Procedimiento para la fabricación de hilo revestido con un material superabsorbente.

Un procedimiento para la fabricación de un hilo multifilamento,

sin fin, de aramida o de vidrio, provisto de un material superabsorbente que tiene un valor de hinchamiento de al menos 60 (como se especifica en la descripción) y que tiene propiedades hidrófilas, hilo que es capaz de absorber y retener cantidades de agua y que es adecuado para cables ópticos de comunicación, en el que se aplica sobre el hilo una solución acuosa que comprende un material pre-superabsorbente soluble en agua, seleccionado de polímeros derivados de acrilamida, de acrilamida y acrilato de sodio, y de acrilamida y metacrilato de dialquilaminoetilo, después de lo cual el hilo se seca y se calienta entre 100 y 300ºC con el fin de reticular el material pre-superabsorbente soluble en agua al material superabsorbente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP1998/005123.

Solicitante: TEIJIN ARAMID B.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: VELPERWEG 76 6824 BM ARNHEM PAISES BAJOS.

Inventor/es: WILLEMSEN, STEPHANUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C03C25/26 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C03 VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA.C03C COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES VITREOS; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE FIBRAS O FILAMENTOS DE VIDRIO, SUSTANCIAS INORGANICAS O ESCORIAS; UNION DE VIDRIO A VIDRIO O A OTROS MATERIALES.C03C 25/00 Tratamiento de la superficie de fibras o filamentos sustancias inorgánicas de vidrio o escorias. › Compuestos macromoleculares o prepolímeros.
  • C03C25/28 C03C 25/00 […] › obtenidos por reacciones en las que intervienen únicamente enlaces no saturados carbono-carbono, p.ej. resinas acrílicas.
  • D06M15/263 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D06 TRATAMIENTO DE TEXTILES O SIMILARES; LAVANDERIA; MATERIALES FLEXIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR.D06M TRATAMIENTO, NO PREVISTO EN OTRO LUGAR EN LA CLASE D06, DE FIBRAS, HILOS, HILADOS, TEJIDOS, PLUMAS O ARTICULOS FIBROSOS HECHOS DE ESTAS MATERIAS (tratamiento de textiles por medios mecánicos, D06B - D06J). › D06M 15/00 Tratamiento de fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias, con compuestos macromoleculares; Este tratamiento combinado con un tratamiento mecánico (D06M 10/00, D06M 14/00 tienen prioridad). › de ácidos carboxílicos insaturados; Sus sales o ésteres.
  • D06M15/285 D06M 15/00 […] › de amidas o imidas de ácidos carboxílicos insaturados.

PDF original: ES-2526168_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fabricación de hilo revestido con un material superabsorbente La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un hilo multifilamento, sin fin, de aramida o de vidrio, provisto de un material superabsorbente.

Dicho hilo se puede utilizar en cables, más concretamente en cables ópticos de comunicación que, de esta forma, funcionan simultáneamente como miembro de refuerzo y como agente que bloquea el agua.

A partir de las Solicitudes de Patentes Europeas 482.703 y 351.100, de la Patente de EE.UU. 5.635.569, y de la solicitud PCT WO 93/18223, se conoce un hilo provisto de un material superabsorbente y la fabricación de semejante hilo. Según estas publicaciones, los hilos se impregnan con un material superabsorbente en una emulsión de agua-aceite. Después de ser impregnado, el hilo tratado se seca, de manera que se forma una película en, y alrededor de, los intersticios de los hilos. El producto resultante se usa como material de refuerzo para la fabricación de cables de comunicación con propiedades bloqueadoras del agua.

El documento EP 351.100 está dirigido a un cable de comunicaciones que comprende un sistema miembro de refuerzo, cuyo miembro de refuerzo está provisto de un agente acuoso que bloque el agua. Estos agentes que bloquean el agua no tienen un valor de hinchamiento de al menos 60.

El documento EP 784.116 describe hilos tratados con un material superabsorbente. El material superabsorbente está contenido en la fase acuosa de una emulsión de agua en aceite.

