Fibra cortada de Lyocell.

Proceso para la fabricación de una fibra cortada de Lyocell, que comprende los pasos de

- extruir una solución de celulosa disuelta en un óxido de amina terciaria acuoso a través de una hilera que muestra una pluralidad de orificios de hilera por lo cual se forman filamentos

- conducir dichos filamentos a través de un espacio de aire a un baño de precipitación

- estirar dichos filamentos en dicho espacio de aire

- soplar aire en dichos filamentos en dicho espacio de aire

- precipitar dichos filamentos en dicho baño de precipitación

- cortar dichos filamentos precipitados para formar filamentos cortados

,

en donde

- al menos parte de dichos orificios de hilera consiste en un montaje de dos o más agujeros que se localizan adyacentes de modo que cuando la solución se extruye a través de dichos agujeros, los filamentos extruidos de dichos agujeros están parcialmente fusionados para formar un filamento fusionado,

dicho proceso se caracteriza en que dicho aire soplado sobre dichos filamentos en el espacio de aire se dirige sobre dichos filamentos

- en caso de una disposición en fila de dichos filamentos, esencialmente paralelo a la dirección de dicha fila

- en caso de una disposición en triángulo de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección de una de las líneas base de dicho triángulo

- en caso de una disposición en cuadrado de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección de una de las líneas base de dicho cuadrado

- en caso de otra disposición geométrica de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección del eje de orientación principal de dicha disposición.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AT2007/000256.

Solicitante: LENZING AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: WERKSTRASSE 2 4860 LENZING AUSTRIA.

Inventor/es: SCHREMPF, CHRISTOPH, DÜRNBERGER,FRANZ, UHLIR,WOLFGANG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE;... > PROCEDIMIENTOS O APARATOS MECANICOS PARA LA FABRICACION... > Formación de filamentos, hilos o similares > D01D5/253 (de sección transversal no circular; Ensambles de hilados a este efecto (D01D 5/38 tiene prioridad))
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE;... > PARTE QUIMICA DE LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS,... > D01F2/00 (Filamentos o similares, artificiales, con un solo componente formados de celulosa o sus derivados; Su fabricación)

PDF original: ES-2531985_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Fibra cortada de Lyocell

La presente invención se refiere a un proceso para la fabricación de una fibra cortada de Lyocell así como a una fibra cortada de Lyocell obtenible por dicho proceso.

Una fibra de Lyocell es una fibra celulósica que se hila de una solución de celulosa en un solvente orgánico, especialmente en un óxido de amina terciaria acuoso. Hoy, N-metil-morfolina-N-óxido (NMMO) es un solvente comercialmente usado para producir fibras de Lyocell.

El proceso para producir fibras de Lyocell estándar se conoce bien de, entre otros, los documentos US 4.246.221 o WO 93/1923. Este proceso se denomina "proceso del óxido de amina" o también "proceso Lyocell".

La fibra cortada de Lyocell es un producto resultante de cortar una pluralidad de filamentos (interminables) que se obtienen hilando la solución de celulosa a través de una hilera y precipitando los filamentos hilados.

Típicamente, la forma transversal de las fibras de Lyocell es esencialmente redonda. Esto está en contraste con las fibras de viscosa estándar, que muestran una forma transversal más bien dentada.

Se han propuesto varios procesos para producir fibras celulósicas con formas transversales no circulares. Por ejemplo, el documento EP 31 874 A divulga un proceso para la fabricación de las llamadas fibras cortadas celulósicas multilobulares. Se divulga un proceso adicional para la fabricación de fibras cortadas celulósicas hilando de una solución de hilado a través de una hilera con agujeros de hilera multilobulares en el documento WO 4/8572. También se mencionan fibras celulósicas de una sección transversal en forma de "Y" en el documento GB-A-2 85 34.

El documento JP-A- 61-113812 y la publicación "Verzug, Verstreckung und Querschnittsmodifizierung beim Viskosespinnen", Treiber E., Chemiefasern 5 (1967) 344-348 divulgan la fabricación de filamentos celulósicos (interminables) extruyendo una solución de hilado a través de una hilera con agujeros de hilera multilobulares.

