylon 6,6; o caprolactama en el caso del nylon 6) , o mientras que estos materiales monoméricos se procesan en el polímero, o se introducen en el polímero fundido una vez que se termine el proceso de polimerización. Alternativamente, el OBA se puede también componer en una concentración más alta en una mezcla madre por el uso de un polímero portador, después de lo cual los granulos de polímero de esta mezcla madre se miden en el polímero convencional antes de fundirse, mezclarse y extruirse en filamentos. Alternativamente, el concentrado de la mezcla madre o el OBA puro se puede fundir y alimentar como una corriente separada en el flujo del polímero fundido normal, en comparación con la mezcla de granulos sólidos, para la mezcla subsecuente y extrusión. Específicamente, la composición de poliamida se puede hacer por un proceso de autoclave. En este proceso una solución acuosa concentrada de sal de nylon 6 , 6 se puede proporcionar a un recipiente de autoclave. La solución se puede preparar a partir de una solución acuosa de los monómeros de hexametilendiamina y ácido adípico, de la manera conocida en la técnica. Opcionalmente, la solución puede también contener cantidades menores de otros monómeros tales como diaminas, ácidos dicarboxílieos, o monómero de nylon 6 como una solución de caprolactama. Los co-monómeros opcionalmente agregados se pueden mezclar con la sal de nylon 6,6 en una cantidad para proporcionar un contenido de copolímero final de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 20 por ciento en peso . El recipiente de autoclave se puede entonces calentar aproximadamente 220°C para permitir que la presión interna se eleve. Otros aditivos tales como el deslusterante, dióxido de titanio (Ti02) se pueden inyectar opcionalmente como una dispersión acuosa en la autoclave en este punto . Para proporcionar un polímero ópticamente abrillantado, una dispersión acuosa de un abrillantador óptico se puede también inyectar en la mezcla en el recipiente de autoclave en este mismo punto. Alternativamente, el abrillantador óptico se puede agregar como una dispersión acuosa o solución en un solvente orgánico tal como caprolactama, cuando la solución de sal concentrada primero se introduce en la autoclave. Alternativamente, el abrillantador óptico se puede incluir cuando la solución de sal primero fue preparada, antes de la concentración y de la introducción en la autoclave. La mezcla se puede entonces calentar en la autoclave a aproximadamente 245°C. Al estar a esta temperatura, la presión de la autoclave se puede reducir a presión atmosférica y también se puede reducir aún más la presión por la aplicación de un vacío de la manera conocida, para formar la composición de poliamida. La autoclave, que contiene la composición de poliamida, puede mantenerse por lo general a esta temperatura por aproximadamente 30 minutos.

