Hilo de torsión real de politetrafluoroetileno y método de producción del mismo.

Hilo (41) de torsión real de politetrafluoroetileno (PTFE), obtenido retorciendo un hilo cortado multi-filamento (1) dePTFE,

en donde el hilo de torsión real de PTFE tiene una sección transversal circular con una circularidad en unintervalo de entre 10/8 y 10/10, en donde la circularidad se expresa mediante una relación entre el ancho de un ejemayor y el ancho de un eje menor de la sección transversal,

una finura media de los filamentos está en un intervalo de entre 1,5 y 200 dtex,

una finura D está en un intervalo de entre 50 y 6.000 dtex, y

un coeficiente de torsión K expresado mediante la Fórmula (1) está en un intervalo de entre 10.000 y 35.000:

coeficiente de torsión K ≥ número de torsiones T (la finura D del hilo de torsión real de PTFE)1/2 (1)donde el número de torsiones T indica el número de torsiones por metro y la finura D es una finura total,caracterizado porque el número de los filamentos (42) está en un intervalo de entre 10 y 200, y porque el hilo detorsión real de PTFE tiene una resistencia al estiramiento en un intervalo de entre 1,7 y 4,5 cN/dtex y unaelongación en un intervalo de entre el 3,5 y el 40%.

Hilo de torsión real de politetrafluoroetileno y método de producción del mismo [0001] La presente invención se refiere a un hilo de torsión real de politetrafluoroetileno (PTFE) y a un método de producción del mismo.

Debido a que las resinas de PTFE presentan una viscosidad de fusión extremadamente alta y no se disuelven en la mayoría de disolventes, las fibras, de PTFE, no se pueden producir usando métodos adoptados generalmente tales como la hilatura por extrusión de resinas fundidas y soluciones de resina. Por esta razón, convencionalmente se ha adoptado una variedad de métodos especiales de producción. La patente U.S. n.º 2.772.444 propone un método de producción de fibras de PTFE mediante hilatura en emulsión de una solución mixta de una solución de dispersión acuosa de partículas finas de PTFE y viscosa, seguida por la sinterización del PTFE a altas temperaturas para eliminar la viscosa por descomposición térmica. No obstante, el coste de producir fibras de PTFE usando este método es elevado, mientras que la resistencia de las fibras obtenidas es baja, y, por lo tanto, la resistencia de los productos obtenidos procesando las fibras como material de partida también es baja.

Las patentes U.S. n.º 3.953.566 y 4.187.390 proponen un método de obtención de fibras de PTFE mediante el corte de una película o lámina de PTFE a una anchura diminuta, seguido por el estiramiento de la cinta obtenida. No obstante, en relación con este método, resulta difícil mantener la anchura de la cinta obtenida por el corte de la película o lámina uniformemente en la dirección longitudinal. Además, una parte extrema de la cinta tiende a fibrilarse. Por estos motivos, algunas fibras se rompen durante una etapa de estiramiento de la cinta en un grado alto.

Además, los documentos JP 2004-244787 A y JP 2006-124899 A proponen un método de obtención de fibras de PTFE de alta resistencia mediante el corte de una película o lámina estirada de PTFE a una anchura diminuta, seguido por el estiramiento de la cinta obtenida. No obstante, de manera similar al método anterior, una parte extrema de la cinta tiende a fibrilarse, y como consecuencia, algunas fibras se rompen durante una etapa de estiramiento de la cinta en un alto grado.

Además, el documento JP H07-500386 A (EP-A-0 608236) da a conocer un hilo obtenido mediante enrollamiento helicoidal de una película o lámina de PTFE y haciendo que la película o lámina se pegue a sí misma. El hilo tiene una costura espiral en su superficie en la dirección longitudinal. No obstante, debido a que tiene una costura espiral en su superficie, este hilo se engancha con otros materiales fácilmente y también es vulnerable a la fricción. Además, la patente U.S. n.º 5.765.576 da a conocer un filamento de PTFE cuya área de superficie se incrementa por arrastre (towing) con el fin de conseguir que el filamento sea resistente a la fricción. No obstante, el problema de este filamento de PTFE es que presenta una sección transversal plana. En el documento EP-A-0768394 se da a conocer un hilo de PTFE según el preámbulo.

Cuando los hilos convencionales de torsión real de PTFE antes descritos se convierten en hilos para coser, los mismos se enganchan en la aguja de las máquinas de coser fácilmente ya que presentan juntas espirales en el lateral o tienen una sección transversal plana. Además, cuando los hilos convencionales de torsión real de PTFE se convierten en hilos dentales, debido a que los consumidores puede que prefieran un hilo dental con una sección transversal circular, no pueden satisfacer dicha preferencia.

