MXPA02005064A

MXPA02005064A - Fibras de poliester modificado con polietilenglicol y metodo para hacer las mismas.

Info

Publication number: MXPA02005064A
Application number: MXPA02005064A
Authority: MX
Inventors: Burch Branum James
Original assignee: Wellman Inc
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2002-11-07
Also published as: JP2003515000A; US6322886B2; EP1250477A1; US6399705B2; EP1248871A1; AU1488801A; US20010027244A1; US6291066B1; WO2001036722A1; TW524903B; US6454982B1; US20010003131A1; TW528817B; US20010002737A1; US6303739B2; AU1764001A

Abstract

Se describe un metodo de, copolimerizacion de polietilenglicol (PEG) y un agente de ramificacion en tereftalato de polietileno (PET) para obtener una composicion de copoliester modificado con polietilenglicol que se puede hilar en filamentos; las telas hechas de fibras formadas de la composicion de copoliester poseen absorcion capilar, secado, estiramiento, resistencia a la abrasion, retardo de llama, disipacion de estatica, capacidad de tincion y tactilidad que son superiores a las de las telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno convencionales de la misma construccion de hilo y tela; tambien se describe una composicion de copoliester modificado con polietilenglicol, fibras, hilos y telas.

Description

FIBRAS DE POLIESTER MODIFICADO CON POLIETILENGLICOL Y MÉTODO PARA HACER LAS MISMAS REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud es continuación en parte de la solicitud de E.U.A. pendiente serie No. 09/444,192, presentada el 19 de Noviembre de 1999, para Method of Preparina Polyethilene Glvcol Modified Polyester Filaments. que es comúnmente cedida con esta solicitud.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a la producción de fibras de poliéster modificado con polietilenglicol. La presente invención también se refiere a la fabricación de hilos y telas con estas fibras de copoliéster.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El filamento de poliéster es fuerte, sin embargo de peso ligero, y tiene características de memoria elástica excelentes. La tela de poliéster resiste arrugas y grietas, retiene su forma en las prendas, resiste abrasiones, se seca rápidamente y requiere cuidado mínimo. Sin embargo, debido a que es sintético, el poliéster a menudo se considera que tiene un aspecto inaceptable para el propósito de prendas cuando se forman inicialmente como un filamento. Por consiguiente, los filamentos de poliéster requieren ser texturizados para producir características de apariencia aceptables, manipulación y comodidad en hilos y telas. Incluso, el poliéster con frecuencia se ve desfavorable en las telas. Con respecto a poliésteres mejorados, se han intentado varias modificaciones químicas para obtener características textiles deseables. Desafortunadamente, algunos de esos tratamientos pueden producir características inesperadas o no deseadas en el poliéster modificado. Por ejempío, el polietilenglicol incrementa ciertas propiedades de poliéster, tales como la absorción de colorante pero reduce otras propiedades, especialmente aquellas características de fase de material fundido que son críticas para el hilado de filamentos. Frecuentemente, los fabricantes han encontrado que fracciones importantes de polietilenglicol en copoliéster pueden complicar-incluso impedir- la producción comercial de filamentos de copoliéster aceptables. Para aceptación comercial, los poliésteres modificados pueden ser compatibles con equipo comercial con respecto a hilado bajo fusión, texturización, hilado, formación de tela (por ejemplo, tejido y tejido de punto) y acabado de tela. Esta necesidad de compatibilidad de procesamiento a través de equipo convencional a restringido el desarrollo de composiciones de poliéster innovadoras.

Para superar las limitaciones de composiciones de poliéster, las fibras de poliéster a menudo se mezclan con otros tipos de telas, tanto sintéticas como naturales. Quizás más ampliamente usados en la ropa son hilos y telas mixtos hechos de poliéster y algodón. En general, las telas mezcladas de poliéster y algodón se forman hilando el hilo mezclado de fibra de algodón y fibras cortas de poliéster. Los hilos mezclados después se pueden tejer o tejer por punto en telas. El algodón, como el poliéster, tiene ciertas ventajas e inconvenientes. El algodón está formado casi por completo de celulosa pura. Las fibras de algodón, son típicamente de alrededor de 2.54 cm de largo, pero pueden variar de alrededor de 1.25 cm a más de 5.08 cm. Las fibras de algodón maduras se caracterizan por sus convulsiones. Bajo un microscopio el algodón aparece como un listón torcido con bordes engrosados. El algodón es de peso ligero, absorbe rápidamente y fácilmente la unidad y tiene una textura generalmente favorable (es decir, manipulación) cuando se deje en las telas. Sin embargo, el algodón carece de características de resistencia y memoria elástica. Consecuentemente, las telas formadas completamente de algodón requieren lavado y planchado frecuentes. Las mezclas de fibra de algodón y poliéster han encontrado aceptación amplia ya que combinan las características deseables de cada uno. Aún así, hay esfuerzos continuos para desarrollar filamentos de poliéster, hilos y telas que se asemejen más estrechamente a las del algodón, seda, rayón, u otras fibras naturales. Un ejemplo son las microfibras de poliéster, que se caracterizan por filamentos extremadamente finos que ofrecen estética y manipulación excepcionaimente buenas, mientras retienen los beneficios de poliéster. Sin embargo, las microfibras de poliéster han probado ser difíciles de teñir debido a su alto grado de orientación molecular y cristalinidad. Sin embargo, persiste la necesidad de composiciones de poliéster que tengan propiedades similares a las de las fibras de algodón y otras fibras naturales, mientras retengan las ventajas del poliéster. Una composición de este tipo y método para producir la misma la describe Nichols y Humelsine en la solicitud de patente de E.U.A. pendiente, comúnmente cedida serie No. 09/141 ,665, presentada el 28 de Agosto de 1998, para Polyester Modified with Polvethilene Glycol and Pentaervthritol. La solicitud de patente de E.U.A. No 09/141 ,665, describe una composición de poliéster que incluye tereftalato de polietileno, polietilenglicol en una cantidad suficiente para incrementar las propiedades de humectación y absorción capilar de una fibra hecha con la composición a un nivel sustancialmente similar a ias propiedades del algodón, pero menor que la cantidad que reduciría las propiedades de memoria elástica favorables de la composición de poliéster, y un agente de ramificación de cadena en una cantidad que eleva la viscosidad de fusión de la composición de poliéster a un nivel que permite la fabricación de filamento bajo condiciones de hilado sustancialmente normales. Sin embargo la inclusión de concentraciones importantes de agentes de ramificación para incrementar la viscosidad de fusión, algunas veces es indeseable debido a que los agentes de ramificación promueven el entrelazamiento. Esto reduce la resistencia del filamento lo cual puede conducir a fallas de procesamiento. Además, un método para lograr fibras de poliéster incrementadas lo describe Branum en la solicitud de patente de E.U.A. pendiente, comúnmente cedida, serie No. 09/444,192, presentada el 19 de Noviembre de 1999, para Method of Preparina Polvethylene Glycol Modified Polvester Filaments. La solicitud de patente de E.U.A. serie No. 98/444,192 describe la copolimerización de polietilenglicol que típicamente constituye entre alrededor de 4% y 20% en peso de copoliéster resultante, en tereftalato de polietileno en la fase de fusión a la viscosidad intrínseca baja (es decir, una viscosidad que no soportará hilado de filamento). El poliéster modificado con PEG resultante es por lo tanto polimerizado en la fase sólida hasta que el copoliéster es capaz de lograr una viscosidad de fusión suficiente para hilar los filamentos. Al introducir un paso de polimerización de estado sólido (SSP), este método reduce la necesidad de añadir agentes de ramificación, tales como pentaeritritol, para incrementar la polimerización de fase de fusión y así lograr una velocidad intrínseca que facilite el hilado de los filamentos. La solicitud de patente de E.U.A. serie No. 09/444,192 que los agentes de ramificación promueven entrelazamiento, lo cual puede conducir a textiles relativamente más débiles.