Esta etapa se puede continuar por el calentamiento adicional de la composición de polímero de poliamida en la autoclave a aproximadamente 285°C e introduciendo nitrógeno seco al recipiente de la autoclave y presurizando la autoclave a aproximadamente 4 a aproximadamente 5 bares de presión absoluta. La composición de polímero se puede sacar de la autoclave abriendo un puerto en el recipiente de la autoclave y permitiendo que la composición de poliamida fundida fluya del recipiente en la forma de cordones . Estos cordones se pueden enfriar y apagar en una corriente de agua. Después, los cordones de polímero de poliamida se pueden granular por medios conocidos y enfriar adicionalmente con agua . Alternativamente, la composición se puede preparar por una ruta de polimerización continua (CP, por sus siglas en inglés) . Para el nylon 66 y sus copolímeros, las etapas de proceso esenciales son similares al proceso de la autoclave. Una solución concentrada de sal de Nylon 66 y de comonómeros apropiados se introduce a una unidad de pre-polimerización, donde la mayoría del agua se elimina, y la masa se polimeriza a un polímero de peso molecular bajo. El fundido después pasa abajo de los tubos calentados y emerge como un polímero de peso molecular más alto del cual el vapor se pueda eliminar en una unidad separadora. El polímero fundido se puede entonces extruir como cordones, enfriados en agua y cortados en granulos convenientes para el secado, opcionalmente aumentando el grado de polimerización en la fase sólida, y refundiéndolos para la hilatura subsecuente. Alternativamente, la línea de CP se puede conectar con una máquina de hilatura, de tal modo que es posible la hilatura directa, sin pasar a través de las etapas intermedias de enfriamiento y corte en granulos . Como en el proceso de lotes, el abrillantador óptico se puede introducir en varios diversos puntos, preferiblemente como dispersión acuosa. Así, el abrillantador óptico se puede agregar a la solución de sal original antes de la concentración, o introducir en la primera etapa de polimerización al mismo tiempo que la solución de sal concentrada, o inyectar además corriente abajo en el fundido, o aún inyectar en estado fundido en la corriente del polímero que emerge final . El nylon 6 y sus copolímeros son producidos casi siempre por una ruta de CP, en la cual la caprolactama, cantidades pequeñas de agua, y un catalizador de iniciación tal como ácido acético o benzoico, se alimentan junto con comonómeros y las suspensiones aditivas tales como dióxido de titanio, en el polimerizador de CP. Éste es frecuentemente un tubo simple de VK, pero las plantas modernas utilizan generalmente un sistema de dos fases incluyendo un recipiente del pre-polimerizador . La mezcla se somete a calor, se elimina el vapor, y la masa del polímero se bombea en un troquel de extrusión, donde los cordones extruídos se enfrían bajo agua, y se cortan en granulos. Los granulos se extraen normalmente con agua caliente para retirar el monómero, luego secado para la hilatura subsecuente. Un acoplamiento directo a la planta de hilatura es raro, debido a la dificultad en extraer el monómero y los oligómeros . Para producir un polímero ópticamente abrillantado, el abrillantador óptico puede ser incluido en cualquier etapa del proceso, pero en gran medida lo más conveniente es proporcionar el agente como una suspensión acuosa en la entrada al sistema, junto con las otras materias primas . Los métodos generales para la fabricación de polímeros de nylon se resumen muy bien para el experto en "Nylon Plastics Handbook", Editado por M.I. Kohan, ISBN 3-446-17048-0. Alternativamente, la composición de poliamida de la presente invención se puede hacer por un proceso de mezcla madre, en el cual una concentración alta del agente abrillantador óptico, por ejemplo 1-10% en peso, se incorpora en un polímero portador conveniente, preferiblemente una poliamida. Tal mezcla madre se puede en teoría fabricar por cualquiera de los métodos señalados arriba a condición de que una concentración alta apropiada del aditivo pueda lograrse. No obstante, es más común utilizar un proceso de composición, en el cual cantidades predeterminadas de polímero portador y aditivo pulverizado se mezclan, fundiéndose juntos en un extrusor, extruídos en cordones, enfriados con agua y cortados en granulos. La mezcla subsecuente de los granulos da un concentrado que es totalmente uniforme. Este mezcla madre concentrada se puede entonces ya sea mezclar con los granulos normales de polímero vía un sistema de medición, y los dos fundidos juntos para dar la composición de la invención, o la mezcla madre se puede fundir por separado, y después inyectar en el flujo del polímero estándar fundido. Donde más de un ingrediente es agregado, por ejemplo un agente abrillantador óptico junto con un agente antimicrobiano y/o antioxidante, es altamente ventajoso componer todos los ingredientes juntos en una sola mezcla madre de polímero. Varias alternativas se pueden hacer a la presente invención sin salirse del alcance de la misma. Por ejemplo, el abrillantador óptico se puede fundir sin recurrir a una mezcla madre, y después inyectar en el flujo del polímero estándar fundido en la entrada a una máquina de hilatura. Alternativamente, el abrillantador óptico se puede dosificar en forma pulverizada sólida a un polímero estándar en cualquier etapa, según lo implicado en la referencia de Eastman, pero esta dosificación puede hacer difícil controlar la concentración. Alternativamente, un abrillantador óptico se puede incorporar en una cera emulsiva, que luego se utiliza para formar una dispersión acuosa. La dispersión se rocía en los granulos de polímero de poliamida en la cantidad requerida, y después se seca. Los granulos tratados se pueden después fundir e hilar en fibra. Los procesos de mezcla madre, los procesos de CP o el proceso de autoclave descritos arriba pueden proporcionar una composición de poliamida con viscosidades relativas de un método de ácido fórmico (RV, por sus siglas en inglés) de aproximadamente 32 a aproximadamente 62 y aproximadamente 45 gramos equivalentes de extremos amina por 1000 kilogramos de polímero. Opcionalmente, el proceso se puede modificar para hacer una composición de poliamida con aproximadamente 50 a aproximadamente 75 gramos equivalentes de extremos amina por 1000 kilogramos de polímero, proporcionados por la adición de un exceso de diamina orgánica tal como solución de hexametilendiamina a la solución acuosa de la sal de nylon 6,6, o con caprolactama alimentada a un polimerizador del nylon 6. Además, los polímeros se pueden poli erizar adicionalmente en una unidad de fase sólida, a niveles mucho más altos de viscosidad. Los polímeros de nylon y las copoliamidas descritas adjunto son inherentemente ácido-teñible. El numero de grupos extremo de amina libres (AEG, por sus siglas en inglés) en estos polímeros es por lo menos 25 gramos equivalentes por 1000 kilogramos de polímero de nylon. Para hacer polímeros ácidos que tiñen más profundamente se desea un nivel mejorado de grupos extremo de amina libre. Los polímeros de nylon ácidos que tiñen más profundamente tienen un nivel de AEG mejorado, por lo menos 35 gramos equivalentes por 1000 kilogramos de polímero de nylon; y pueden utilizarse los niveles de AEG de 60 a 130 gramos equivalentes por 1000 kilogramos de polímero de nylon. Los polímeros de nylon y copoliamidas descritos en la presente se pueden también presentar en una forma de tinte básico, es decir, receptivos a la coloración con los tintes base también llamados tintes catiónicos. Tales hilados de tinte base se hacen de polímero de poliamida con un modificante de tinte catiónico copolimerizado en el polímero. La Patente Norteamericana No. 5,164,261 