Con lo anterior en mente, la presente invención proporciona un hilo de torsión real de PTFE que tiene una sección transversal sustancialmente circular (redonda) y un método de producción del mismo.

El hilo de torsión real de PTFE de la presente invención es un hilo de torsión real de politetrafluoroetileno (PTFE) , obtenido retorciendo un hilo cortado multi-filamento de PTFE. El hilo de torsión real de PTFE tiene una sección transversal circular con una circularidad en un intervalo de entre 10/8 y 10/10, en donde la circularidad se expresa mediante una relación entre el ancho de un eje mayor y el ancho de un eje menor de la sección transversal, una finura media de los filamentos está en un intervalo de entre 1, 5 y 200 dtex, una finura D está en un intervalo de entre 50 y 6.000 dtex, y un coeficiente de torsión K expresado mediante la Fórmula (1) está en un intervalo de entre 10.000 y 35.000:

coeficiente de torsión K = número de torsiones T x (la finura D del hilo de torsión real de PTFE) 1/2 ... (1)

donde el número de torsiones T indica el número de torsiones por metro y la finura D es una finura total. El número de Filamentos está en un intervalo de entre 10 y 200, y el hilo tiene una resistencia al estiramiento en un intervalo de entre 1, 7 y 4, 5 CN/dtex y una elongación en un intervalo de entre 3, 5 y el 40%.

El método de producción de un hilo de torsión real de PTFE de la presente invención produce un hilo de torsión real de PTFE mediante retorcimiento de un hilo cortado multi-filamento de PTFE usando una máquina retorcedora de hilo. El hilo de torsión real de PTFE tiene una sección transversal circular con una circularidad en un intervalo de entre 10/8 y 10/10, donde la circularidad se expresa mediante una relación entre la anchura de un eje mayor y la anchura de un eje menor de la sección transversal, una finura media de los filamentos está en un intervalo de entre 1, 5 y 200 dtex, una finura D está en un intervalo de entre 50 y 6.000 dtex, y un coeficiente de torsión K expresado mediante la Fórmula (1) está en un intervalo de entre 10.000 y 35.000. El número de Filamentos está en un intervalo de entre 10 y 200, y el hilo tiene una resistencia al estiramiento en un intervalo de entre 1, 7 y 4, 5 CN/dtex y una elongación en un intervalo de entre el 3, 5 y el 40%.

Según la presente invención, mediante retorcimiento de un hilo cortado multi-filamento de PTFE, se produce un hilo de torsión real de PTFE que tiene una sección transversal circular, una finura D en el intervalo de entre 50 y 6.000 dtex y un coeficiente de torsión K en el intervalo de entre 10.000 y 35.000. De este modo, se puede obtener un hilo de torsión real adecuado, por ejemplo, como hilo para coser o hilo dental.

Además, puesto que en el método de producción de la presente invención se usa una máquina retorcedora de hilo, el hilo de torsión real de PTFE se puede producir de manera eficaz y estable a través de un proceso sencillo, con un coste relativamente bajo.

La FIG. 1 es un diagrama que muestra una estructura de red de un hilo cortado multi-filamento de PTFE que usa una película estirada uniaxialmente en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 2 es un diagrama que muestra una estructura de red de hilo cortado multi-filamento de PTFE que usa una película estirada biaxialmente en un ejemplo de la presente invención.

Las FIGS. 3A y 3B son diagramas que muestran diseños con relieve en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 4A es un diagrama de proceso que muestra esquemáticamente la aplicación de relieve en un ejemplo de la presente invención, y la FIG 4B es una vista en sección transversal y una vista parcial aumentada, en sección transversal, de un rodillo de aplicación de relieve.

La FIG. 5 es un diagrama que muestra una estructura de un hilo cortado multi-filamento de PTFE, corto, en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 6 es un diagrama de proceso que muestra un dispositivo de producción de hilos cortados multi-filamento de PTFE en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 7 es un diagrama que muestra una distribución de agujas implantadas en un rodillo de púas usado en la producción de un hilo cortado multi-filamento de PTFE en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 8 es una gráfica que muestra una distribución de la finura de los filamentos contenidos en un hilo cortado multi-filamento de PTFE, obtenido en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 9 es un dibujo trazado de una imagen de SEM (aumento 250 x ) de la sección transversal de un hilo de torsión real de PTFE, obtenido en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 10 es un dibujo explicativo del principio de torsión y suspensión en un ejemplo de la presente invención.