También el documento EP 482.703 describe un hilo revestido con un material superabsorbente que se obtiene tratando el hilo con una emulsión de agua en aceite que comprende el material superabsorbente en la fase acuosa.

El documento US 4.888.238 está relacionado con los polvos o fibras sintéticas cortas superabsorbentes y con un procedimiento para preparar tales fibras. El material superabsorbente se aplica como una solución precursora y curada sobre el hilo.

Sin embargo, hay inconvenientes en los métodos anteriormente mencionados para la aplicación de un material superabsorbente sobre la superficie de un cable o de un hilo. Un inconveniente muy importante es la liberación de materiales orgánicos, en particular el isohexadecano, durante el procedimiento de secado del hilo. Tales materiales orgánicos forman un lastre medioambiental inaceptable, y el isohexadecano debe ser eliminado mediante combustión o mediante tratamiento en una unidad para gases residuales. Semejante paso requiere un equipo caro y usa cantidades sustanciales de energía. Es, por lo tanto, una ventaja eliminar el uso de emulsiones de agua en aceite, y aplicar materiales que sean solubles en agua.

El inconveniente de impregnar un hilo de aramida con un material superabsorbente disperso en un sistema acuoso es que, debido a la acción potenciadora de la alta viscosidad del material superabsorbente, la alimentación uniforme del material es extremadamente difícil, si no imposible. Además, debido a la concentración limitada del material superabsorbente en el líquido de impregnación, únicamente se puede aplicar al hilo una pequeña cantidad por tratamiento. Otro inconveniente de este método es que la cantidad comparativamente grande de líquido de impregnación que se aplica al hilo con el material superabsorbente tiene que ser retirado de nuevo por evaporación.

La presente invención obvia los inconvenientes anteriormente citados. Además, la invención proporciona un hilo multifilamento de aramida, de excelente capacidad para absorber el agua sin usar disolventes orgánicos o excesiva cantidad de agua.

La invención consiste en un procedimiento para la fabricación de un hilo multifilamento, sin fin, de aramida o de vidrio, provisto de un material superabsorbente que tiene un valor de hinchamiento de al menos 60 (como se especifica en la descripción) y que tiene propiedades hidrófilas, hilo que es capaz de absorber y retener cantidades de agua y que es adecuado para cables ópticos de comunicación, en el que se aplica sobre el hilo una solución acuosa que comprende un material pre-superabsorbente seleccionado de polímeros provenientes de acrilamida, de acrilamida y acrilamida de sodio, y de acrilamida y metacrilato de dialquilaminoetilo, después de lo cual el hilo se seca y se calienta entre 100 y 300º C con el fin de reticular el material pre-superabsorbente soluble en agua con el material superabsorbente.

Por eso, ya no se usa un material superabsorbente como tal, sino un precursor soluble en agua que se polimeriza después con un tratamiento térmico o se reticula con el material superabsorbente. Este procedimiento puede ser seguido de un paso en el que se aplica un acabado sobre el hilo. Como alternativa, la solución acuosa comprende ya el acabado.

El hilo obtenido debe tener un valor de hinchamiento superior a 60. El valor del hinchamiento es una medida de la cantidad de agua absorbida por el hilo cuando está en contacto con agua en forma líquida. El método para determinar experimentalmente el valor del hinchamiento se ilustrará con mayor detalle más adelante. Se descubrió que el hilo según la invención tiene valores de hinchamiento comparables a los hilos de la técnica anterior

previamente mencionada. Preferiblemente, el valor del hinchamiento del hilo según la invención es de al menos 80, más concretamente al menos 100, y más concretamente todavía al menos 150.