de Windley, incorporada adjunto por referencia en su totalidad, describe la preparación de tales poliamidas modificadas de tinte catiónico. En la presente invención, se prefiere modificar el polímero durante la polimerización con 0.3 a 4 por ciento de modificante de tinte catiónico preferido de la sal de sodio del ácido 5-sulfoisoftálico, o su éster dimetilo. Generalmente, una cantidad pesada de la sal de sodio del ácido 5-sulfoisoftálico, o de su éster dimetilo, se combina con una cantidad conocida de la sal precursora de poliamida en una autoclave usando procedimientos estándares de polimerización conocidos en la técnica. Preferiblemente, el polímero contiene modificante de tinte catiónico en la cantidad de aproximadamente 0.75 a aproximadamente 3 por ciento en peso, según lo determinado por el análisis de azufre total del polímero . Esta cantidad de modificante de tinte catiónico se reporta como grupos sulfonato equivalentes . La concentración preferida de grupos sulfonato es por lo menos de 25 gramos equivalentes por 1000 kilogramos de polímero hasta aproximadamente 200 gramos equivalentes por 1000 kilogramos de polímero. La composición de poliamida de la presente invención es particularmente útil cuando se hila en hilados, debido a que el blanqueador óptico está en la composición, y por lo tanto en el mismo hilado cuando se forma la tela, en comparación al impregnado de una tela. Los hilados de la presente invención exhiben una blancura mejorada, especialmente después del procesamiento de la tela tal como la aplicación de calor. Otra ventaja es que las telas ópticamente blanqueadas se pueden teñir posteriormente de una manera convencional, usando tintes ácidos, tintes catiónicos, tintes reactivos, etc., para dar las telas coloreadas que parecen más limpias, más frescas y más brillantes que las telas estándares. Este resultado es imposible de alcanzar a través de métodos de impregnación-sobre o tinte-blanco, debido que el agente abrillantador óptico se encuentra durante el proceso de teñido . Generalmente, el hilado de la presente invención es un hilado textil de filamentos múltiples' en la forma de un hilado de orientación baja (LOY, por sus siglas en inglés) , un hilado, parcialmente orientado (POY, por sus siglas en inglés) o un hilado completamente estirado (FDY, por sus siglas en inglés) . El hilado puede ser un hilado texturizado hecho de hilado parcialmente orientado, o un hilado texturizado con chorro de aire. Por otra parte, el hilado de la presente invención puede ser sustancialmente continuo o comprendido de longitudes más cortas . Tales hilados se pueden utilizar para hacer telas, que a su vez se pueden utilizar para hacer ropa. También, los hilados de la presente invención pueden ser hilados de filamento continuo abultado (BCF, por sus siglas en inglés) o fibras cortadas hiladas, y tienen utilidad como hilados de alfombra. Los hilados pueden también ser hilados industriales de mayor fuerza, donde hay ventajas claras en ciertas áreas, tales como telas brillantes-coloreadas claras para balones de aire caliente, o en un hilado blanco más durable en agujetas de calzado para ropa deportiva. Los hilados de la invención pueden prepararse adaptando la tecnología de proceso de hilatura por fusión conocida. Con tal tecnología, la composición de poliamida granulada hecha usando un proceso de CP o de autoclave, ambos con un abrillantador óptico en el mismo según lo descrito arriba, se proporciona a una máquina de hilatura. La composición de poliamida granulada puede también contener una mezcla de polímero estándar con una cantidad medida de concentrado de mezcla madre que comprende una resina portadora con el abrillantador óptico y opcionalmente otros aditivos. Alternativamente, la salida fundida ópticamente abrillantada de una unidad de polimerización continua (CP) se puede acoplar directamente a una máquina de hilatura. El polímero fundido es remitido por una bomba de medición a un paquete de filtro, y estirado a través de una placa de hilera que contiene orificios capilares de una forma elegida para producir el corte transversal del filamento deseado a la temperatura de hilatura. Estas formas en corte transversal incluyen circular, no-circular, trilobulada y diábolo, hueca o muchas otras . Las temperaturas de hilatura están generalmente en el intervalo de 270 a 300°C para el nylon 66 y sus copolímeros, y 250 a 280°C para el nylon 6 y copolímeros. El haz de filamentos que emergen de la placa de hilera, es enfriado por aire de enfriamiento rápido acondicionado, tratado con acabado para hilar (una emulsión de aceite/agua), y entrelazado opcionalmente. En el caso de FDY (hilado completamente estirado) , el proceso en línea en la máquina de hilatura consiste en hacer varias vueltas alrededor de un -conjunto de rodillos de poleas (rodillos de alimentación) , el número de vueltas es suficiente para prevenir el deslizamiento sobre estos rodillos, y después pasando el hilado sobre otro conjunto de rodillos (rodillos de estiramiento) que giran a velocidad suficiente para estirar el hilado por una cantidad predeterminada (el grado de estiramiento) , y finalmente calentando y relajando el hilado; por ejemplo, con una caja de vapor, antes de enrollar en un dispositivo tomador. Las velocidades de por lo menos 4000 metros por minuto son típicas en los procesos modernos. Opcionalmente, un método de calentamiento alternativo (o relajación) se puede utilizar, tal como rodillos calentados, y un sistema adicional de rodillos de polea se puede incorporar entre los rodillos de estiramiento y la enrolladora para controlar la tensión mientras que se fija o relaja el hilado. También, opcionalmente, una segunda aplicación del acabado para hilar, y/o el entrelazamiento adicional se pueden aplicar antes de la etapa de enrollado final . En el caso de POY, el procesamiento en línea adicional consiste solamente de hacer una envuelta en S sobre dos rodillos de polea que giran esencialmente a la misma velocidad, y después pasando el hilado a una enrolladora de alta velocidad, y enrollándolo a una velocidad de por lo menos 3500 metros/min. El uso de la envuelta en S es beneficioso para controlar la tensión, pero no es esencial. Tal POY se puede utilizar directamente como un hilado plano para tejer o hacer punto, o como alimentación de materia prima para texturizar. El proceso de hilatura de LOY es similar a POY excepto que se utiliza una velocidad más baja de enrollado, de quizás 1000 m/min o más baja. Estos hilados de orientación baja, en general, se procesan además vía una segunda etapa, por ejemplo, en una máquina de estiramiento-enrollado o retorcedora-estiramiento convencional. Adicionalmente de acuerdo con la presente invención, también se proporciona un proceso para aplicar calor a un hilado de nylon ópticamente abrillantado, que comprende: calentar los hilados a una temperatura por un período de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 90 segundos, en donde el hilado tiene una blancura CIÉ de por lo menos 75, medida después de la aplicación de calor al hilado a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 160 a aproximadamente 220° centígrados. Se prefiere una temperatura para la aplicación de calor de 185°C y un período de calentamiento de 45 segundos. En este método, un aditivo antioxidante se puede incluir en el hilado usado. El antioxidante puede ser una sustancia orgánica tal como un fenol obstaculizado, o una mezcla de sustancias. En una modalidad preferida, el ion de cobre, preferiblemente >5ppm, y un haluro se utiliza como el antioxidante con el agente abrillantador óptico. También se proporciona un proceso para producir un artículo de nylon ópticamente abrillantado, tal como una copa moldeada de sujetador, bajo estas condiciones .

