BRPI0821891B1 - fio contendo de 30 a100% de uma mistura de fibras, que consiste em uma fibra celulósica de alto módulo úmido e uma fibra celulósica reticulada obtida por fiação em solvente - Google Patents

Abstract

MISTURAS DE FIBRAS, FIO E TECIDOS FEITOS DOS MESMOS. A presente invenção refere-se a misturas de fibras celulósicas de alto módulo úmido com fibras celulósicas reticuladas obtidas por fiação em solvente, e a fios e tecidos feitos dos mesmos.

Description

[0001] A presente invenção se refere a misturas de fibras celulósi cas de alto módulo úmido com fibras celulósicas por fiação em solvente e a fios e tecidos feitos dos mesmos.

[0002] Fibras celulósicas de alto módulo úmido com base na tec nologia de viscose pertencem ao estado da técnica e estão bem descritas na literatura. Um possível processo para sua fabricação é descrito no documento US 3 539 678. As fibras celulósicas de alto módulo úmido de acordo com a presente invenção serão fibras fabricadas de acordo com um processo à base de tecnologia viscose e exibindo resistência (Bc) no estado condicionado de Bc(cN) > 1,3 ^T+2T e módulo úmido (Bm) em alongamento de 5% no estado molhado de Bc (cN) > 0,5*^ T, T sendo definido como denier por fibra na unidade "dtex". Todas as unidades e propriedades constam conforme definidas pelo BISFA (INTERNATIONAL BUREAU FOR THE STANDARDISATION OF MAN-MADE FIBRES).

[0003] Um tipo mais novo são fibras celulósicas obtidas por pro cesso de fiação em solvente. Um dos possíveis solventes utilizados no processo de fabricação é composto principalmente por aminóxido e água. Este processo é também bem conhecido e descrito na literatura. Outros possíveis solventes para a produção de fibras celulósicas por fiação em solvente são os assim chamados "líquidos iônicos". Estes solventes estão descritos, por exemplo, nos documentos WO 03/029329 e WO 06/108861.

[0004] Estas fibras celulósicas por fiação em solvente possuem tenacidades mais altas no estado molhado e no seco, comparadas a outras fibras de celulose, além de exibirem certa propriedade denominadafibrilação. A tendência à fibrilação por fibra pode ser medida, por exemplo, pelo método NSF (valor de abrasão no estado molhado), descrito no documento WO 99/19555. Para uma variedade de aplicações, esta fibrilação é vantajosa. Para outras, a fibrilação é indesejável. Tipicamente, fibras celulósicas de alto módulo úmido e fibras celu-lósicaspor fiação em solvente são utilizadas na indústria têxtil como fios 100%, porém também em misturas com fibras de poliéster e outrassintéticas. Nestas misturas, as fibras celulósicas trazem vantagens por serem capazes de controlar a umidade. Essa propriedade resulta em aumento de conforto ao uso. Tipicamente, fibras celulósicas de alto módulo úmido e fibras celulósicas por fiação em solvente são utilizadastambém em misturas com algodão.

[0005] Por volta do ano 2000, foi criada uma mistura especial de fi bras, composta por fibras celulósicas de alto módulo úmido e fibras celu-lósicaspor fiação em solvente. A proporção típica da mistura para fibras celulósicas com tendência à fibrilação obtidas por processo de fiação em solvente com valor NSF de aproximadamente 50 era de 30%. Uma das vantagens típicas daquela mistura de fibras era a alta tenacidade no estado molhado e no seco, resultante da contribuição das fibras celulósicas por fiação em solvente à mistura de fibras e aos fios resultantes. Isso trouxe vantagens ao processamento dos fios para tecidos (principalmente em tecidos planos), levando à melhora de propriedades do tecido, como menor encolhimento durante a lavagem, as quais exibem estreita relação com alta tenacidade no estado molhado e no seco.