OBJETO Y BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, un objeto de la invención puede proveer fibras de poliéster modificado con polietilenglicol que poseen características favorables similares a las fibras naturales, pero que retienen las ventajas de poliéster, y que pueden formarse en telas excepclonalmente confortables. Otro objeto de la presente invención es proveer un método de copolimerización de polietilengiicol (PEG) en tereftalato de polietileno (PET) en la fase de fusión para lograr una composición de poliéster modificada con PEG que sea fácilmente hilada en filamentos. Como lo entiende un experto en la técnica, la modificación de poliésteres convencionales con polietilenglicol pueden mejorar ciertas características del poliéster, pero puede afectar adversamente a otras. Por ejemplo, la adición de polietilenglicol a tereftalato de polietileno mejora la humectación y la absorción capilar, pero hace más lenta la cinética de polimerización de fase de fusión. También suprime la viscosidad de fusión y hace que el procesamiento de dichos poliésteres modificados con PEG hasta cierto grado sean poco prácticos en operaciones de hilado de poliéster comerciales. Por consiguiente, en un aspecto, la invención es un método de copolimerización de polietilenglicol en tereftalato de polietileno de una manera que retiene las propiedades favorables del polietilenglicol mientras logra una viscosidad intrínseca alta. Esto facilita el hilado comercial del poliéster modificado con PEG usando equipo de hilado convencional. Como lo entienden los expertos en la técnica, la copolimerización de polietilenglicol y el agente de ramificación en tereftalato de polietileno se convencionalmente haciendo reaccionar etilenglicol y ya sea ácido tereftálico y tereftalato de dimetilo en presencia de polietilenglicol y agente de ramificación. En un aspecto, la invención es un método de copolimerización de polietilenglicol y un agente de ramificación en tereftalato de polletileno en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster que tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos aproximadamente 0.67 dl/g. A este respecto, el tereftalato de polietileno estará presente en la composición de copoliéster en una cantidad suficiente para una fibra hecha de la composición de copoliéster para poseer propiedades de estabilidad dimensional sustancialmente similares a las de las fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. El polietilenglicol tiene un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 5000 g/mol y está presente en una cantidad eficiente para una fibra hecha en la posición de copoliéster para poseer propiedades de absorción capilar, secado y disipación de estática que sean superiores a las de las fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. El agente de ramificación de cadena está presente en la composición de copoliéster en una cantidad entre alrededor de 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar formol de polímero estandarizado, el polímero estandarizado siendo tereftalato de polietileno no modificado. Finalmente, la composición de copoliéster es hilada en un filamento. En otro aspecto, la invención es un método de hilado de la composición de poliéster modificado para formar hilos parcialmente orientados (POY). El copoliéster resultante POY es particularmente adecuado para hilos y telas, ya sea solo o en mezcla con uno o más tipos de fibras. En otro aspecto, la invención es un método para hilar la composición de poliéster modificada para formar filamentos de fibras cortas, que se pueden estirar (y quizás rizar) y cortar en fibra corta. La fibra corta, a su vez, se puede formar en hilos de poliéster empleando técnicas de hilado convencionales (por ejemplo, hilado de anillo, de extremo abierto, chorro de aire o de remolino). Además, el filamento continuo y los hilos que se han hilado pueden entonces formar telas, preferiblemente mediante punto o tejido, ya sea solos o en mezcla con uno o más tipos de fibras. En otro aspecto, la invención es un método para teñir las fibras de copoliéster a una temperatura de 116°C o menor, y preferiblemente abajo de la temperatura definida por el punto de ebullición de agua a presión atmosférica. Una ventaja distintiva del presente método es que produce una fibra de copoliéster que, mientras se procesa, las propiedades de absorción capilar, secado, retardo de llama, resistencia a la abrasión, tacto suave, absorción de colorante, y disipación de estática que son superiores a las de las fibras de tereftalato de polietileno, se puede procesar usando equipo de hilado bajo fusión convencional (por ejemplo, hilado en hilos parcialmente orientados formados en fibras cortas). Lo anterior, así como otros objetivos y ventajas de la invención y la manera en la cual se logra la misma, se especifican también dentro de la siguiente descripción detallada y sus dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 describe la viscosidad intrínseca polimerizada bajo fusión de copoliéster modificado con PEG contra la fracción en peso de polietilenglicol cuando se emplea agente de ramificación en una cantidad de menos de aproximdadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado. La figura 2 describe un modelo efectivo para tinción por lotes de las fibras de copoliéster producidas por la presente invención. La figura 3 describe el efecto de la temperatura sobre la absorción de colorantes de baja energía, energía media y alta energía a un pH de aproximadamente 5. La figura 4 describe el efecto del pH bajo tinción dispersa a baja energía, energía media y alta energía a 99°C. La figura 5 describe las propiedades de absorción capilar de las telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de absorción capilar de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. La figura 6 describe las propiedades de secado de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de secado de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. La figura 7 describe las propiedades de retardo de llama de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la Invención en comparación con las propiedades de retardo de llama de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. La figura 8 describe las propiedades de disipación de estática de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de disipación de estática de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. La figura 9 describe las propiedades de resistencia a la abrasión de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de resistencia a la abrasión de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. La figura 10 describe las propiedades de resistencia de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de resistencia de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. La figura 11 describe las propiedades mejoradas de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de telas formadas de fibras de tereftalato de poiietileno no modificado convencionales.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La solicitud de patente de E.U.A. antecesora serie No. 09/444,192 describe un método de preparación de fibras de copoliéster modificado con PEG copolimerizando polietilenglicol en tereftalato de polietileno en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster, después copolimerizando la composición de copoliéster en la fase sólida hasta que el copoliéster es capaz de lograr una viscosidad de fusión que facilita el hilado de los filamentos, y posteriormente hilando los filamentos del copoliéster. La presente invención es un método alternativo para preparar fibras de copoliéster modificado con PEG que se pueden formar en telas excepcionalmente confortables. En un aspecto amplio el método incluye la copolimerización de polietilenglicol y un agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster que tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos a aproximadamente 0.67 dl/g. Preferiblemente, esta composición de copoliéster logra una viscosidad de fusión de esfuerzo cortante cero de entre aproximadamente 2000 y 3500 cuando se calienta a 260°C. El tereftalato de polletileno está presente en la composición de copoliéster en una cantidad suficiente para que una fibra hecha de la composición de copoliéster posea propiedades de estabilidad dimensional sustancialmente similares a las de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. El polietilenglicol tiene un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 5000 g/mol y está presente en una cantidad suficiente para que una fibra hecha de la composición de copoliéster posea propiedades de absorción capilar, secado y disipación de estática que sean superiores a las de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. El agente de ramificación de cadena presente en la composición de copoliéster en una cantidad menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado, y muy preferiblemente en una cantidad de entre aproximadamente 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar formol de polímero estandarizado, el polímero estandarizado siendo tereftalato de polietileno no modificado. (Como se describe aquí, para describir la fracción molar de agente de ramificación consistente, las ramas de equivalente molar son referenciadas a tereftalato de polietileno no modificado). Finalmente, la composición de copoliéster es hilada a un filamento. La presente invención incorpora en el poliéster las propiedades favorables de polietilenglicol, tales como sus propiedades de humectación y absorción capilar sobresalientes, empleando una viscosidad intrínseca superior para compensar la tendencia de fracciones mayores de polietilenglicol para reducir la viscosidad de fusión del copoliéster.

Consecuentemente, el presente método no necesita emplear cantidades significativas de agente de ramificación. Como lo entenderán los expertos en la técnica, una viscosidad de fusión baja impide el procesamiento de copoliéster mediante equipo de hilado convencional. La presente invención difiere del método descrito por la solicitud de patente de E.U.A. antes mencionadas serie No. 09/444,192 en que la polimerización bajo fusión es continuada hasta una viscosidad intrínseca de por lo menos 0.67 dl/g, con lo cual el copoliéster es hilado a un filamento. Por el contrario, la solicitud antecesora emplea un paso de polimerización de estado sólido para lograr viscosidades intrínsecas. La invención también tiene una fibra de copoliéster modificado con polietilengllcol que incluye tereftalato de poiietileno en una cantidad suficiente para que la fibra de copoliéster posea propiedades de estabilidad dimensional sustancialmente similares a las de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales, el polietilenglicol teniendo un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 5000 g/mol en una cantidad suficiente para que la fibra de copoliéster posea propiedades de absorción capilar, secado y disipación de estática que sean superiores a las de las fibras de tereftalato de polietlleno no modificado convencionales, y agente de ramificación de cadena en una cantidad menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado, el polímero estandarizado siendo tereftalato de polietileno no modificado. La fibra de copoliéster tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos aproximadamente 0.67 dl/g. Como se usa aquí, el término "fibra de copoliéster" se refiere ampliamente a un filamento no cortado (por ejemplo, POY, hilo estirado en plano o hilo texturizado) y fibra cortada (por ejemplo, fibra corta). Aunque el término "filamento de copoliéster" pueden incluir fibras, tales como fibra corta, que son subsecuentemente cortadas del filamento hilado, generalmente se usa para referirse a una fibra extruida de longitud indefinida. El significado de los términos "fibra de copoliéster" y "filamento de copoliéster" no entenderá fácilmente un experto en la técnica con base en el uso contextual de estos términos. Los términos "viscosidad de fusión" y "viscosidad intrínseca" se usan aquí en su sentido convencional. Tal como se usa aquí, el término "viscosidad de fusión" se refiere a "viscosidad de fusión a esfuerzo cortante cero" a menos que se indique otra cosa.

La viscosidad de fusión representa la resistencia de polímero hundido a la deformación por esfuerzo cortante o flujo como se mide en condiciones especificadas. La viscosidad de fusión es principalmente un factor de la viscosidad intrínseca, esfuerzo cortante y temperatura. La viscosidad de fusión a esfuerzo cortante cero a una temperatura particular se puede calcular empleando el método de prueba de ASTM D-3835-93A para determinar las viscosidades de fusión a varias velocidades de esfuerzo cortante entre aproximadamente 35 sec"1 y 4000 sec"1, y posteriormente extrapolando estas viscosidades de fusión a cero. Al calcular la viscosidad a esfuerzo cortante cero, se recomienda que se incluyan varias velocidades de esfuerzo cortante bajo (por ejemplo, menos de 100 sec'1) para asegurar que la extrapolación a cero sea precisa. La viscosidad intrínseca es la relación de la viscosidad específica de una solución de polímero de concentración conocida a la concentración de soluto, extrapolada a concentración cero. La viscosidad intrínseca es directamente proporcional al peso molecular del polímero promedio. Véase, por ejemplo, Dictionary of Fiber and Textile Technology, Hoechst Celanese Corporation (1990); Tortora & Merkel, Fairchild's dictionary of Textiles (7"1 Edición 1996). Como se usa aquí, el peso molecular se refiere al peso molecular promedio en número y no al peso molecular promedio en peso.