MÉTODOS DE PRUEBA La tenacidad del hilado y el alargamiento del hilado se determinan según el método ASTM D 2256-80 usando un aparato de prueba de tensión (Instron Corp, Cantón, Massachusetts, USA 02021) y una velocidad de cabeza cruzada constante. La tenacidad se mide según el método de ISO-2062, y se expresa como centi-Ne tons por tex (cN/tex) . El porcentaje de alargamiento del hilado es el aumento en longitud del espécimen, medido en carga de rompimiento, expresada como porcentaje de la longitud original. Se mide el polímero RV usando el método de ácido fórmico según ASTM D789-86, pero con un viscómetro de Ubbelohde en lugar del tipo Ostwald. La concentración final de la amina de polímero es medida por la titulación dirigida con la solución del ácido perclórico estandardizada de las muestras pesadas del polímero disueltas en mezcla de fenol/metanol . Las soluciones no fueron filtradas para retirar pigmentos deslustrables insolubles, pero se dejaron hacer para calcular las concentraciones . La blancura del hilado fue determinada usando un método de prueba que conforma el grado de blancura CIÉ para cada muestra de hilado. Las muestras fueron medidas individualmente para la blancura (W) y amarillamiento (Y) , usando un espectrofotómetro de reflexión GRETAG MACBETH "COLOR EYE" . Primero, determinándose las coordenadas de color L, a y b; y entonces, calculando W e Y por medios conocidos en la técnica (véase ¡Método ASTM E313-1996 Standard Practice for Calculating hiteness and Yello ness índices from Instrumentálly Measured Color Coordinates) . Los detalles de esta medida se encuentran en Color Technology in the Textile Industry 2nd Edition, publicado por Committee RA 36, AATCC (1997) ; ver en este volumen: Special Scales for White Colors by Harold and Hunter, pp 140-146, y las referencias en el mismo; todos son incorporados adjunto por referencia en su totalidad.