Todas las referencias anteriores se limitan a la producción de fibras celulósicas a través del proceso de viscosa. Las fibras de viscosa son bastante diferentes de las fibras de Lyocell en términos de sus propiedades físicas y textiles.

La fabricación de una fibra de Lyocell con forma de "Y" se menciona en el documento EP 574 87 A.

El documento JP 1-14429 A divulga fibras de celulosa regeneradas que se producen hilando una solución de viscosa a través de una hilera que muestra organizaciones de agujeros formadores de fibras que se localizan adyacentes. Tras hilar la solución a través de la hilera, los filamentos extruidos a través de estos agujeros formadores de fibras se fusionan para formar una fibra que muestra una forma transversal anómala.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una fibra cortada de Lyocell que tiene una forma transversal no circular definida.

Este objeto se resuelve mediante el proceso de la reivindicación 1.

El proceso según la presente invención comprende los pasos de

extruir una solución de celulosa disuelta en un óxido de amina terciaria acuoso a través de una hilera que

muestra una pluralidad de orificios de hilera por lo cual se forman filamentos

conducir dichos filamentos a través de un espacio de aire a un baño de precipitación

estirar dichos filamentos en dicho espacio de aire

soplar aire en dichos filamentos en dicho espacio de aire

precipitar dichos filamentos en dicho baño de precipitación

cortar dichos filamentos precipitados para formar filamentos cortados,

en donde

al menos parte de dichos orificios de hilera consiste en un montaje de dos o más agujeros que están localizados adyacentes de modo que cuando la solución se extruye a través de dichos agujeros, los filamentos extruidos de dichos agujeros se fusionan parcialmente para formar un filamento fusionado

y se caracteriza en que dicho aire soplado en dichos filamentos en el espacio de aire se dirige sobre dichos filamentos

en caso de una disposición en fila de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección de dicha fila

en caso de una disposición en triángulo de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección de una de las líneas base de dicho triángulo

en caso de una disposición en cuadrado de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección una de las líneas bases de dicho cuadrado

en caso de otra disposición geométrica de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección del eje de orientación principal de dicha disposición.

Se ha encontrado sorprendentemente que si una solución de celulosa en NMMO se extruye a través de una hilera como se ha especificado anteriormente y bajo las condiciones adicionales como se especifican anteriormente, se producen filamentos fusionados que muestran una forma transversal bi- o multifilar muy uniforme y reproducible.

El término forma transversal "bi- o multifilar", para los fines de la presente invención, significa una forma transversal que resulta de dos o más formas transversales de fibras que solapan teóricamente parcialmente.

Es decir, una forma transversal bifilar es una forma resultante de solapar parcialmente dos formas transversales de fibras. Una forma transversal trifilar es una forma resultante de solapar parcialmente tres formas transversales de fibras, y así sucesivamente. Esta forma transversal resultante también se denominará en lo siguiente la "forma transversal global", en contraste a las formas transversales individuales que están parcialmente solapadas.

En lo que sigue se usan términos tales como "forma transversal de la fibra cortada", esto se debe entender como que se refiere a la forma transversal global de los filamentos que constituyen la fibra cortada.

En el proceso según la presente invención, preferiblemente al menos parte de, y más preferiblemente todos de dichos agujeros de hilera tienen una forma circular. Al emplear orificios de hilera todos los agujeros de la cual tienen un agujero circular, la fibra cortada de Lyocell según la presente invención es obtenible.

Todos de dichos agujeros pueden tener el mismo diámetro.

Alternativamente, uno o más de dichos agujeros puede tener un diámetro mayor que el resto de dichos agujeros. En este caso, se produce una forma transversal que es una mezcla de formas circulares más pequeñas y más grandes parcialmente solapadas, como se ha mencionado anteriormente. La proporción del área de la sección transversal del/de los agujero(s) de diámetro mayor respecto al área de la sección transversal de agujero del/de los agujeros con un diámetro menores preferiblemente desde más de 1:1 hasta 16:1, preferiblemente de 1,6 a 1 a 2,7 a 1.