Tanto la viscosidad de fusión como la viscosidad intrínseca, que son ampliamente reconocidas como mediciones estándares de características de polímeros, se pueden medir y determinar sin experimentación por los expertos en la técnica. Para los valores de viscosidad intrínseca que aquí se describen, la viscosidad intrínseca se determina disolviendo el copoliéster en ortoclorofenol (OCP), midiendo la viscosidad relativa de la solución usando un Autoviscosímetro Schott (Viscosímetro AVS Schott y AVS 500), y después calculando la viscosidad intrínseca con base en la viscosidad relativa. Véase, por ejemplo, Dictionary of Fiber and Textile Technology ("viscosidad intrínseca"). En particular, una muestra de 0.6 gramos (+/- 0.005 g) de muestra de polímero seco se disuelve en aproximadamente 50 ml (61.0-63.5 gramos) de ortoclorofenol a una temperatura de aproximadamente 105°C. Las muestras de fibra en hilo se cortan típicamente en piezas pequeñas, mientras que las muestras de trozos se muelen. Después de enfriar a temperatura ambiente, la solución se coloca en el viscosímetro y la viscosidad relativa se mide. Como se Indicó, la viscosidad intrínseca se calcula a partir de la viscosidad relativa. Como lo entenderán los expertos en la técnica, la copolimerización de polietilenglicol y agente de ramificación en tereftalato de polietileno se logra convenclonalmente haciendo reaccionar etilenglicol y ya sea ácido tereftálico o tereftalato de dimetilo en presencia de polietilenglicol y agente de ramificación. Consecuentemente, se prefiere que la copolimerización de polietilenglicol y agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno produzca una composición de copoliéster que esté compuesta de cadenas de polímero formadas a partir de unidades estructurales que consisten esencialmente de monómeros de diol, monómeros diácidos no sustituidos aromáticos y monómeros de agente de ramificación. Como se describe aquí, dichas composiciones de copoliéster se forman preferiblemente en fibras de copoliéster. El término "monómero de dio." como se usa aquí se refiere a dioles, tales como etilenglicol, propilen glicol, y butanodiol, así como éteres que poseen alcoholes terminales, tales como dietilenglicol (DEG). A este respecto, el polietilenglicol (PEG) se forma a partir de dichos monómeros de etilenglicol y por lo tanto es abarcado por el término "monómero de diol". El término "monómeros de diácido no sustituidos aromáticos" como se usa aquí, se refiere a diácidos y diésteres carboxílicos aromáticos, especialmente ácido tereftálico (TA) y su éster dialquílico, tereftalato de dimetilo (DMT), cuyos grupos funcionales se limitan a aquellos que facilitan el crecimiento de cadena de polímero y que se pueden usar para preparar tereftalato de polietileno modificado. Por consiguiente "monómeros de diácido no sustituidos aromáticos" incluyen compuestos de un solo anillo, tales como ácido isoftálico y su éster dialquílico (es decir, ¡softalato de dimetilo), y compuestos policíclicos, tales como ácido 2,6 naftalendicarboxílico o su éster dialquílico (es decir, 2,6-naftalen dicarboxilato de dimetilo). Finalmente, el término "agente de ramificación" se refiere a un monómero multifunsional que promueve la formación de ramas laterales de moléculas de monómero enlazadas a lo largo de la cadena de polímero principal. Véase Odian, Principales of Polvmerization. pp. 18-20 (segunda edición 1981). Además, los expertos en la técnica entenderán que los extremos terminales de las cadenas de copoliéster pueden ser unidades estructurales caracterizadas por un solo sitio reactivo de propagación de cadena. Dichos grupos de terminación de cadena están dentro de la frase "que consiste esencialmente de monómeros de diol, monómeros de diácido no sustituidos aromáticos y monómeros de agente de ramificación". De acuerdo con la invención, las características de copoliéster se pueden ajustar para aplicaciones específicas alterando el contenido de polietilenglicol. Esto permite la elección en el diseño de telas hechas con copoliéster o mezclas de copoliéster de acuerdo con la presente invención. En este sentido, la invención establece una familia de tecnología. Por ejemplo, la fracción de peso y el peso molecular del polietilenglicol se pueden ajustar para producir efectos específicos, tales como absorción capilar, secado, velocidades de tinción, estiramiento y suavidad. De manera similar, dichas modificaciones pueden mejorar la velocidad de golpe de colorante y reducir el uso de colorante. En particular, las fracciones de polietilenglicol mayores (por ejemplo, mayores que aproximadamente 4% en peso) dan por resultado fibras más suaves que absorben más rápido, se secan más rápido y se tiñen más oscuro en comparación con poliésteres convencionales. Los copoliésteres de la presente invención muestran tanto como 30% más de absorción del colorante de formulaciones de colorante de poliéster no exhaustivo en comparación con poliésteres convencionales. En la práctica de la presente invención, se prefiere que las formulaciones de polietilenglicol Incluyan suficientes concentraciones de antioxidantes para evitar la generación de formaldehído durante las operaciones de hilado. Por ejemplo, el polietilenglicol usado en el desarrollo de la presente invención incluye aproximadamente 1.36% en peso de Irganox 245, un antioxidante que está disponible de Ciba-Geigy. La inclusión de estos antioxidantes o similares no afectará adversamente los métodos que aquí se describen. En modalidades preferidas, el polietilenglicol está presente en la composición de poliéster en una cantidad entre aproximadamente 4% en peso y 20% en peso. Cuando las cantidades de polietilenglicol mayores que aproximadamente 20% en peso están presentes, el copoliéster resultante no se polimeriza de manera eficiente. Además, en dichas fracciones de polietilenglicol elevadas, la composición de copoliéster es difícil de almacenar y transportar ya que tiende a cristalizarse, lo que ocasiona adición y aglomeración indeseable. Consecuentemente, cantidades de polietilenglicol entre aproximadamente 8% en peso y 14% en peso son las preferidas, y cantidades entre aproximadamente 10% en peso y 12% en peso son más preferidas. Además, aunque el polietilenglicol con un peso molecular promedio de aproximadamente 5000 g/mol se puede emplear en forma efectiva, el peso molecular promedio preferido para polietilenglicol es entre 300 y 1000 g/mol, muy preferiblemente 400 g/mol. Para consistencia en la discusión de la composición y las propiedades de la fibra, los datos que aquí se describen se refieren a copoliéster de la presente invención que es modificado entre aproximadamente 10 y 12% en peso de polietilenglicol que tiene un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol, a menos que se Indique otra cosa. Como se conoce en la fabricación de poliéster, el equipo usado para hilar poliéster en filamentos está diseñado, construido y ajustado para procesar polímeros cuya viscosidad de fusión a esfuerzo cortante cero caiga dentro de cierto intervalo, típicamente entre aproximadamente 1500 y 4000 poises. Por lo tanto, dicho equipo opera en forma más satisfactoria cuando la viscosidad de fusión del copoliéster, que es directamente proporcional a la viscosidad intrínseca como se describe aquí, está dentro de este intervalo de viscosidad. Si el polietilenglicol se incluye en cantidades relativamente importantes (es decir, más de aproximadamente 4% en peso), es probable que ocurra un número de fallas de hilado cuando se siguen métodos de polimerización convencionales (por ejemplo, la viscosidad intrínseca no se incrementa). En otras palabras, fracciones de polietilenglicol altas pueden suprimir la viscosidad de fusión, que a su vez puede impedir la productividad del hilado. De esta manera, la polimerización de fusión del polietilenglicol y agente de ramificación en tereftalato de polietileno continúa hasta que el poliéster modificado con PEG tiene una viscosidad de fusión suficiente para procesamiento práctico, y tensiones de hilado suficientes para un procedimiento comercial estable y de alto rendimiento. Esto es a pesar de la presencia de cantidades únicamente insignificantes de agente de ramificación (es decir, entre aproximadamente 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado). De acuerdo con el presente método, los filamentos del copoliéster son preferiblemente hilados a una temperatura entre aproximadamente 260°C y 300°C. Este intervalo de temperatura concuerda con la empleada en el equipo de hilado convencional usando medio de transferencia de calor de vapor Dowtherm A, que está disponible de Dow Chemical Co. Por consiguiente, en una modalidad preferida, el método incluye la copolimerización entre aproximadamente 10 y 12% en peso de polietilenglicol y un agente de ramificación de cadena en una cantidad entre aproximadamente 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado en tereftalato de polietileno en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster que logra una viscosidad de fusión a esfuerzo cortante cero de entre aproximadamente 2000 y 3500 poises cuando se calienta a 260°C. En otra modalidad, la composición de poliéster es hilada en filamentos que tienen una tenacidad promedio de menos de 3 gramos por denier. Una tenacidad de menos de 3 gramos por denier acentúa la tactilidad superior (es decir, punto suave) del filamento del copoliéster y la fibra corta y reduce la tendencia de la fibra corta a formar bolas de pelusa. Como lo entenderán los expertos en la técnica, el copoliéster no necesita ser hilado inmediatamente después de pasar por polimerización bajo fusión. En una modalidad, el copoliéster se forma en trozos después del paso de copolimerización de polietilenglicol y un agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno en la fase de fusión y antes del paso de hilar la composición de poliéster en un filamento. Como se describió anteriormente, en sus aspectos más amplios, el método incluye copolimerizar polietilenglicol y un agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno en la fase para formar una composición de copoliéster que tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos aproximadamente 0.67 dl/g. Posteriormente, la composición de copoliéster es hilada a un filamento. La figura 1 define la viscosidad intrínseca definida del copoliéster después de polimerización bajo fusión como una función de la fracción en peso de polletilenglicol cuando el agente de ramificación de cadena está presente en la composición de poliéster en una cantidad entre 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado (por ejemplo, entre aproximadamente 110 ppm y 500 ppm de pentaeritritol). En particular, cuando la fracción en peso de polietilenglicol en la composición de poliéster es de aproximadamente 5%, la composición de poliéster es preferiblemente polimerizada en la fase de fusión a una viscosidad intrínseca de entre aproximadamente 0.67 y 0.78 dl/g. De manera similar, cuando la fracción en peso de polietilenglicol en la composición de copoliéster es entre aproximadamente 10 y 12%, la composición de copoliéster es preferiblemente polimerizada en la fase de fusión a una viscosidad intrínseca de entre aproximadamente 0.73 y 0.88 dl/g. Finalmente, cuando la fracción en peso de polletilenglicol en la composición de copoliéster es de aproximadamente 15%, la composición de copoliéster es preferiblemente polimerizada en la fase de fusión a una viscosidad intrínseca entre aproximadamente 0.80 y 0.93 dl/g. Los expertos en la técnica entenderán que el polietilenglicol reduce la temperatura de fusión (TJ y temperatura de transición de vidrio (Tg). Por ejemplo, a una sustitución de 10% en peso de polietilenglicol que tiene un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol, Tm es de aproximadamente 238°C y Tg es de aproximadamente 48°C. Consecuentemente, la temperatura a la cual penetrarán los colorantes la estructura de poliéster modificado se reduce.