EJEMPLOS Ejemplos de la Invención con Polímero Ópticamente Abrillantado En los ejemplos de la invención, los hilados de 96 dtex y 68 filamentos de corte transversal circular fueron preparados a partir de un polímero de nylon 66 de 40 RV, 50 AEG (grupos extremos amina por 1000 kilogramos de polímero) que contiene 0.009% en peso de Ti02, junto con una mezcla madre de abrillantador óptico en una resina basada portadora basada en nylon 6, de Americhem UK Ltd. Los hilados contienen cantidades variantes de abrillantador óptico, y por lo tanto cantidades variantes de polímero de nylon 6 en el cual el abrillantador óptico fue dispersado; según lo mostrado en la tabla 1. El polímero fue hilado por fusión y procesado como un POY, según lo descrito arriba. Estos hilados fueron texturizados y tejidos a punto en los tubos del hilado, se aplicó calor a varias temperaturas en el intervalo de 185 a 200°C, y luego medido para la blancura CIÉ usando el método de prueba que conforma el grado de blancura CIÉ según lo descrito arriba.

Tabla 1, Ejemplos Comparativos En una serie de ejemplos comparativos, los hilados de 96 dtex y 68 filamentos de corte transversal circular fueron preparados a partir de un polímero de nylon 66 de 40 RV, 50 AEG (grupos extremos amina por 1000 kilogramos de polímero) que contenía 0.009% en peso de Ti02, cantidades variantes de polímero de nylon 6, pero sin ningún abrillantador óptico; según lo mostrado en la Tabla 2. Esto se hizo para verificar que cualquier efecto visto en los primeros ejemplos 1-4 de la tabla 1 anterior fuera de hecho debido a la presencia del abrillantador óptico, y no a las cantidades pequeñas de nylon 6 adventicio que los acompaña en la mezcla madre.

Tabla 2 Estos datos en las tablas 1 y 2 muestran que los polímeros fundidos de nylon 6.6 ópticamente abrillantados con 0.02 a 0.04 por ciento en peso de aditivo son altamente beneficiosos para la retención posterior de la aplicación de calor de la blancura del hilado. Específicamente, los hilados de la invención son superiores en retención de • blancura después de la aplicación de calor a 200°C a la aplicación de calor de los ejemplos comparativos a una temperatura inferior (185°C) .

Ejemplo de Polímero Ópticamente Abrillantado con Aditivo Antioxidante Un primer hilado exactamente igual al del ejemplo 2 en la tabla 1, y un segundo hilado exactamente igual al del ejemplo 1 en la tabla 2 fueron preparados, con excepción del hecho que ambos polímeros del hilado contuvieron 0.2% de IRGANOX® B1171, un antioxidante del polímero obtenido de CIBA Specialty Chemicals Company, High Point, North Carolina, USA. Químicamente, este antioxidante es una mezcla del fenol obstaculizado IRGANOX®1098, y el fosfito orgánico IRGAFOS®168. Los hilados fueron tejidos a punto de manera similar a la anterior, la aplicación de calor y medido para la blancura CIÉ. Estos datos se muestran en la tabla 3, e indican que una blancura superior es obtenida por la adición posterior del antioxidante IRGANOX® B1171 al polímero.