[0006] Adicionalmente, uma mistura especial de fibras foi criada pela mistura de fibras celulósicas de alto módulo úmido com fibras ce-lulósicascom tendência à fibrilação obtidas por fiação em solvente. Infelizmente, esta mistura não exibiu vantagens significativas, uma vez que a tenacidade da própria fibra celulósica de alto módulo em estado molhado é significativamente mais alta do que a de fibras típicas de celulose e, especialmente, fibras celulósicas de alto módulo úmido superam o desempenho de fibras típicas de viscose no tocante à tenacidade de fibra molhada e a módulo úmido. Tipicamente, os valores para módulo úmido são de 2,5 cN/tex, para fibras de viscose, e de 5,6 cN/tex para fibras celulósicas de alto módulo úmido. Isso significa que, na mistura com Lenzing Viscose®, as fibras celulósicas por fiação em solvente poderiam melhorar significativamente as características do produto, enquanto que na mistura com fibras celulósicas de alto móduloúmido, a parcela de 30% das fibras celulósicas por fiação em solventenão expôs melhoras significativas.

[0007] Adicionalmente, o processamento de misturas resultantes de fibras celulósicas de alto módulo no estado sólido e fibras celulósicas com tendência à fibrilação, obtidas por processo de fiação em solventes, sofreu um retrocesso muito sério. Em resultado, surgiram problemas graves em aplicações envolvendo malha e, especialmente, fez surgir problemas imensos durante etapas típicas do processamento por via úmida, como tingimento, e subsequentemente após a lavagem caseira de roupas. O aspecto do tecido foi afetado desfavoravelmente pela formação de pregas e marcas de fricção (linhas e áreas claras, causadas pela fibrilação de fibras celulósicas por fiação em solvente).

[0008] O motivo pelo qual produtos de malha fazem surgir esse comportamento negativo de fibrilação é decorrente da estrutura muito mais frouxa e aberta de produtos de malha, comparados a tecidos tecidos, e porque o acabamento em resina não é tipicamente aplicado a produtos de malha.

[0009] Além disso, o desempenho em termos de peleteamento ("pilling") destas malhas não pôde ser melhorado. O peleteamento é o aspecto final para alguns tecidos. Borbotos (pills) são pequenos agregados de fibras que podem se formar durante vários ciclos de lavagem e de secagem. A aparência apropriada do tecido e da roupa é deteriorada pela presença de uma quantidade grande demais de borbotos.

[00010] Tudo isso levou à conclusão de que uma mistura de fibras de alto módulo úmido com fibras celulósicas por fiação em solvente não confere qualquer vantagem. Ao contrário, fará supor que a adição de fibras celulósicas por fiação em solvente diminuirá as propriedades, comparado a fibras puras de alto módulo úmido.

[00011] Nesse ínterim, diferentes tratamentos das fibras celulósicas por fiação em solvente foram desenvolvidos para diminuir a tendência que apresentam em fibrilar. A maioria destes tratamentos inclui uma etapa de reticulação química no estado de nunca seco, empregando diferentes substâncias reticulantes. Infelizmente, a reticulação resulta em certa perda em tenacidade da fibra (molhada e seca). Além disso, substâncias químicas reticulantes diferem em sensibilidade frente a condições ácidas ou alcalinas.

[00012] Contudo, é preciso diferenciar peleteamento e fibrilação. Enquanto a fibrilação é uma propriedade típica de fibras celulósicas por fiação em solvente e de somente algumas outras fibras celulósicas, como Polynosic, e causada pela microestrutura individual formada por meio de certo processo de fiação, o peleteamento pode ocorrer em quase todas as fibras, mesmo com algodão e poliéster. Por conseguinte,não há uma correlação clara entre a tendência à fibrilação e a tendência ao peleteamento de certo tipo de fibra.

[00013] Um dos alvos do desenvolvimento de fibras celulósicas reticuladas por fiação em solvente foi o de se obter tendência à fibrilação semelhante à de algodão, viscose ou de fibras celulósicas de alto móduloúmido. Conforme foi mostrado acima, não se previa que o desempenho em termos de peleteamento melhorasse também.

[00014] Outra desvantagem das misturas de fibras deste estado da técnica é a sua afinidade a corante em relação àquela de fibras às quais seriam misturadas, especialmente de algodão. As misturas compostas por fibras celulósicas de alto módulo úmido e fibras celulósicas por fiação em solvente exibem absorção muito mais alta de corante do que o algodão, o que leva a resultados irregulares de tingimento e menor economia nos processos de tingimento. Apesar de estas misturas com algodão exibirem toque muito mais macio do que o do algodão puro, essas desvantagens inviabilizam o sucesso comercial.