Por consiguiente, el presente método comprende además la tinción de los filamentos de copoliéster a una temperatura de menos de aproximadamente 116°C. Por arriba de 116°C, la fijación pude disminuir algo usando ciertos colorantes a altas concentraciones. En una modalidad preferida, el método incluye teñir los filamentos de copoliéster a una temperatura de menos de aproximadamente 110°C. En otra modalidad preferida, el método incluye teñir los filamentos de copoliéster a una temperatura de menos de aproximadamente 104°C. De hecho, los filamentos de copoliéster se pueden teñir en o por abajo de la temperatura definida por el punto de ebullición de agua a temperatura atmosférica (es decir, 100°C). Muy específicamente, las fibras de copoliéster pueden lograr excelente profundidad de color aun cuando se tiñen a 93°C. A este respecto, cuando se emplean colorantes de dispersión a alta energía (por ejemplo, índice de color azul de dispersión 79), las fibras de copoliéster son teñidas más preferiblemente entre aproximadamente 104°C y 100°C. De manera similar cuando se emplean colorantes de dispersión de baja energía (por ejemplo, índice de color de azul de dispersión 56) las fibras de copoliéster preferiblemente se tiñen entre aproximadamente 82°C y 93°C y muy preferiblemente se tiñen entre aproximadamente 82°C y 88°C. Como lo entenderán los expertos en la técnica de tinción, con respecto a las fibras de copoliéster presentes, los colorantes de alta energía típicamente tienen mejor fijación de lavado y fijación a la luz deficiente en comparación con los colorantes de baja energía. Una ventaja particular de la presente Invención es que las fibras de copoliéster descritas se pueden teñir a presión atmosférica sin un vehículo (es decir, un aditivo de baño de colorante que promueve la tinción de fibras hidrofóbicas), aunque se recomiendan agentes de nivelación y dispersión. Además, a diferencia de las fibras de poliéster convencionales, que típicamente requieren un ajuste de baño de colorante ácido a un pH de aproximadamente 4-5, las presentes fibras de copoliéster no requieren ninguna modificación de pH. A este respecto, el copoliéster puede teñirse por dispersión efectivamente en un baño de colorante que tiene un pH tan alto como 10, limitado solo por la estabilidad de los colorantes de dispersión a dichas condiciones alcalinas y 99°C más que las propiedades del presente copoliéster. Además, las fibras de copoliéster de la presente invención tienen tacto comparable con microfibras de poliéster (es decir, fibras <1 dpf), pero demuestran propiedades de tinción superiores. La fibra de copoliéster de la presente invención también posee una velocidad de agotamiento alta, que se traduce en costos de tinción reducidos y menos impactos ambientales. De hecho, la absorción de colorante es aumentada al máximo cerca del punto de ebullición normal del agua (es decir, 100°C). En modalidades preferidas, la tinción de las fibras de copoliéster emplea una velocidad de rampa relativamente alta de aproximadamente 2.8°C por minuto por abajo de 38°C, ya que las fibras absorben poco colorante a dichas temperaturas. Sin embargo, por arriba de 38°C las fibras absorben colorante y de esta manera la velocidad de rampa se debe reducir a aproximadamente 1.1 °C por minuto para lograr tinción nivelada. En forma óptima, un período de retención entre aproximadamente 5 y 10 minutos se puede emplear entre aproximadamente 49°C y 88°C para promover tinción niveleada. Una técnica de rampa efectiva para tinción por lotes, especialmente para tinción por chorro o de flujo pequeño, se ilustra como figura 2. Ajustes menores a la figura 2 pueden ser apropiados para tinciones por paquete y haz. Debido a que las fibras de copoliéster de la presente invención se empiezan a teñir a 38°C, las telas formadas a partir de fibras de copoliéster deben ser lavadas en casa en agua fría a tibia (es decir, menos de 41 °C) para asegurar que los colorantes de otras telas no tiñan las telas de copoliéster. Como se usa aquí, el concepto de tinción de filamentos de copoliéster incluye ampliamente teñir no sólo filamentos no cortados (por ejemplo, hilos parcialmente orientados o hilos texturizados) sino también filamentos cortados (por ejemplo, fibras cortas). Además, este concepto inciuye también teñir fibras de copoliéster que se forman en hilos o telas, ya sea solos o en mezcla con uno o más tipos de fibra (por ejemplo fibras de algodón o spandex).

Para evaluar las características de tinción, la capacidad de tinción por dispersión del copoliéster modificado con PEG se estudió usando índice de color azul de dispersión 56, 73 y 79. Véase ejemplo (más adelante). Estos tipos de colorantes genéricos, que están fácilmente disponibles, son colorantes de dispersión de energía baja, media y alta representativos, respectivamente.

EJEMPLO 1 La tela de copoliéster usada en la prueba fue una tela cruzada de 2 x 2 usando un hilo de filamento continuo texturizado de cuenta de 100 filamentos de 150 denier formado de fibras de copoliéster incluyendo entre aproximadamente 10 y 12 por ciento en peso de polietilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. También se empleó una tela de comparación hecha de poliéster convencional. Esta tela fue tejida en plano, conteo en crudo de 38 x 58 con hilo de filamento de tereftalato de polietileno rizado, y un peso de tela de 146 g/m2. La tela de copoliéster se lavó de acuerdo con el método de prueba de AATCC 124-1996 en un ciclo normal, a 41 °C durante 8 minutos, para remover acabados de hilado y materiales de apresto. Se usó un método de tinción con marmita, en donde la relación de solución fue de 10:1 y el tamaño de la tela fue de aproximadamente 13 cm x 9.5 cm. La temperatura de tinción se elevó desde temperatura ambiente hasta 100° C a una velocidad de 1.7°C/mn y se mantuvo a 100°C durante 30 minutos con una concentración de tinción de 3% en peso de la tela (pt) a menos que se indicara otra cosa. La tela de PET convencional se tiñó a 130°C durante 30 minutos. El pH de tinción se ajustó con ácido acético y regulador de pH de Na2C03/NaHC03 para las condiciones de tinción acidas y alcalinas, respectivamente. Después de la tinción, las telas se lavaron en una máquina lavadora de acuerdo con el método de prueba de AATCC 124-1996, en un ciclo normal, a 41 °C durante 8 minutos, después se secó en tina revolvedora. Después de la tinción, se evaluó la absorción de colorante y se comparó con los valores de K/S a la longitud de onda con absorbancia máxima. Esto describe la profundidad de tono y es directamente proporcional a la concentración del colorante sobre la fibra, siempre que la profundidad de tono no sea demasiado alta. La fijación de lavado se examinó de acuerdo con el método de prueba de AATCC 61-2A(1996). La fijación de desteñido se examinó de acuerdo con el método de prueba de AATCC 8-1996. Para evaluar los efectos de la temperatura sobre la tinción, las telas se mantuvieron a varias temperaturas durante 60 minutos a un pH de 5. Posteriormente, se midieron los valores de K/S. La figura 3 describe los resultados. Para el azul de dispersión 56 de baja energía, el valor de K/S óptimo se logró a 82°C. Para el azul de dispersión 79 de alta energía, 93°C dio absorción de colorante excelente. Con respecto al azul de dispersión 73 de energía media, la absorción de colorante incrementó de 93°C a 129°C, aunque la ganancia subsecuente en absorción de colorante fue mínima. Para fines de comparación, una tela de tereftalato de polietileno convencional se tiñó a 129°C. La figura 3 muestra las fibras de copoliéster que empiezan a teñirse a aproximadamente 43°C. A 49°C, 8 por ciento del azul de dispersión 56 de baja energía y 3% del azul de dispersión 79 de alta energía se absorbieron. Como la tinción de dispersión es un procedimiento de absorción reversible, los colorantes que están siendo absorbidos también se pueden desabsorber si la temperatura es suficientemente alta para abrir la estructura de la fibra. La figura 4 ilustra los efectos del pH sobre la tinción de dispersión a 99°C. Esto sugiere que no es necesario un ajuste de pH cuando la tinción de dispersión de las fibras de copoliéster es a las temperaturas anteriormente mencionadas preferidas (es decir, menos e 100°C). De manera interesante, el azul de dispersión 79, un colorante que es sensible a las condiciones alcalinas, mostró alta estabilidad a un pH de aproximadamente 10. El cuadro 1 (siguiente) describe la fijación de color durante el lavado de una tela de copoliéster teñida con colorantes de dispersión de baja energía, energía media y alta energía a diferentes profundidades de tono (es decir, 0.5%, 1.2% y 3.0% de colorante en peso de la tela). Como lo podría esperar un experto en la técnica, la fijación durante el lavado disminuyó al incrementar la profundidad de tono y los colorantes de alta energía tuvieron mejor fijación durante el lavado que los colorantes de baja energía. En los cuadros 1 y 2 (siguientes), el método 61-2A(1996) de AATCC comúnmente referido como prueba de lavado 2A, se usó para evaluar la fijación durante el lavado. Como es sabido por los expertos en la técnica, los cuadros 1 y 2 se refieren a sistemas de calificación visual de 1-5, en donde 5 es mejor y 1 es peor.

CUADRO 1 El cuadro 2 (siguiente) describe fijación de color de telas lavadas teñidas a temperaturas diferentes. En general, las temperaturas de tinción mayores no mejoraron la fijación durante el lavado.