Tabla 3 El ejemplo 1 de la tabla 3 muestra que el uso de un abrillantador óptico da un hilado que es mucho más blanco que lo obtenido por la hilatura del polímero estándar (incluso cuando el último contiene un antioxidante) , aunque esta blancura se pierde progresivamente a temperaturas más altas de la..aplicación de calor. El ejemplo 2 muestra que usando un abrillantador óptico conjuntamente con un antioxidante, es posible producir un hilado o una tela que es más blanca, incluso después de la aplicación de calor a 200°C, que el hilado del polímero estándar sin la aplicación de calor Ejemplo de Polímero Abrillantado Ópticamente con Aditivo Antimicrobiano Los hilados fueron preparados de una manera similar a los de la tabla 1, con excepción del hecho que el polímero de poco lustre (opaco) contenía 1.5% de dióxido titanio, cantidades variantes de nylon 6 y abrillantador óptico y 0.25% del aditivo antimicrobiano IONPURE basado en plata (obtenido de Ishizuka Glass Company y hecho en una mezcla madre con nylon 6 por Wells Plastics Limited of Stone, Staffordshire, Reino Unido) . Los hilados fueron tejidos a punto de manera similar a la anterior, aplicación de calor y medidos para la blancura CIÉ. Estos datos se muestran en la tabla 4.

Tabla 4.

En la tabla 4 , los datos del ej emplo comparativo muestran el resultado de la blancura esperado en la hilatura de un hilado del polímero estándar, y cómo éste se deteriora a partir de 81 a 77 a 60 mientras que se le aplica calor al hilado a temperaturas progresivamente más altas. Los datos del ejemplo 1 muestran cómo la incorporación de una cantidad pequeña de agente antimicrobiano basado en plata causa una pérdida significativa e inaceptable de blancura en el hilado conforme se hila, de 81 a 70 unidades, incluso sin la aplicación de calor, y cuánto llega a empeorarse esto a medida que se eleva la temperatura . Los datos del ejemplo 3 muestran cómo la incorporación de un abrillantador óptico junto al agente antimicrobiano da un hilado que es superior en blancura al hilado del ejemplo comparativo sin la presencia del agente antimicrobiano, y permanece a un nivel aceptable de blancura incluso después de aplicar calor a 200 grados C. Las cantidades pequeñas de nylon 6 también presente en estas muestras se presentan porque éste es el polímero portador usado en la mezcla madre, y no tienen ningún efecto significativo en los datos de blancura.

Ejemplos de Hilados Teñibles Base Ópticamente Abrillantados Dos hilados fueron preparados de una manera similar a los de la tabla 1, con excepción que el polímero era teñible (catiónico) base. Un primer hilado contuvo algo de nylon 6 y del abrillantador óptico de la tabla 1. Un segundo hilado comparativo del mismo polímero teñible base no tenía ningún abrillantador óptico. Estos hilados fueron tratados como los de la tabla 1 y medidos para la blancura CIÉ, reportados en la tabla 5 Tabla 5.

