PROCEDIMIENTO PARA OBTENER UN PRODUCTO SIMILAR A UN MONOFILAMENTO.

Procedimiento para obtener un producto similar a un monofilamento a partir de un precursor que contiene al menos una hebra de fibras obtenidas de polietileno de masa molar ultraelevada,

que comprende a) exponer el precursor a una temperatura dentro del intervalo de punto de fusión del polietileno durante un tiempo suficiente para fundir al menos parcialmente fibras adyacentes, y b) estirar simultáneamente el precursor a una relación de estiramiento de al menos 1,0, en el que el precursor se comprime mecánicamente durante la fusión

Procedimiento para obtener un producto similar a un monofilamento.

La invención se refiere a un procedimiento para obtener un producto similar a un monofilamento a partir de un precursor que contiene al menos una hebra de fibras hechas de polietileno de masa molar ultraelevada, que comprende a) exponer el precursor a una temperatura en el intervalo del punto de fusión del polietileno durante un tiempo suficiente para fundir al menos parcialmente fibras adyacentes, y b) estirar simultáneamente el precursor.

La invención se refiere además a un producto similar a un monofilamento obtenible mediante dicho procedimiento, y al uso de dicho producto similar a un monofilamento para obtener diversos productos semiacabados y productos de uso final.

Tal procedimiento se conoce desde el documento EP 0740002 B1. En esta publicación de patente se describe un procedimiento para obtener una línea de pesca a partir de hilos de materiales filamentosos, en el que una línea hecha de hilos trenzados, retorcidos, o retorcidos y doblados de filamentos de polietileno hilados en forma de gel se expone a una temperatura en el intervalo de punto de fusión de dicho polietileno durante un tiempo suficiente para fundir al menos parcialmente filamentos adyacentes a la vez que dicha línea se estira a una relación de estiramiento en el intervalo de 1,01 a 2,5. La aplicación de tal relación de estiramiento al precursor durante la exposición al calor es necesaria a fin de mantener los filamentos bajo tensión de alargamiento, para evitar una disminución de la resistencia del producto como resultado de procesos de relajación molecular térmica. Los hilos aplicados en este procedimiento son hilos de múltiples filamentos, continuos, de resistencia elevada, más específicamente los hilos obtenidos mediante el denominado hilado en forma de gel de polietileno de masa molar ultraelevada (UHMWPE), por ejemplo hilos comercialmente disponibles con los nombres comerciales Spectra® o Dyneema®. Se afirma que los productos similares a monofilamentos así obtenidos en el documento EP 0740002 B1 muestran menos rascadura, y tienen una fricción superficial menor que las líneas trenzadas o retorcidas correspondientes, a la vez que todavía muestran una resistencia elevada favorable.

En el documento WO 2004/033774 A1 se aplica un procedimiento de fusión similar a un precursor que contiene un hilo hilado obtenido a partir de fibras discontinuas de UHMWPE como hebra.

Los hilos de pesca son generalmente monofilamentos obtenidos a partir de polímeros sintéticos, que tienen una estructura firme, redonda, que permite la manipulación conveniente para la pesca de lance corto, la pesca de lance largo, y la pesca de lance corto con carretes con menos enredo. Tales líneas monofilamentosas tienen generalmente una naturaleza rígida y una superficie lisa, que se combinan para reducir la resistencia durante el lance y permiten lanzamientos más lejos a la vez que proporcionan una mejor liberación desde los carretes de pesca. Las líneas trenzadas que contienen una multitud de filamentos son menos adecuadas para las líneas de pesca, debido a que tienen tendencia a la rascadura al final de la línea, pueden atrapar agua, presentan una superficie externa que es vulnerable a enganchones y al enmarañamiento, y tienen un aspecto opaco que es demasiado visible debajo del agua.

El procedimiento conocido desde el documento EP 0740002 B1 permite obtener líneas de pesca similares a monofilamentos a partir de líneas trenzadas o retorcidas hechas de hilos de múltiples filamentos de polietileno, líneas las cuales tienen ventajas específicas con respecto a las líneas trenzadas. El comportamiento de tales líneas fundidas también es comparativamente favorable con el de un monofilamento convencional hecho de, por ejemplo, poliamida mediante extrusión en fundido, a la vista de su mayor resistencia a la tracción (o tenacidad) y rigidez. Tales líneas térmicamente fundidas también tienen una ventaja con respecto a productos similares a monofilamentos obtenidos uniendo juntos múltiples filamentos con un agente de unión, por ejemplo mediante una etapa de impregnación en fundido con un polímero termoplástico como LDPE como se describe en el documento US 5601775, por cuanto muestran generalmente una mayor tenacidad; la resistencia de las fibras constituyentes no se "diluye" por la presencia de un agente de unión polimérico.

Una desventaja de tales líneas filamentosas fundidas es su tendencia a mostrar peladura: como resultado de la abrasión de la línea, por ejemplo por el movimiento a lo largo de los elementos guía durante el lance y pesca, los filamentos fundidos en la superficie se pueden deslaminar, y el material filamentoso libre se reordena por sí mismo en la línea en pequeñas peladuras. Está claro que una línea que muestre tal peladura se comportará peor en el lance, etc. Por lo tanto, es deseable tener un producto similar a un monofilamento hecho de un precursor que contiene fibras hechas de UHMWPE que combine propiedades de elevada tracción y resistencia de los nudos con una resistencia mejorada a la abrasión, especialmente que muestre poca peladura.

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento para obtener un producto similar a un monofilamento que no muestre, o al menos en un grado reducido, dicha desventaja.