El término hilo multifilamento tiene el significado que habitualmente tiene en la técnica, es decir, las fibras de las que está hecho son filamento sin fin. En Textile Terms and Definitions (1988) , páginas 289 â?" 290, se hace referencia en este sentido. Dentro del marco de la invención, las fibras usadas al elaborar los hilos según la invención son filamentos que pueden tener cualquier densidad común en la práctica real, y los hilos se pueden preparar con cualquier número de filamentos sin fin. Generalmente, los filamentos de los hilos compuestos por ellos tendrán una densidad lineal de 0, 01 a 20000 dtex, mientras que los hilos de filamentos sin fin estarán compuestos por 1 a 20000 filamentos.

En Encyclopedia of Chemical Tecnology, de Kirk-Othmer, 3ª edición, volumen 10 (1980) , páginas 148 â?" 197, hay descritos tipos de fibras.

La invención está relacionada con fibras compuestas de aramida, o de vidrio.

También son muy adecuadas como sustrato las fibras compuestas de dos o más de los materiales anteriormente mencionados, por ejemplo fibras bicomponentes. Pueden ser del tipo núcleo-vaina o del tipo uno al lado del otro, o algún otro tipo bien conocido.

Otros tipos adecuados de fibras son las fibras satélites y las fibras hendidas.

Las fibras pueden ser tanto macizas como huecas. Pueden ser redondas o planas, o de cualquier otra forma de corte transversal deseada, por ejemplo elíptica, triangular, en forma de estrella, en forma arriñonada, etc.

Por hilos de aramida se entiende, según la invención, hilos compuestos de polímeros construidos completamente o sustancialmente a partir de unidades recurrentes de la fórmula general: -C-A1-C-, -N-A2-N- y/o â?"C-A3-N-

O O H H O H

Aquí, A1, A2, y A3 representan radicales divalentes rígidos iguales o diferentes, que contienen uno o más anillos aromáticos, que también pueden contener un anillo heterocíclico, cuyos enlaces de los radicales que prolongan la cadena están en posición para con respecto a cada una de las otras, o son paralelas o dirigidas en direcciones opuestas.

Ejemplos de tales radicales incluyen 1, 4-fenileno, 4, 4â?-bifenileno, 1, 5-naftileno, y 2, 6-neftileno. Pueden contener o no sustituyentes, por ejemplo átomos de halógeno o grupos alquilo. Además de los grupos amido y los anteriormente mencionados radicales aromáticos, las moléculas de la cadena de poliamidas aromáticas pueden contener opcionalmente hasta un 35% en moles de otros grupos, por ejemplo grupos m-fenileno, grupos no rígidos tales como grupos alquilo, u otros grupos, grupos urea o grupos éster. Preferiblemente, el hilo de aramida está construido completamente o en parte, más concretamente en más del 90% en peso, de poli- (p-fenileno-tereftalamida) .

Por un material pre-superabsorbente se entiende, según la invención, un material que después de calentar polimeriza o se reticula con un material superabsorbente que tiene propiedades hidrófilas que es capaz de absorber y retener una cantidad comparativamente grande de agua, opcionalmente bajo presión.

Para aplicar simplemente la solución sobre el hilo, se requiere que el material pre-superabsorbente disuelto en una solución acuosa tenga una viscosidad inferior a 1000 mm2/s. Preferiblemente, la viscosidad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para la fabricación de un hilo multifilamento, sin fin, de aramida o de vidrio, provisto de un material superabsorbente que tiene un valor de hinchamiento de al menos 60 (como se especifica en la descripción) 5 y que tiene propiedades hidrófilas, hilo que es capaz de absorber y retener cantidades de agua y que es adecuado para cables ópticos de comunicación, en el que se aplica sobre el hilo una solución acuosa que comprende un material pre-superabsorbente soluble en agua, seleccionado de polímeros derivados de acrilamida, de acrilamida y acrilato de sodio, y de acrilamida y metacrilato de dialquilaminoetilo, después de lo cual el hilo se seca y se calienta entre 100 y 300º C con el fin de reticular el material pre-superabsorbente soluble en agua al material superabsorbente.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, seguido de un paso en el que se aplica un acabado sobre el hilo.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la solución acuosa comprende además un acabado.

 

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