Ejemplos de un proceso de producción para fabricar polímero ópticamente abrillantado de poliamida 66 El homopolímero de nylon-6,6 fue preparado a partir de una solución acuosa al 51.5% de sal de nylon-6, 6 (preparada a partir de hexametilendiamina y ácido adípico) puesta en un recipiente agitado junto con una cantidad deseada de una solución de hexametilendiamina acuosa al 30% (la cantidad de exceso de diamina agregada para dar el nivel deseado del grupo extremo amina en el polímero final , es determinada por la experimentación puesto que un poco de diamina se pierde por la evaporación) junto con 44 partes por millón de un agente antiespumante y aproximadamente 100 ppm de Eastobrite OB-1. La mezcla fue evaporada calentando a partir de temperatura ambiente a 155°C bajo 2.7 bares de presión absoluta. La evaporación fue terminada con 80 a 85% de contenido de sólidos . La mezcla concentrada fue transferida baj o un gas inerte (nitrógeno) a una autoclave y calor aplicado al recipiente para elevar la temperatura de la mezcla . La presión autógena en la autoclave fue mantenida a 18 . 2 bares absolutos . A 230°C y 18 . 2 bares absolutos , 330 partes por millón de una dispersión acuosa de Ti02 al 40% fue inyectada en la autoclave usando una presión de nitrógeno de 20 bares . A 245°C, la presión en la autoclave fue reducida a presión atmosférica y adicionalmente reducida a 0.65 bares absolutos por la aplicación de vacío al recipiente y mantenida por un período de aproximadamente 30 minutos . La temperatura del recipiente fue mantenida sobre la temperatura de fusión del polímero ahora formado, y la presión del recipiente entonces fue aumentada a la atmosférica por el retiro del vacío y la introducción de nitrógeno seco. El nitrógeno presurizado a 4 a 5 bares absolutos a aproximadamente 285°C fue introducido al recipiente . La sobrepresión permitió que el fundido del polímero fluyera, en la forma de cordones , desde una abertura del recipiente en una corriente de agua enfriada . Estos cordones enfriados rápidamente del polímero se trozaron (granularon) y además enfriados con agua . Los trozos de polímero (aproximadamente 4 milímetros de largo por 3 milímetros de diámetro) después fueron separados del agua y secados en aire a una temperatura debaj o de aproximadamente 60 °C . El homopolímero de nylon 6 , 6 resultante tuvo una viscosidad relativa (RV, por sus siglas en inglés ) de 38 a 50 según lo medido en el ácido fórmico al 90% , indicativo de un balance entre la amina y grupos extremos carboxilo . Los grupos extremos amina medidos son por lo general de aproximadamente 45 a 55 gramos equivalentes por 1000 kilogramos de polímero (según lo medido por la titulación y comparación a las muestras estándares de polímero conocidas) . El , polímero así preparado contuvo 0.025 a 0.035% de dióxidos de titanio Ti0 deslustrante, y aproximadamente 0.02% del agente abrillantador óptico Eastobrite OB-l . El experimento fue repetido usando un abrillantador óptico diferente, Uvitex OB, a diversas concentraciones . Las propiedades del polímero se registran en la tabla 6 , abaj o .

Tabla 6 Ejemplos de tela que son abrillantadas ópticamente y posteriormente sobre-teñidas para dar telas coloreadas No hay experiencia previa de los efectos de teñir una tela de poliamida ópticamente abrillantada, debido a que el mismo acto de teñir, elimina de la tela, la mayoría o todo el abrillantador óptico que se ha impregnado en, o se ha aplicado como tinte blanco .

Ejemplo 1 Un hilado de POY de 96 decitex y 68 filamentos fue preparado de la manera conocida del polímero brillante de nylon 66 (0.009% de nivel Ti02) , de un valor nominal de 40 RV, luego texturizado con torsión-falsa en un hilado texturizado de 76 decitex. El hilado fue tejido a punto en un panel, y se aplicó calor a la tela a 190°C por 45 segundos. Después de esto, la tela fue teñida a 98°C por 60 minutos a presión atmosférica, usando un índice de 1.5°C/minuto de elevación de temperatura. El colorante usado fue 0.15% Nylosan Brilliant Blue N-FL (180% de fuerza) a pH 7. Un segundo hilado de POY fue hecho, texturizado, convertido a una tela y teñido, exactamente como el anterior, excepto que 0.04% de agente abrillantador óptico fue incorporado vía la adición de la mezcla madre (Americhem) en el polímero brillante estándar. La cantidad de polímero portador de nylon 6 en el hilado final ascendió a 1.96 %. Aunque ambas telas se tiñeron esencialmente a la misma profundidad de matiz, la tela que contenía el abrillantador óptico era visiblemente más limpia y menos amarilla que la tela del polímero estándar. Los valores del color instrumentalmente medidos se reportan en la tabla 7 siguiente.

Tabla 7 Valores CBE L*a*b* El valor ?b' (eje amarillo-azul) confirma la estimación que la tela hecha con el abrillantador óptico es menos amarilla, por casi 4 unidades, mientras que el valor ' C (Croma) muestra que es también más brillante que el de control .