CUADRO 2 La fibra de copoliéster producida de acuerdo con la presente invención tuvo fijación durante lavado comparable con la de la fibra de poliéster convencional (es decir, PET 265). Sin embargo, obsérvese que el colorante de dispersión de baja energía dio por resultado una fijación de lavado deficiente en comparación con los resultados usando el colorante de dispersión de alta energía. Por consiguiente, los colorantes de energía más baja se podrían emplear mejor en donde requiere buena fijación a la luz, pero no se requiere fijación durante el lavado (telas para automóviles). La fibra de copoliéster tuvo mejor fijación de marmita que la fibra de copoliéster convencional en la mayoría de los casos. El copoliéster también tuvo mejor fijación durante lavado que el poliéster convencional cuando se usó el índice de color azul 79 de alta energía. En una modalidad particular, el método para preparar fibras de copoliéster modificado con PEG incluye hacer reaccionar en la fase de fusión etilenglicol y un reactivo seleccionado del grupo que consiste de ácido tereftálico y tereftalato de dimetilo en presencia de polietilenglicol y un agente de ramificación para formar un prepolímero de peso molecular bajo. El prepolímero después es polimerizado en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster que tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos aproximadamente 0.73 dl/g y que logra una viscosidad de fusión a esfuerzo cortante cero de por lo menos aproximadamente 2000 poise cuando se calienta a 260°C. En esta modalidad, el polietilenglicol tiene un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 5000 g/mol y está presente en la composición de copoliéster resultante entre aproximadamente 10 por ciento y 12 por ciento en peso, y el agente de ramificación de cadena está presente en la composición de copoliéster resultante en una cantidad entre aproximadamente 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado. Posteriormente, la composición de copoliéster es hilada en fibras que tienen una tenacidad de menos de 3 gramos por denier. Las fibras de copoliéster después son teñidas a una temperatura de menos de aproximadamente 116°C, preferiblemente a o por debajo de una temperatura definida por el punto de ebullición del agua a presión atmosférica (es decir, 100°C). Como se indicó, en un aspecto, el método para preparar fibras de copoliéster modificado con PEG incluye copolimerización de polietilenglicol y agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster. El tereftalato de polietileno está presente en una cantidad suficiente para que una fibra hecha de la composición de copoliéster posea propiedades de estabilidad dimensional (por ejemplo, encogimiento durante lavado doméstico) sustancialmente similar a las de las fibras de tereftalato de polietileno convencionales. El polietilenglicol, que tiene un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 5000 g/mol, está presente en una cantidad suficiente para que las fibras hechas de la composición de copoliéster posean propiedades de humectación, absorción capilar, secado, retardo de llama, disipación de estática, estiramiento y absorción de colorante que sean superiores a las de las fibras de tereftalato de polietileno convencionales. Construcciones de tela abiertas, tales como puntos de pique y tejidos de densidad de hilo crudo bajo, tienden a acentuar el movimiento de la humedad y el rendimiento del estiramiento. Además, se ha observado que las telas formadas de acuerdo con la presente invención poseen tacto significativamente mejorado (es decir, cualidades táctiles) en comparación con telas de poliéster convencionales hechas de fibras que tienen un denier por filamento (dpf) similar. A este respecto, fibras de copoliéster de 1.5 dpf de la presente invención son comparables con fibras de copoliéster convencionales de 0.6-0.75 dpf. La figura 5 describe las propiedades de absorción capilar de las telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de absorción capilar de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. Como se indicó, las fibras de copoliéster incluyeron entre aproximadamente 10 y 12 por ciento en peso de polietilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. Las propiedades de absorción capilar se midieron usando tiras de 2.5 cm x 15 cm que se suspendieron verticalmente por arriba de vasos de precipitado llenados con agua y después se sumergieron a 2.54 cm por debajo de la superficie del agua. Después de un minuto, la migración del agua hacia arriba a las tiras de prueba se midió. Las telas se probaron en ambas direcciones de tela y se promediaron. Las telas de tira de prueba se lavaron una vez antes de probarse. Las condiciones de habitación fueron 21 °C y humedad relativa de 65 por ciento estándares de ASTM. La figura 6 describe las propiedades de secado de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la presente invención en comparación con las propiedades de secado de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. Como se indicó, las fibras de copoliéster incluyeron entre aproximadamente 10 y 12 por ciento en peso de polietilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. La velocidad de tinción se determinó usando un Sartorius MA30-000V3 a 40°C. Dos o tres gotas de agua se colocaron sobre las telas. Después, el tiempo de evaporación se midió y se calculó la velocidad de evaporación. Las condiciones de habitación fueron 21 °C y humedad relativa de 65 por ciento estándares de ASTM. La figura 7 describe las propiedades de retardo de llama de las telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de retardo de llama de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. Como se indicó, las fibras de copoliéster incluyeron entre aproximadamente 10 y 12 por ciento en peso de polletilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. La prueba se realizó de acuerdo con la escala pequeña después de la prueba de llama del método de NFPA 701. La figura 7 simplemente muestra que las telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la Invención tienen mejores propiedades de retardo de llama en comparación con las de las telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. La figura 7 no pretende implicar que las telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención cumplan con cualesquiera estándares de inflamabilidad gubernamentales particulares.

La figura 8 describe las propiedades de disipación de estática de las telas formadas de fibras copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de disipación de estática de las telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. Como se indicó, las fibras de copoliéster Incluyeron entre aproximadamente 10 y 12 por ciento en peso de polietilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. La disipación de estática se determinó usando un voltímetro de estática R-4021 Rothschild. En pocas palabras, la tela se montó entre los electrodos y después se midió el tiempo para que el voltaje a través de la tela se redujera des 150 volts a 75 volts. Las condiciones de habitación fueron 21 °C y humedad relativa de 65 por ciento estándares de ASTM. Como lo entenderán los expertos en la técnica, una vida media de carga más corta es deseable en telas debido a que significa que la estática de la tela se disipa más rápido. La figura 9 describe las propiedades de resistencia a la abrasión de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de resistencia a la abrasión de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. Como se indicó, las fibras de copoliéster incluyeron entre aproximadamente 10 y 12 por ciento en peso de polietilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. Las telas tuvieron cada una un nivel de Ti02 de 3000 ppm. La resistencia a la abrasión se determinó usando el método D 3886 de ASTM plano de Stoll (tejidos de punto) y el método de 3884 de ASTM de Taber (tejidos). La figura 10 describe las propiedades de resistencia de telas tejidas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la presente invención en comparación con las propiedades de resistencia de las telas tejidas de telas de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. Como se indicó, las fibras de copoliéster incluyeron entre aproximadamente 10 y 12 por ciento en peso de polietilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. La resistencia un poco más débil de las telas formadas de fibras preparadas de acuerdo con la invención reduce la formación de pelusa indeseable. La resistencia de la tela se determinó por el método D 1682-64 de ASTM de prueba de tiras (tejidas) o por el método D3787-80A de ASTM estallamiento de bola (tejidos de punto). *• La figura 11 resume sobre una base de porcentaje las propiedades mejoradas de telas formadas de fibras de copoliéster producidas de acuerdo con la invención en comparación con las propiedades de telas formadas de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales. Como se indicó, las fibras de copoliéster Incluyeron entre aproximadamente 10 y 12 por ciento de polietilenglicol que tenía un peso molecular de aproximadamente 400 g/mol. Con respecto a la absorción de colorante, la mejora de 30 por ciento se basa en todos más oscuros. Con respecto al tacto de la tela, la tela formada a partir de fibra de copoliéster de 1.5 dpf de acuerdo con la presente Invención subjetivamente se siente como la tela formada de microfibras de copoliéster convencional de 0.75 dpf. La preparación de fibras de copoliéster modificado con PEG de acuerdo con la invención no sólo produce ciertas características textiles mejoradas, sino también retiene la estabilidad dimensional deseable del copoliéster ordinario. A pesar de la concentración significativa de polietilenglicol, las fibras de copoliéster preparadas de acuerdo con la invención tienen propiedades de estabilidad dimensional, especialmente encogimiento durante el lavado doméstico, que son sustancialmente similares a las de las fibras de tereftalato de polietileno convencionales. Por ejemplo, la fibra de poliéster convencional tiene menos de aproximadamente cinco por ciento de encogimiento en el lavado doméstico si es acabada a una temperara de o por arriba de 177°C. De manera similar, la tela de copoliéster de la invención presenta menos que aproximadamente 5% de encogimiento en lavado doméstico si el acabado (es decir, fijación con calor) a una temperatura de tela de o por arriba de 166°C. Este es el encogimiento durante lavado doméstico esperado de telas de poliéster convencionales. Además, las telas formadas de los filamentos hilados de acuerdo con la invención poseerán mejores propiedades de memoria elástica (es decir, estiramiento y recuperación) en comparación con las telas formadas de filamentos de tereftalato de polietileno convencionales.