En una forma de realización preferida adicional, dicho orificio de hilera consiste en dos agujeros, cada uno tiene una

forma circular.

Dicho orificio de hilera también puede consistir en tres agujeros, que tiene cada uno forma circular. Los tres agujeros pueden estar dispuestos en una fila, produciendo una forma transversal global oblonga, plana del filamento

fusionado.

Además, dichos tres agujeros se pueden disponer en la forma de un triángulo, preferiblemente un triángulo isósceles. Si el diámetro de todos los agujeros de hilado es el mismo, o especialmente si el diámetro del agujero en el punto de intersección de dos lados iguales del triángulo isósceles es mayor que el diámetro de los otros dos agujeros, la forma de la sección transversal global resultante del filamento fusionado será de una naturaleza de tipo "osito de peluche", dos de las formas circulares solapadas parcialmente forman las "orejas" del oso, y la forma circular del filamento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Proceso para la fabricación de una fibra cortada de Lyocell, que comprende los pasos de

extruir una solución de celulosa disuelta en un óxido de amina terciarla acuoso a través de una hilera que

muestra una pluralidad de orificios de hilera por lo cual se forman filamentos

conducir dichos filamentos a través de un espacio de aire a un baño de precipitación

estirar dichos filamentos en dicho espacio de aire

soplar aire en dichos filamentos en dicho espacio de aire

precipitar dichos filamentos en dicho baño de precipitación

cortar dichos filamentos precipitados para formar filamentos cortados,

en donde

al menos parte de dichos orificios de hilera consiste en un montaje de dos o más agujeros que se localizan adyacentes de modo que cuando la solución se extruye a través de dichos agujeros, los filamentos eximidos de dichos agujeros están parcialmente fusionados para formar un filamento fusionado,

dicho proceso se caracteriza en que dicho aire soplado sobre dichos filamentos en el espacio de aire se dirige sobre dichos filamentos

en caso de una disposición en fila de dichos filamentos, esencialmente paralelo a la dirección de dicha fila

en caso de una disposición en triángulo de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección de una de las líneas base de dicho triángulo

en caso de una disposición en cuadrado de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección de una de las líneas base de dicho cuadrado

en caso de otra disposición geométrica de dichos agujeros, esencialmente paralelo a la dirección del eje de orientación principal de dicha disposición.

2. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado en que todos de dichos agujeros tienen una forma circular.

3. Proceso según la reivindicación 2, caracterizado en que todos de dichos agujeros tienen el mismo diámetro.

4. Proceso según la reivindicación 2, caracterizado en que al menos uno o más de dichos agujeros tiene(n) un

diámetro mayor que el resto de dichos agujeros.

5. Proceso según la reivindicación 4, caracterizado en que la proporción del área transversal del/de los agujero(s) con el diámetro más grande respecto al área transversal del/de los agujero(s) con un diámetro más pequeño es desde más de 1:1 a 16:1, preferiblemente de 1,6 a 1 a 2,7 a 1.

6. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado en que todos de dichos orificios de hilera consisten en un montaje idéntico de agujeros en términos de la disposición geométrica, la forma y el tamaño de dichos agujeros.

7. Proceso según la reivindicación 6, caracterizado en que dichos orificios de hilera se colocan en una pluralidad de filas paralelas y en que, dentro de cada una de dichas filas, todos los montajes de agujeros se orientan esencialmente paralelos entre sí.

8. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado en que el diámetro de dichos agujeros en dicho montaje de agujeros es desde 35 hasta 2 pm.

9. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado en que la distancia desde el centro de un agujero al centro del siguiente agujero adyacente en dicho montaje de agujeros es desde 1 hasta 5 pm, preferiblemente de 15 a 25 pm.

1. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado en que al menos uno de dichos agujeros tiene una forma no circular.

11. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado en que dicha forma no circular es una forma multilobular, preferiblemente trilobular, o triangular.

12. Fibra cortada de Lyocell que consiste en una pluralidad de filamentos cortados, obtenible por un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en donde al menos parte de dichos filamentos cortados muestran una forma transversal global que es una forma transversal bi- o multifilar resultante de teóricamente

solapar parcialmente dos o más formas transversales de fibras y en donde todas de dichas formas transversales parcialmente solapadas son esencialmente formas circulares.

13. Fibra cortada de Lyocell según la reivindicación 12, caracterizada en que dichas dos o más formas circulares parcialmente solapadas tienen esencialmente el mismo diámetro.

14. Fibra cortada de Lyocell según la reivindicación 12, caracterizada en que una o más de dichas formas circulares parcialmente solapadas tiene(n) un diámetro mayor que el resto de dichas formas circulares solapadas.

15. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizada en que dicha forma transversal global es una forma transversal bifilar resultante de teóricamente solapar dos formas esencialmente circulares.

16. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizada en que dicha forma transversal global es una forma transversal trifilar resultante de teóricamente solapar tres formas esencialmente circulares.

17. Fibra cortada de Lyocell según la reivindicación 16, caracterizada en que dichas tres formas circulares solapadas están dispuestas en una fila.

18. Fibra cortada de Lyocell según la reivindicación 17, caracterizada en que dichas tres formas circulares solapadas están dispuestas en forma de un triángulo.

19. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizada en que dicha forma transversal global es una forma transversal cuadrifilar resultante de teóricamente solapar cuatro formas esencialmente circulares.

2. Fibra cortada de Lyocell según la reivindicación 19, caracterizada en que dichas cuatro formas circulares solapadas están dispuestas en una fila.

21. Fibra cortada de Lyocell según la reivindicación 19, caracterizada en que dichas cuatro formas circulares solapadas están dispuestas en forma de un cuadrado, un paralelogramo o un rombo.

22. Fibra cortada de Lyocell según la reivindicación 19, caracterizada en que dichas cuatro formas circulares solapadas están dispuestas en forma de un triángulo, con una de dichas formas circulares formando el centro de dicho triángulo.

23. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22, caracterizada en que dichos filamentos muestran un decitex desde ,5 a 8 dtex, preferiblemente de ,5 a 4 dtex.

24. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizada en que dicha forma transversal global es una forma transversal multifilar resultante de teóricamente solapar cinco o más, preferiblemente cinco o siete formas esencialmente circulares.

25. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 24, caracterizada en que esencialmente todos los filamentos cortados muestran esencialmente la misma forma transversal global.

26. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 25, caracterizada en que dicha forma transversal global es hueca.

27. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 26, caracterizada en que muestra una tenacidad de fibra en estado acondicionado que es mayor en al menos el 15%, preferiblemente al menos el 2%, que la tenacidad de fibra de una fibra cortada de Lyocell de comparación del mismo decitex, en donde todos los filamentos cortados de dicha fibra cortada de Lyocell de comparación muestran esencialmente una sección transversal redonda.

28. Fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 27, caracterizada en que muestra una rigidez flexural relacionado con decitex de al menos ,5 mN.mm2/tex2, preferiblemente más de ,6 mN.mm2/tex2.

29. Uso de la fibra cortada de Lyocell según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 28 para un producto seleccionado del grupo que consiste en aplicaciones médicas, higiénicas, de textiles domésticos, técnicas, y de vestido, tal como vendajes, almohadillas de laparotomía, cubrecolchones, tampones, compresas, toallitas, productos de incontinencia, almohadas, edredones, toallas, alfombras, tejidos de pelo, damasco, raso, materiales aislantes, fibras de refuerzo para polímeros, papel u hormigón, artículos textiles, tal como artículos

textiles de punto o tejidos, camisas, terciopelo, chinos, textiles de manos de tipo algodón y prendas de vestir hechas de los mismos.