Ejemplo 2 Este ejemplo con dos tintes turquesa diferentes reveló que no solamente es posible hacer una tela coloreada más brillante, más limpia usando un hilado ópticamente abrillantado, pero que asombrosamente, una tela ópticamente blanqueada hecha con el más opaco de los dos tintes puede lograr una brillantez que se logra normalmente sólo con el tinte más brillante. Esto es importante, puesto que los tintes más brillantes son generalmente de un peso molecular más alto, y son notoriamente difíciles de comercializar donde se requiere un aspecto uniforme, libre de rayas. El uso de una molécula de tinte más pequeña con un abrillantador óptico ofrece una manera mucho más fácil de uniformar las telas en los colores seleccionados. Los hilados texturizados del ejemplo 1 anterior, es decir 96Í68P0Y, con y sin el abrillantador óptico, y estirados-texturizados a 76 decitex, fueron tejidos a punto nuevamente en las telas y se les aplicó calor, esta vez a 185°C por 45 segundos. Las telas después fueron restregadas y teñidas a 98°C por 60 minutos a un pH de 7.0, y un índice de elevación de temperatura de 1.5 por minuto. Dos colorantes fueron utilizados en cada caso, el tinte directo Acidol Brilliant Blue M5G que da una sombra brillante turquesa, y el tinte ácido Supranol Turquoise GGL, que tiene menos tendencia a generar rayas, pero que da un color más opaco y 'más plano1. Los resultados, según lo determinado subjetivamente por un panel de expertos, demostraron que la tela ópticamente abrillantada dio un color mucho más brillante que la tela de control cuando fue teñida con el tinte Supranol (más opaco) en cada caso, y que la tela ópticamente abrillantada de Supranol fue superior incluso a la tela estándar con el tinte Acidol más brillante. Estos juicios fueron confirmados por las medidas instrumentales mostradas en la tabla 8 siguiente. Tabla 8 Valores CBE L*a*b* para telas de hilado texturizado 96(78)f68 Aquí, el valor-C, Croma, es el parámetro más relevante. Estos datos de la tabla 8, muestran un valor de 39.85 para el hilado estándar con el tinte turquesa brillante Acidol. El Croma cae a solamente 38.89 cuando se utiliza el turquesa Supranol más opaco. Sin embargo, el Supranol más opaco da un valor-C de 40.77 cuando es utilizado en el hilado ópticamente abrillantado. 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 (15)

REIVINDICACIONES - - Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Hilado que comprende composición de poliamida, caracterizado porque comprende un agente abrillantador óptico y un componente seleccionado del grupo que consiste de un agente antimicrobiano, un estabilizador antioxidante y mezclas de los mismos.

2. Hilado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un modificante que hace a la poliamida receptiva a los tintes catiónicos.

3. Hilado de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la composición de poliamida comprende polihexametilendiamina adipamida, policaproamida, o copolímeros de las mismas.

4. Hilado de conformidad con las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el abrillantador óptico se selecciona del grupo que consiste de: un tipo de triazina, un tipo de coumarino, un tipo de benzooxazol, un tipo de estilbeno y 2 , 2 ' - (1, 2-etendiil-di-4, 1 fenileno) benzooxazol.

5. Hilado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el abrillantador óptico está presente en una cantidad de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.2 por ciento en peso de la composición total .

6. Hilado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente antimicrobiano es un compuesto que contiene plata con una cantidad de plata en peso de 2 a 800 partes por millón.

7. Hilado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente antimicrobiano está presente en la composición en una cantidad de 0.1 a 0.4 por ciento en peso.

8. Hilado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque la composición de poliamida tiene aproximadamente 25 a 130 gramos equivalentes de extremos amina por 1000 kilogramos de polímero y una RV mayor de 32.

9. Hilado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hilado se selecciona del grupo que consiste de un hilado orientado bajo, hilado parcialmente orientado, hilado completamente estirado, hilado estirado plano, hilado texturizado estirado, hilado texturizado a chorro de aire, hilado de filamento continuo abultado y fibras cortadas hiladas .

10. Tela caracterizada porque esta hecha del hilado de conformidad con la reivindicación 9.

11. Ropa caracterizada porque esta hecha de la tela de conformidad con la reivindicación 10.

12. Alfombra caracterizada porque esta hecha del hilado de conformidad con la reivindicación 9.

13. Proceso para producir una tela de poliamida sometida a calor de blancura superior, en donde el hilado tiene una blancura CIÉ de al menos 75, medida después de que el hilado es sometido a calor, caracterizado porque comprende las etapas de: construir una tela de un hilado de nylon ópticamente abrillantado de conformidad con la reivindicación 1, y calentar la tela a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 160 a aproximadamente 220° centígrados por un período de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 90 segundos .

14. Proceso para hacer un artículo moldeado, en donde el artículo tiene una blancura CIÉ de por lo menos 75, caracterizado porque comprende las etapas de: introducir la tela de poliamida sometida a calor previamente en un molde que contiene el hilado ópticamente abrillantado de conformidad con la reivindicación 1; someter la tela de poliamida sometida a calor previamente a una presión de aproximadamente 6 bares a una temperatura de 5 a 15 grados centígrados más alta que la temperatura de aplicación de calor previa por un período de tiempo de hasta 60 segundos.

15. Proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el artículo moldeado comprende una copa de s j etador .