La solicitud de patente comúnmente cedida serie No. 09/141 ,665 que los agentes de ramificación de cadena pueden elevar la viscosidad de fusión del material fundido de copolímero modificado con PEG al intervalo de tereftalato de polietileno no modificado normal. Por el contrario, la presente invención introduce un método alternativo para producir fibras de copoliéster modificado con PEG sin recurrir a fracciones significativas de agente de ramificación. De acuerdo con este aspecto de la invención, el agente de ramificación de cadena está presente en la composición de copoliéster en una cantidad menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado y preferiblemente entre 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado. Tal como se usa aquí, el término "ramas de equivalente molar" se refiere a los sitios reactivos disponibles para ramificación de cadena sobre una base molar (es decir, el número de sitios reactivos en exceso de los dos requeridos para formar una molécula lineal). Por ejemplo, el pentaeritritol es un agente de ramificación tetrafuncional, por lo que posee dos sitios reactivos de ramificación de cadena disponibles. Además, como se usa aquí, el término "polímero estandarizado" se refiere a la unidad de repetición de tereftalato de polietileno no modificado, que tiene un peso molecular de 192 g/mol. A esta respecto, los expertos en la técnica entenderán que para un peso total dato de tereftalato de polietileno, el polietilenglicol y agente de ramificación, incrementando la fracción de peso relativa de polletilenglicol que preferiblemente tiene un peso molecular menor que 5000 g/mol, reducirá el total de moles. (Esto se debe a que el peso molecular del tereftalato de polietileno es menor que el peso molecular del polietilenglicol). Consecuentemente, para mantener la uniformidad a través de varias concentraciones y pesos moleculares de polietilenglicol, la concentración de agente de ramificación de cadena de entre aproximadamente 0.003 y 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado se basa en la unidad de repetición de tereftaiato de polietileno no modificado. En otras palabras, la fracción en peso de agente de ramificación se debe calcular como si el polímero estuviera hecho únicamente de tereftalato de polietileno no modificado. Consecuentemente, la fracción en peso de polietilenglicol (por ejemplo, preferiblemente entre alrededor de 4 por ciento en peso y 20 por ciento en peso) y el peso molecular del polietilenglicol (por ejemplo, preferiblemente menos de aproximadamente 5000 g/mol) se puede pasar por alto al calcular ramas de equivalente molar por mole de polímero estandarizado. Por ejemplo, una cantidad de pentaeritritol entre aproximadamente 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar de la composición de copoliéster es equivalente a una fracción en peso de entre aproximadamente 110 y 500 ppm cuando se base en el polímero estandarizado de tereftalato de polietileno no modificado, cuya unidad de repetición tiene un peso molecular de aproximadamente 192 g/mol. Para ilustrar además esta relación, supónganse 1000 gramos de materiales de partida-500 ppm de pentaeritritol, que tiene un peso molecular de 136.15 g/mol, y el resto tereftalato de polietileno. Esto es equivalente a 0.5 gramos de pentaeritritol o 0.00367 moles de pentaeritritol, y 999.5 gramos de tereftalato de polletileno o 5.21 moles de unidades de repetición de tereftalato de polietileno. La fracción molar de pentaeritritol en relación con el tereftalato de polietileno es por lo tanto de 0.0705 por ciento molar (es decir, 0.00367 moles de pentaeritritol -^ 5.21 moles de tereftalato de polietileno). Como se indicó, el pentaeritritol tiene dos sitios reactivos de ramificación de cadena disponibles. De esta manera, las ramas de equivalente molar por mol de tereftalato de polietileno no modificado es de 0.14 por ciento (es decir, 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado). La fracción en peso correspondiente a las ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado se puede estimar para cualquier agente de ramificación usando la siguiente ecuación: agente de ramificación (ppm) = (MEB CBRS) • (BAMW + SPMW) • 106, en donde MEB = ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado CBRS = número de sitios reactivos de ramificación de cadena disponibles BAMW= peso molecular del agente de ramificación (g/mol) SPMW = 192 g/mol-peso molecular del polímero estandarizado (es decir, tereftalato de polietileno no modificado) Los expertos en la técnica química apreciarán que si las ramas de equivalente molar no se referenciarán a un mol de polímero estandarizado, una concentración de agente de ramificación de 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero (es decir, la composición de copoliéster) se traduciría a una fracción de peso ligeramente menor (es decir, ppm) cuando se usa una fracción en peso de polietilenglicol más grande, o cuando se emplea polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio superior. Por ejemplo, si las ramas de equivalente molar por mol de polímero no se relacionaran con un estándar común, sino más bien con los componentes reales de la composición de copoliéster, una cantidad de pentaeritritol menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de la composición de copoliéster sería equivalente a una fracción de menos de aproximadamente 450 ppm cuando se basa en tereftalato de polietileno que es modificado por 20 por ciento en peso de polletilengllcol que tiene un peso molecular promedio e aproximadamente 400 g/mol. Asimismo, una cantidad de pentaeritritol menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de la composición de copoliéster serían equivalentes a una fracción de peso de menos de aproximadamente 400 ppm cuando se basa en tereftalato de polietileno que es modificado por 20 por ciento en peso de polletilenglicol que tiene un peso molecular promedio de aproximadamente 5000 g/mol. Empleando tereftalato de polietileno no modificado como el polímero estandarizado, sin embargo, una cantidad de pentaeritritol menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mole de polímero estandarizado es equivalente a una fracción de peso de menos de aproximadamente 500 ppm independientemente de la fracción de peso o peso molecular del polietilenglicol. El agente de ramificación de cadena es preferiblemente un alcohol o ácido trifuncional o tetrafuncional que copollmerizará con tereftalato de polietileno. Como lo entenderán los expertos en la técnica, el agente de ramificación trifuncional tiene un sitio reactivo disponible para ramificación y agente de ramificación tetrafuncional tiene dos sitios reactivos disponibles para ramificación. Los agentes de ramificación de cadena aceptables incluyen pero no se limitan a ácido trimésico (C6H3(COOH)3), ácido piromelítico (C6H2(COOH)4), dianhídrido piromelítico, ácido trimelítico, anhídrido trimelítico, trimetilolpropano (C2H5C(CH2OH)3, ditrimetilol propano (C2H5C(CH2OH)2C2H4OC(CH2OH)2C2H5), dipentaeritritol (CH2OHC(CH2OH)2-C2H4OC(CH2OH)2CH2OH) y preferiblemente pentaeritritol (C(CH2OH)4). Si el número total de sitios reactivos excede cuatro por molécula de agente de ramificación, el Impedimento estérico algunas veces puede evitar la polimerización completa en los sitios reactivos disponibles de tal manera que se pueda requerir más agente de ramificación para lograr las ramas de equivalente molar. Véase, por ejemplo, patentes de E.U.A. Nos. 4,092,299 y 4,113,704 de MacLean y Estes. En otro aspecto, la invención es una composición de copoliéster modificada con polietilenglicol que es particularmente adecuada para fibras. La composición de copoliéster incluye tereftalato de polietileno en una cantidad suficiente para que una fibra hecha de la composición posea propiedades de estabilidad dimensional sustancialmente similares a las de fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales, el polietilenglicol en una cantidad suficiente para que una fibra hecha de la composición posea propiedades de absorción capilar, secado, y disipación de estática que son superiores a las de las fibras de tereftalato de polietileno no modificado convencionales, en donde el polietilenglicol tiene un peso molecular promedio menor que aproximadamente 5000 g/mol. El agente de ramificación de cadena seleccionado del grupo que consiste de alcoholes trifuncionales, ácidos trifuncionales, alcoholes tetrafunclonales, ácidos tetrafuncionales, alcoholes pentafuncionales, ácidos pentafuncionales, alcoholes hexafuncionales y ácidos hexafuncionales que copolimerizarán con tereftalato de polietileno, en donde el agente de ramificación de cadena está presente en dicha composición en una cantidad menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado, el polímero estandarizado siendo tereftalato de polietileno no modificado. La fracción en peso de polletilenglicol en dicha composición y la viscosidad intrínseca de dicha composición están definidas por la región sombreada de la figura 1. En una modalidad preferida, la fracción en peso de polietilengllcol en la composición es entre aproximadamente 10 y 12 por ciento, y la composición tiene una viscosidad intrínseca de entre aproximadamente 0.73 y 0.88 dl/g. Para facilitar el hilado, la composición de copoliéster preferiblemente logra una viscosidad de fusión a esfuerzo cortante cero de entre aproximadamente 2000 y 3500 poises cuando se calienta a 260°C. Como se describió anteriormente, en otra modalidad, la composición de copoliéster está compuesta de cadenas de polímero formadas de unidades estructurales que consisten esencialmente de monómeros de diol, monómeros diácidos no sustituidos aromáticos y monómeros de agente de ramificación. Una ventaja distinta del presente método es que produce una fibra de copoliéster que, aunque posee propiedades de humectación, absorción capilar, secado, tacto suave, absorción de colorante, retardo de llama, resistencia a la abrasión, estiramiento y disipación de estática que son superiores a las de las fibras de tereftalato de polletileno convencionales, se puede procesar usando equipo textil convencional. Por ejemplo, en un aspecto amplio, el copoliéster modificado con PET se puede hilar en hilos parcialmente orientados (POY). Como lo entenderán los expertos en la técnica, POY con frecuencia está compuesto de decenas a centenas de filamentos entremezclados (por ejemplo entre 30 y 200) que son extruidos de una hilandera a velocidades típicamente entre aproximadamente 2000 y 4000 metros por minuto. El POY es típicamente estirado para formar un hilo estirado (por ejemplo, mediante texturizado por estiramiento, estiramiento plano o estiramiento de urdimbre). Por lo tanto, el hilo estirado se forma de una tela que también es típicamente acabada. Como lo saben los expertos en la técnica, ei texturizado de POY se puede efectuar de varias maneras, tales como texturizado con chorro de aire, rizado con engrane y texturizado de torsión falsa. En forma general, las fibras de copoliéster de la presente invención (es decir, fibra corta o POY) se puede texturizar de acuerdo con varias técnicas, tales como métodos de chorro de aire, rizado de borde, torsión falsa, rizado con engrane, punto a punto y caja rellenadora. El cuadro 3 (siguiente) describe un punto de fijación ilustrativo e intervalos de punto de fijación preferidos para texturizar el copoliéster POY usando la máquina texturizadora de torsión falsa de contacto.

CUADRO 3 El cuadro 4 (siguiente) describe un punto de fijación ilustrativo e intervalos de punto de fijación preferidos para texturizar el copoliéster POY usando la máquina texturizadora de torsión falsa de contacto que es de contacto.

CUADRO 4 El cuadro 5 (siguiente) describe un punto de fijación ilustrativo e intervalos de punto de fijación preferidos para estiramiento-devanado del copoliéster POY usando una máquina de estiramiento-devanado con rodillos godete calentados.

CUADRO 5 Como lo entenderán los expertos en la técnica, en los cuadros 3-5 (anteriores) "denier" depende del denier de POY y el número de capas, y "calor secundario" se aplica a hilos fijados. Además, "D/Y" es la relación de velocidad de disco a velocidad de hilo, en donde la velocidad de disco es la velocidad lineal de un punto sobre la circunferencia del disco. Se hace énfasis en que las fijaciones descritas (anteriores) son ilustrativas y no limitantes, y que cuando el filamento de la presente invención es texturizado en otro tipo de maquinaria, los expertos en la técnica podrán replicar los resultados que aquí se describen sin experimentación. Se debe entender que el POY estirado en plano producido de acuerdo con la invención da por resultado hilos que tienen características de tinción similares a las de los hilos de acetato de celulosa. Estos hilos de copoliéster son especialmente adecuados para producir forros para trajes.