La FIG. 11 es una vista lateral esquemática que muestra... [Seguir leyendo]

1. Hilo (41) de torsión real de politetrafluoroetileno (PTFE) , obtenido retorciendo un hilo cortado multi-filamento (1) de PTFE, en donde el hilo de torsión real de PTFE tiene una sección transversal circular con una circularidad en un intervalo de entre 10/8 y 10/10, en donde la circularidad se expresa mediante una relación entre el ancho de un eje mayor y el ancho de un eje menor de la sección transversal, una finura media de los filamentos está en un intervalo de entre 1, 5 y 200 dtex, una finura D está en un intervalo de entre 50 y 6.000 dtex, y un coeficiente de torsión K expresado mediante la Fórmula (1) está en un intervalo de entre 10.000 y 35.000:

coeficiente de torsión K = número de torsiones T (la finura D del hilo de torsión real de PTFE) 1/2 (1)

donde el número de torsiones T indica el número de torsiones por metro y la finura D es una finura total, caracterizado porque el número de los filamentos (42) está en un intervalo de entre 10 y 200, y porque el hilo de torsión real de PTFE tiene una resistencia al estiramiento en un intervalo de entre 1, 7 y 4, 5 cN/dtex y una elongación en un intervalo de entre el 3, 5 y el 40%.

2. Hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 1, en el que el coeficiente de torsión K está en un intervalo de entre 11.000 y 24.000.

3. Hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 1 ó 2, en el que la circularidad está en un intervalo de entre 10/9 y 10/10.

4. Método de producción de un hilo de torsión real de politetrafluoroetileno (PTFE) , en particular el hilo según una de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo el método:

retorcer un hilo cortado multi-filamento de PTFE usando una máquina retorcedora de hilo para obtener un hilo de torsión real de PTFE, en donde el hilo de torsión real de PTFE tiene una sección transversal circular con una circularidad en un intervalo de entre 10/8 y 10/10, donde la circularidad se expresa mediante una relación entre el ancho de un eje mayor y el ancho de un eje menor de la sección transversal, una finura media de los filamentos está en un intervalo de entre 1, 5 y 200 dtex, una finura D está en un intervalo de entre 50 y 6.000 dtex, y un coeficiente de torsión K expresado mediante la Fórmula (1) está en un intervalo de entre 10.000 y 35.000:

coeficiente de torsión K = número de torsiones T (la finura D del hilo de torsión real de PTFE) 1/2 (1)

donde el número de torsiones T indica el número de torsiones por metro y la finura D es una finura total, caracterizado porque el número de filamentos está en un intervalo de entre 10 y 200, y porque el hilo de torsión real de PTFE tiene una resistencia al estiramiento en un intervalo de entre 1, 7 y 4, 5 cN/dtex y una elongación en un intervalo de entre el 3, 5 y el 40%.

5. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 4, en el que el hilo cortado multifilamento de PTFE tiene un espesor en un intervalo de entre 1, 0 y 150 !m y una relación entre un espesor y una anchura del hilo cortado multi-filamento de PTFE está en el intervalo de entre 1/3 y 1/300.

6. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 4 ó 5, en el que el hilo cortado multi-filamento de PTFE tiene una estructura de red formada por desfibrilación de una película de PTFE usando un rodillo giratorio con agujas implantadas.

7. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 6, en el que la película de PTFE es una película no estirada, una película estirada uniaxialmente o una película estirada biaxialmente.

8. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 7, en el que, cuando la película de PTFE es una película no estirada o una película estirada con un aumento menor de 4 veces en una dirección longitudinal, la película de PTFE se estira, después de haberse convertido en el hilo cortado multi-filamento de PTFE, de tal manera que una relación de estiramiento total en la dirección longitudinal resulta de 4 veces o mayor.

9. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 7, en el que, cuando se produce la película estirada uniaxialmente, la película se estira aumentando 4 veces o más en una dirección longitudinal.

10. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según la reivindicación 7, en el que, cuando se produce la película estirada biaxialmente, la película se estira aumentando 4 veces o más en una dirección longitudinal y entre 1, 5 y 15 veces en la dirección de su anchura.

11. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en el que a la película de PTFE se le aplica relieve linealmente en una dirección longitudinal y/o en una forma de zigzag o cóncavo-convexa en la dirección de su anchura.

12. Método de producción de un hilo de torsión real de PTFE según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, que comprende además fijar una torsión por calentamiento a una temperatura de entre 340 y 500 ºC durante un tiempo de entre 5 y 120 s.