Este objeto se logra según la invención con un procedimiento para obtener un producto similar a un monofilamento a partir de un precursor que contiene al menos una hebra de fibras hechas de polietileno de masa molar ultraelevada, que comprende a) exponer el precursor a una temperatura en el intervalo de punto de fusión del polietileno durante un tiempo suficiente para fundir al menos parcialmente fibras adyacentes, y b) estirar simultáneamente el precursor, en el que el precursor a una relación de estiramiento de al menos 1,0 se comprime mecánicamente durante la fusión.

Con el procedimiento según la invención, se puede obtener un producto similar a un monofilamento, de resistencia elevada, hecho de fibras de UHMWPE, producto el cual tiene un aspecto superficial más liso, y una resistencia a la abrasión mejorada, por ejemplo una tendencia reducida al pelado durante el uso como línea de pesca, que los productos similares conocidos, que le hacen muy adecuado para uso como línea de pesca y similar. Una ventaja adicional del procedimiento según la invención es que se pueden obtener productos similares a monofilamentos muy finos.

El producto similar a un monofilamento, obtenido mediante el procedimiento según la invención, tiene un tacto o sensación agradable, y se puede manipular y anudar, y muestra una resistencia de los nudos muy elevada y una eficacia de la resistencia de los nudos. Con el procedimiento según la invención también es posible obtener una línea con un aspecto superficial similar a un monofilamento, pero con una flexibilidad más parecida a una construcción de un hilo de múltiples filamentos. Tal producto tiene típicamente una estructura de cubierta-núcleo; esto es, tiene una cubierta no porosa de filamentos fundidos, y un núcleo de carácter principalmente filamentoso. Una ventaja adicional del procedimiento según la invención es que se puede aplicar con eficacia elevada a hilos de múltiples filamentos retorcidos y/o enmarañados al aire, a precursores de múltiples filamentos trenzados, así como a precursores basados en fibras discontinuas cortas; y que es posible controlar la formación de dicha estructura de cubierta-núcleo.

Con el procedimiento según la invención se obtiene un producto similar a un monofilamento a partir de un precursor de múltiples filamentos. Se entiende que un producto similar a un monofilamento es un producto que tiene un aspecto y tacto que se parece más al de un monofilamento que al de un hilo o cuerda de múltiples filamentos, pero que realmente está hecho de una multitud de filamentos continuos o cortos que tienen típicamente un diámetro menor que alrededor de 50, a menudo menor que 30 micrómetros. El producto similar a un monofilamento puede tener un diámetro que varía en un amplio intervalo, por ejemplo desde alrededor de 0,05 hasta varios milímetros. Para productos con una sección trasversal no redonda, la densidad lineal o título sería una unidad más adecuada. El título del producto similar a un monofilamento puede variar desde por ejemplo 5 dtex hasta varios miles de dtex. Un precursor se entiende aquí que es un artículo de longitud indefinida que contiene al menos una hebra de fibras hechas de polietileno de masa molar ultraelevada, por ejemplo uno o más hilos de múltiples filamentos de 25-2.000 dtex...

1. Procedimiento para obtener un producto similar a un monofilamento a partir de un precursor que contiene al menos una hebra de fibras obtenidas de polietileno de masa molar ultraelevada, que comprende a) exponer el precursor a una temperatura dentro del intervalo de punto de fusión del polietileno durante un tiempo suficiente para fundir al menos parcialmente fibras adyacentes, y b) estirar simultáneamente el precursor a una relación de estiramiento de al menos 1,0, en el que el precursor se comprime mecánicamente durante la fusión.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el precursor se comprime haciéndolo pasar sobre al menos un elemento guía que tiene una superficie que comprende una ranura.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la ranura tiene forma de V.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2-3, en el que se usan al menos 3 elementos guías.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que la superficie del elemento guía también está controlada a una temperatura en el intervalo del punto de fusión del polietileno.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el polietileno es lineal y contiene menos de 1% en moles de comonómeros.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que el precursor se estira a una relación de estiramiento de 1,5-10.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la hebra comprende fibras retorcidas y/o enmarañadas al aire.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que las fibras de polietileno están sustancialmente libres de acabado del hilado.

10. Producto similar a un monofilamento, obtenido a partir de fibras de UHMWPE, que tiene un título en el intervalo de 5-100 dtex y una tenacidad de al menos 30 cN/dtex.

11. Producto similar a un monofilamento a partir de fibras de UHMWPE, que tiene un título de al menos 400 dtex y una resistencia a la abrasión de al menos 1.800 ciclos, según se determina mediante un procedimiento en el que la muestra se erosiona a temperatura ambiente colocándola sobre un ojete de acero inoxidable de 1,5 mm de diámetro con un ángulo de 90º, ojete el cual está sumergido en agua, y sometiendo la muestra a movimientos oscilantes a una frecuencia de 0,5 Hz con una longitud de golpe de 200 mm, con una carga constante de 0,5 kg sobre la muestra, hasta que se produce el pelado.

12. Producto similar a un monofilamento según la reivindicación 10 u 11, que tiene una estructura de cubierta-núcleo, con una cubierta de polietileno de masa molar ultraelevada sustancialmente no porosa.

13. Productos semiacabados y productos de uso final que comprenden el producto similar a un monofilamento según una cualquiera de las reivindicaciones 10-12.

14. El producto de uso final de la reivindicación 13, escogido del grupo que consiste en una línea de pescar o de cometa, una sutura quirúrgica, un tejido, una cuerda, un cordón y un hilo de material compuesto.

15. El uso de productos semiacabados y de uso final de la reivindicación 13, en artículos resistentes al corte.