Como lo sabrán los expertos en la técnica, los forros para trajes son teñidos por movimiento de vaivén convencionalmente usando colorantes de baja energía que tienen propiedades de fijación deficientes. Los hilos y telas formadas de acuerdo con la invención, sin embargo, se pueden teñir en equipo de tinción por movimiento de vaivén convencionales usando colorantes de alta energía. Dichos hilos y telas son lavables con máquina, lo cual no es posible con productos de acetato. Debido a las ventajas características que la invención lleva a las composiciones de poliéster que aquí se describen, las fibras de poliéster resultantes son particularmente útiles en hilos mezclados y telas mezcladas. Por consiguiente, el POY de copoliéster se puede mezclar con por lo menos un tipo de fibra (es decir, una fibra que tenga una composición química diferente o que haya sido procesada de manera diferente) para formar un hilo mezclado. Como lo entenderán los expertos con procedimientos textiles, el copoliéster POY es típicamente ya sea texturizado por estiramiento para formar un hilo estirado-texturizado (DYT) o estirado en plano para formar un hilo plano-estirado (es decir, un hilo duro) antes del mezclado. El hilo de copoliéster estirado es especialmente adecuado para mezclarse con fibras de algodón, fibras de rayón, fibras de polipropileno, fibras de acetato, fibras de nylon, fibras de spandex y fibras de poliéster convencionales. Además, el hilo de copoliéster estirado (por ejemplo, (DTY o hilo duro) también se puede mezclar con por lo menos otro tipo de fibra par formar una tela mezclada. A este respecto, el hilo de copoliéster estirado es especialmente adecuado para mezclarse con fibras algodón, fibras de rayón, fibras de polipropileno, fibras de acetato, fibras de nylon, fibras de spandex, fibras de poliéster convencionales e incluso fibras cortas de copoliéster de la presente invención. Se entenderá que, como se usa aquí, el concepto de formar una tela mezclada a partir del hilo de copoliéster estirado y por lo menos otro tipo de fibra no sólo incluye formar directamente una tela a partir del hilo copoliéster estirado y un segundo tipo de fibra, sino también incluye primero formar un hilo mezclado antes de formar la tela mezclada. En cualquier caso, sin embargo, la tela mezclada se forma a partir de un hilo de copoliéster estirado y un segundo tipo de fibra. Como lo sabrán ios expertos en la técnica, dos tipos diferente de filamento por lo general no son texturizados juntos a menos que puedan usar la misma temperatura y relación de estiramiento. Consecuentemente, es conveniente formar una tela mezclada sin formar primero un hilo mezclado cuando el segundo tipo de fibra tiene requerimientos de texturizado diferentes que los de el copoliéster POY. Sin embargo, se ha observado que el copoliéster POY y el hilo de nylon requieren temperaturas de texturizado similares. Por consiguiente, en una modalidad preferida, el copoliéster POY y el hilo de nylon se forman en un hilo mezclado. Posteriormente, el hilo mezclado es texturizado. De manera interesante, debido a la selectividad del colorante, el hilo mezclado resultante se puede teñir con colorante de dispersión, que preferiblemente tiñe el componente de copoliéster, y colorante basado en ácido, que preferiblemente tiñe el componente de nylon. De esta manera, un hilo de brecina (o un hilo de dos colores) se puede producir, el cual se puede formar en una tela de brecina atractiva (o una tela de dos colores). En otro aspecto amplio, la invención incluye además cortar los filamentos de copoliéster en fibras cortas. Como lo entenderán los expertos en la técnica, quizás miles de filamentos se puedan hilar a partir de una sola hilandera, típicamente a velocidades de entre aproximadamente 500 y 2000 metros por minuto. Los filamentos, con frecuencia de varias posiciones de hilandera, se combinan en una estopa. La estopa con frecuencia es rizada antes de que los filamentos se corten en fibras cortas. Las fibras cortas se pueden formar en hilo usando cualquier técnica de hilado convencional, tal como hilado de anillo, hilado de extremo abierto e hilado con chorro de aire. A este respecto, el hilado de extremo abierto y con chorro de aire son cada vez más preferidos para hilos de copoliéster, así como para hilos mezclados que contienen poliéster. Los hilos formados a partir de los filamentos de copoliéster de la invención, a su vez, se pueden tejer o tejer por punto en telas que tienen características ventajosas que se refieren aquí, alternativamente, las fibras cortas se pueden formar directamente en una tela no tejida. Como se usa aquí, el concepto de formar fibras cortas en tela incluye primero formar un hilo (por ejemplo, tejido de punto y tejido), además de formar las fibras cortas directamente en tela (por ejemplo, tela no tejida).

En otro aspecto, el método inciuye mezclar las fibras de copoliéster cortas con por lo menos un segundo tipo de fibra, tal como fibras de algodón, fibras rayón, fibras de polipropileno, fibras de acetato, fibras de nylon, fibras de spandex y fibras de poliéster no modificado convencionales. A este respecto, las fibras de acetato y las fibras de spandex son generalmente en forma de filamento. Posteriormente, las fibras cortas y el segundo fipo de fibras se pueden hilar en un hilo y el hilo se puede formar en una tela usando técnicas convencionales. Alternativamente, las fibras cortas y el segundo tipo de fibra se pueden formar directamente en una tela no tejida. En otro aspecto, la invención incluye formar fibras de copoliéster a partir de la composición de copoliéster como se describió anteriormente, y después mezclar las fibras de copoiiéster con fibras de spandex. Como se describió anteriormente el término "fibra de copoliéster" se refiere ampliamente al filamento no cortado (por ejemplo, POY, hilo estirado en plano o hilo texturizado) y fibra cortada (por ejemplo fibra corta). Por ejemplo, las fibras de copoliéster de las fibras de spandex se pueden mezclar en un hilo. En una modalidad preferida, esto consiste en el hilado en núcleo de fibras cortas de copoliéster alrededor de un núcleo de filamentos de spandex. Asimismo, en otra modalidad preferida, los filamentos de copoliéster -preferiblemente en forma de POY- son enrolladas alrededor de filamentos de spandex.

Las fibras de copoliéster y las fibras de spandex también se pueden formar en una tela usando técnicas convencionales. Por ejemplo, la tela se puede formar (por ejemplo, tejida o tejida en punto) a partir de un hilo mezclado que es hilado a partir de las fibras de copoliéster y las fibras de spandex. Alternativamente, las fibras de copoliéster y las fibras de spandex se pueden formar directamente en una tela, preferiblemente una tela de punto. Para lograr esto, el spandex se tiende sobre un tejido de punto de copoliéster empleando un accesorio de máquina de tejido de punto apropiado. Como se indicó anteriormente, la invención puede incluir la tinción de las fibras de copoliéster a una temperatura de menos de aproximadamente 116°C. En particular, esta reducción en la temperatura de tinción no sólo reduce el uso de energía, sino también permite que las fibras de copoliéster que se producen de acuerdo con esta modalidad de la invención sean combinadas en forma más efectiva con filamentos de spandex. Los hilos y telas mezclados que se hacen a partir de fibras de copoliéster modificado con PEG -preferiblemente fibras cortas o POY- y las fibras de spandex se pueden teñir a temperaturas de menos de aproximadamente 116°C, y sin embargo, pueden lograr excelente fijación y profundidad de color. En una modalidad preferida, las fibras de spandex y las fibras de copoliéster se pueden teñir a una temperatura de menos de aproximadamente 110°C. En otra modalidad preferida, las fibras de spandex y las fibras de copoliéster se pueden teñir a una temperatura de menos de aproximadamente 104°C. En otra modalidad preferida, las fibras de spandex y las fibras de copoliéster se pueden teñir a o por abajo de una temperatura de menos del punto de ebullición del agua a presión atmosférica (es decir, 100°C). A este respecto, se debe entender que el concepto de teñir fibras de copoliéster y fibras de spandex incluye teñir la mezcla en forma de hilos mezclados y telas mezcladas. Se hace énfasis en que, como se usa aquí, el término "fibra de copoliéster" se refiere ampliamente a fibras de copoliéster cortadas (por ejemplo, fibras cortas) y filamentos de copoliéster no cortados (por ejemplo, POY). La tinción de fibras de copoliéster y fibras de spandex a temperaturas reducidas evitan la degradación de las propiedades de estiramiento poseídas por spandex. En textiles mezclados de poliéster-spandex convencionales, las temperaturas de tinción de aproximadamente 129°C se requieren para teñir adecuadamente las fibras de copoliéster convencionales. Infortunadamente, dichas temperaturas altas debilitan los filamentos de poliuretano de estiramiento de alta potencia. Consecuentemente, la tinción de mezclas e copoliéster y spandex a temperaturas más bajas es ventajosa. . En otras modalidades del método, las fibras de copoliéster, ya sea fibras cortas o POY, se mezclan con fibras de algodón. Las mezclas preferidas de copoliéster/algodón incluyen entre aproximadamente 5 por ciento y 95 por ciento en peso de fibras de algodón y el resto comprendiendo las fibras de copoliéster. Muy preferiblemente, la mezcla incluye entre aproximadamente 30 por ciento en peso y 70 por ciento en peso de fibras de algodón y el resto comprendiendo las fibras de poliéster. A este respecto, la invención provee la oportunidad de incrementar el contenido sintético de hilos mezclados de algodón y poliéster para sacar ventaja de las características deseables del copoliéster en los hilos y telas resultantes. Por ejemplo, a diferencia de las fibras de poliéster no modificado convencionales, las fibras de copoliéster formadas de acuerdo con el presente método poseen propiedades de disipación de estática que son más cercanas a las del algodón. Además, las presentes fibras de copoliéster retienen las características de estabilidad dimensional deseables de los poliésteres convencionales. Una ventaja particular de la presente invención es que las fibras de copoliéster y las fibras de algodón se pueden teñir en un paso, que se espera que reduzcan los gastos de tinción y energía en 30 por ciento o más. Como lo entenderán los expertos en la técnica, el algodón se tiñe típicamente usando colorantes para algodón (por ejemplo colorantes reactivos) en baños de colorante alcalino y el poliéster típicamente se tiñe a temperaturas altas (por ejemplo, 129°C) en baños de colorante ácidos. Por consiguiente, los hilos y telas mezclados de algodón y poliéster requieren un procedimiento de tinción de dos pasos. Dichas mezclas generalmente se tiñen en un pH alcalino usando colorantes de algodón adecuados para teñir selectivamente las fibras de algodón y posteriormente se tiñen un pH ácido usando colorantes de dispersión para teñir selectivamente las fibras de poliéster. Sin embargo, como se describió anteriormente, las fibras de copoliéster de la presente invención no requieren ningún ajuste de pH y se pueden teñir en forma efectiva en un baño de colorante alcalino que tenga un pH tan alto como 10. Consecuentemente, los hilos y telas mezcladas que se hacen a partir de fibras de copoliéster modificado con PEG y las fibras del algodón se pueden teñir simultáneamente en un baño de colorante alcalino que incluya tanto colorantes reactivos como de dispersión. Preferiblemente, la tinción de dichas mezclas de algodón/copoliéster se lleva a cabo en un baño de colorante que tiene un pH de aproximadamente 10 o menos y una temperatura a o por abajo del punto ebullición del agua a presión atmosférica (es decir, 100°C). Se debe entender que el concepto de tinción de las fibras de copoliéster y fibras de algodón incluye la tinción de la mezcla en forma de hilos mezclados y telas mezcladas. Se hace énfasis en que, como se usa aquí, el término "fibras de copoliéster" se refiere ampliamente a las fibras de copoliéster cortadas (por ejemplo, fibras cortas) y filamentos de copoliéster no cortados (por ejemplo, POY). Además se hace énfasis en que esta técnica de tinción de un paso se puede emplear en forma efectiva con otras mezclas de fibras de copoliéster y fibras celulósicas tales como rayón y acetatos.

Quienes están familiarizados con la terminología de textiles entenderán que "hilado" se refiere a dos procedimientos diferentes. En un sentido, el término "hilado" se refiere a la producción de filamentos de polímero sintético a partir de un material fundido de polímero. En su uso convencional, antiguo, el término "hilado" se refiere al procedimiento de torsión de una pluralidad de fibras individuales en hilos. El uso de estos dos términos es ampliamente distribuido y bien entendido en la técnica de manera que el uso particular aquí debe ser fácilmente reconocido por los expertos en la técnica. Las técnicas convencionales de polimerización de poliéster e hilado de filamentos son bien conocidos por los expertos en la técnica. Por consiguiente, los siguientes ejemplos resaltarán las modificaciones a los pasos de procedimiento convencionales para lograr una tela especialmente deseable.

EJEMPLO 2 Polimerización bajo fusión - la composición de copoliéster se polimerizó como tereftalato de polietileno estándar, excepto que la temperatura de polimerización fue de 10°C menor que la normal. El polietilenglicol, que tenía un peso molecular promedio de 400 g/mol, se inyectó ai procedimiento antes del inicio de la polimerización a una velocidad suficiente para producir 10 por ciento en peso de polietilenglicol en la composición de copoliéster. Asimismo, el pentaeritritol se añadió antes de la polimerización a una velocidad que produciría aproximadamente 400 ppm en la composición de copoliéster. El copoliéster se extruyó, extinguió y se cortó. El agua extinguida fue 10°C más fría que la normal. El copoliéster se cristalizó 10°C menor que el normal. El copoliéster se polimerizó bajo fusión a una viscosidad intrínseca de 0.78 dl/g. Hilado de filamento - el copoliéster formó POY como un producto de tereftalato de poiietileno convencional que tenía la misma cuenta de filamentos, excepto que la temperatura de hilado se redujo en 10°C. Texturizado - el POY se texturizó en una máquina de texturizado de torsión falsa AFK de brecina no de contacto con discos de poliuretano. El POY se procesó como POY de tereftalato de polietileno estándar excepto que la temperatura fue entre aproximadamente 50°C y 100°C por abajo de las temperaturas primaria-brecina normal. Finalmente, la brecina secundaria no se usó, produciendo un hilo texturizado estirado. Formación de tela - la formación de tela fue idéntica a las técnicas de tejido y tejido por punto convencionales. Tinción - la tinción fue la misma que las técnicas convencionales excepto que no se usó vehículo y el lote se mantuvo a temperatura de tinción de 99°C durante 30 minutos. La velocidad de calentamiento se mantuvo a 1.1 °C por minuto entre 43°C y 99°C para asegurar la tinción nivelada.

Acabado - el acabado fue el mismo que las técnicas convencionales excepto que las temperatura de zona se redujo 10°C y no se usó acabado en la almohadilla.

EJEMPLO 3 La composición de copoliéster se procesó de acuerdo con el ejemplo 1 , excepto por la siguiente modificación de texturizado. Texturizado - El POY se texturizó en una máquina de texturizado de torsión falta Barmag AFK de brecina no de contacto, con discos de poliuretano. El POY se procesó como POY de tereftalato de polietileno estándar excepto que la temperatura fuente entre aproximadamente 50°C y 100°C por abajo de las temperaturas de brecina primaria normal. Finalmente, la breclna secundaria a 160°C se usó para producir un hilo texturizado fijado. Formación de tela - la formación de tela fue idéntica a las técnicas de tejido de punto convencionales. En los dibujos y la especificación, se han descrito modalidades típicas de la invención. Se han usado términos específicos únicamente en un sentido genérico y descriptivo y no para propósitos de limitación. El alcance de la invención se expone en las siguientes reivindicaciones.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para preparar fibras de copoliéster modificado con

PEG que se pueden formar en telas excepcionalmente confortables, que consiste en: copolimerizar de polietilenglicol y agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster que tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos 0.67 dl/g; en donde el polietilenglicol tiene un peso molecular promedio de menos de 5000 g/mol y está presente en una cantidad entre 4 por ciento y 20 por ciento en peso; y en donde el agente de ramificación de cadena presente en la composición de copoliéster en una cantidad menor que aproximadamente 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado, el polímero estandarizado siendo tereftalato de polietileno no modificado; y posteriormente hilar la composición de copoliéster en un filamento. 2.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de copoiimerizar el polietilenglicol y un agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno produce una composición de copoliéster que está compuesta de cadenas de polímero formado de unidades estructurales que consisten esencialmente de monómeros de diol, monómeros de diácido no sustituidos aromáticos, y monómeros de agente de ramificación.

3.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el polietilenglicol tiene un peso molecular promedio de entre 300 g/mol y 1000 g/mol.

4.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de hilado de filamentos del copoliéster consiste en hilar los filamentos del copoliéster a una temperatura entre 260°C y 300°C.

5.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende el paso de formar el copoliéster en trozos después del paso de copolimerización de polietilenglicol y un agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno en la fase de fusión y antes del paso de hilar la composición de poliéster en un filamento.

6.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de hilar la composición de poliéster en un filamento consiste en hilar filamentos que tienen una tenacidad promedio de menos de 3 gramos por denier.

7.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el agente de ramificación de cadena está presente en la composición de copoliéster en una cantidad entre 0.0003 y 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado, el polímero estandarizado siendo tereftalato de polietileno no modificado.

8.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el agente de ramificación de cadena se selecciona del grupo que consiste de alcoholes trifuncionales, ácidos trifuncionales, alcoholes tetrafuncionales, ácidos tetrafuncionaies, alcoholes pentafuncionales, ácidos pentafuncionales, alcoholes hexafuncionales y ácidos hexafuncionales que copolimerizarán con tereftalato de polietileno.

9.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el agente de ramificación de cadena se selecciona dei grupo que consiste de pentaeritritol, dipentaeritritol, ácido trimésico, ácido piromelítico, dianhídrido piromelítico, ácido trimelítico, anhídrido trimelítico, trimetilolpropano y ditrimetilolpropano.

10.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque: el agente de ramificación de cadena es pentaeritritol; y el pentaeritritol está presente en la composición de copoliéster en una cantidad entre 110 ppm y 500 ppm.

11.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado además porque la fracción en peso de polietilenglicol en la composición de copoliéster es entre 8 por ciento y 14 por ciento.

12.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la fracción en peso de polietilenglicol en la composición de copoliéster es entre 10 por ciento y 12 por ciento.

13.- Un método para preparar fibras de copoliéster de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado además porque el paso de copolimerizar el polietilenglicol y un agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno consiste en copolimerizar el polietilengllcol y un agente de ramificación de cadena en tereftalato de polietileno en la fase de fusión para formar una composición de copoliéster que tiene una viscosidad de fusión a esfuerzo cortante cero de entre 2000 y 3500 poises cuando se calienta a 260°C.

14.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado además porque el paso de hilar un filamento a partir del copoléster consiste en hilar POY a partir del copoliéster.

15.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque consiste en estirar el POY para formar hilo estirado.

16.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el paso de estirar el POY consiste en estirar-texturizar el POY para formar hilo texturizado.

17.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque formar el hilo estirado en una tela; y acabar la tela.

18.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con ia reivindicación 15, caracterizado además porque consiste en formar el hilo estirado y un segundo tipo de fibra en un hilo mezclado.

19.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el paso de formar el hilo mezclado consiste en enrollar el hilo estirado de copoliéster alrededor de filamentos de spandex.

20.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque consiste en formar el hilo estirado y un segundo tipo de fibra en una tela.

21.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque consiste en: formar el POY y un hilo de nylon en un hilo mezclado; texturizar el hilo mezclado; y teñir el hilo mezclado con un colorante de dispersión, que tiñe selectivamente el componente de copoliéster, y un colorante de base acida, que tiñe selectivamente el componente de nylon.

22.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado además porque consiste en cortar el filamento de copoliéster en fibras cortas.

23.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque consiste en formar las fibras cortas en hilo.

24.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque consiste en formar las fibras cortas en tela.

25.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque consiste en formar las fibras cortas de copoliéster y un segundo tipo de fibra en un hilo mezclado.

26.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el paso de formar el hilo mezclado consiste en hilar fibras cortas de copoliéster alrededor de un núcleo de filamentos de spandex.

27.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque consiste en formar las fibras cortas de copoliéster y un segundo tipo de fibra en una tela.

28.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 18, 20, 25, 27, caracterizado además porque el segundo tipo de fibra se selecciona del grupo que consiste de fibras de algodón, fibras de rayón, fibras de polipropileno, fibras de acetato, fibras de nylon, fibras de spandex y fibras de poliéster convencionales.

29.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado además porque consiste en formar los filamentos de copoliéster y fibras de spandex en tela.

30.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado además porque consiste en teñir el filamento de copoliéster a una temperatura de menos de 116°C.

31.- Un método para producir fibras de copoliéster de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque el paso de teñir el filamento de copoliéster a una temperatura a o por debajo de una temperatura de menos de 116°C consiste en teñir el filamento de copoliéster a una temperatura de menos de 104°C. 20 por ciento en peso; y un agente de ramificación de cadena en una cantidad de menos de 0.0014 ramas de equivalente molar por mol de polímero estandarizado, el polímero estandarizado siendo tereftalato de polietileno no modificado; y en donde la fibra de copoliéster tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos 0.67 dl/g. 36.- Una fibra de copoliéster de conformidad con la reivindicación 35, caracterizada además porque dicha fibra de copoliéster está compuesta de cadenas de polímero formadas de unidades estructurales que consisten esencialmente de monómeros de diol, monómeros de diácido no sustituidos aromáticos, y monómeros de agente de ramificación. 37.- Una fibra de copoliéster de conformidad con la reivindicación 35, caracterizada además porque el polietilenglicol tiene un peso molecular promedio de entre 300 g/mol y 1000 g/mol. 38.- Una fibra de copoliéster de conformidad con la reivindicación 35, caracterizada además porque la fibra de copoliéster tiene una tenacidad promedio de menos de 3 gramos por denier. 39.- Una fibra de copoliéster de conformidad con la reivindicación 35, caracterizada además porque el agente de ramificación de cadena se selecciona del grupo que consiste de alcoholes trifuncionales, ácidos trifuncionales, alcoholes tetrafuncionaies, ácidos tetrafuncionales, alcoholes pentafuncionales, ácidos pentafuncionales, alcoholes