[00015] Considerando este estado da técnica, o problema consistiu em encontrar um material que mostrasse não só melhor conforto de uso e alta tenacidade no estado seco e no molhado, mas também boa resistência à abrasão, baixo encolhimento durante a lavagem, compatibilidade em capacidade de tingimento com a de outras fibras, como algodão, e toque macio em mistura com estas outras fibras. A alta tenacidadeé especialmente útil quando são precisos tecidos finos que atendam às necessidades de roupas com toque mais suave e peso leve, adequadas para o verão ou regiões tropicais. Boa resistência à abrasão e baixo encolhimento durante a lavagem contribuem para propriedades relacionadas com facilidade de cuidados, cada vez mais importantes para o consumidor.

[00016] Em vista da descrição acima, não se prevê que uma mistura de fibras celulósicas de alto módulo úmido com fibras celulósicas sem tendência à fibrilação obtidas por fiação em solvente dê origem a quaisquer características significativamente melhoradas, especialmente no desempenho em peleteamento.

[00017] Porém, surpreendentemente, foi constatado que um tecido feito ou contendo uma parte importante de uma mistura de fibra celulósica de alto módulo úmido com uma fibra celulósica por fiação em solvente com valor NSF acima de 200, não só não mostrou diminuição em termos de desempenho de peleteamento, comparado a um tecido de feito de fibra celulósica pura de alto módulo úmido, e ausência de fibrilação (con- forme poderia ser evidentemente esperado de uma fibra com valor alto de NSF), mas também um desempenho significativamente melhorado em peleteamento. O desempenho em peleteamento pode ser avaliado quantativamente pelo método de "área de peleteamento".

[00018] Para a maioria das aplicações, a fibra celulósica por fiação em solvente com alto valor de NSF é reticulada com um agente reticu- lante resistente a alcalino, porque a mistura de fibras de acordo com a invenção está, de preferência, misturada com outras fibras celulósicas e estas fibras são comumente expostas a banhos alcalinos durante o tingimento. Por conseguinte, a reticulação resistente a alcalino é prefe- rida, porém fibras celulósicas por fiação em solvente reticulado mostram em princípio as mesmas vantagens com respeito a desempenho em peleteamento e podem ser utilizadas especialmente para aplica- ções que requeiram etapas ácidas durante o pós-tratamento.

[00019] Especialmente adequado é um agente reticulante resistente a alcalino da seguinte Fórmula (I):

na qual X representa halogênio, R = H ou um resíduo iônico e n = 0 ou 1, ou um sal desse composto. Em princípio, esse tratamento já é co- nhecido a partir do documento WO 99/19555.

[00020] Ainda mais surpreendentemente, foi constatado que a capacidade de tingimento da fibra celulósica por fiação em solvente com valor de NSF acima de 200 era compatível com aquela de algodão, resultando em tingimento regular e maior economia do corante empregado.

[00021] O tratamento com reticulante resistente a ácido é também adequado, especialmente no caso em que se pretendem misturas com fibras sintéticas, isto é, de poliéster, o qual já é conhecido a partir do documento WO 94/09191. Um agente reticulante preferido nesta concretização da invenção é a 1,3,5-triacriloil-hexahidro-s-triazina (THAT)

[00022] De preferência, o tecido é um tecido em malha.

[00023] Em uma concretização preferida da invenção, a fibra celulósicapor fiação em solvente é reticulada no estado de nunca seca. Fibras por fiação em solvente no estado anterior ao primeiro tingimen- to são denominadas fibras "nunca secas". Foi demonstrado que o uso de compostos da Fórmula (I) em fibras nunca secas produz uma redução considerável na tendência à fibrilação.

[00024] Em uma concretização preferida da invenção, o tecido contém entre 30 e 100% em peso da mistura da fibra celulósica de alto móduloúmido com a fibra celulósica reticulada por fiação em solvente. A parcela restante pode ser constituída por outra fibra. As preferidas são outras fibras celulósicas e, a mais preferida, é de algodão. Esta outra fibra pode ser misturada com a mistura de fibras de acordo com a invenção antes de serem introduzidas na máquina de cardadura ou misturando cintas de carda ou cintas de estruturas trefiladas ("draw frame").

[00025] Especialmente para a fabricação de roupas de baixo, fibras de Elastano ou de poliamida podem ser utilizadas adicionalmente.

[00026] Em uma concretização preferida, o tecido consiste em 100% da mistura da fibra celulósica de alto módulo no estado úmido com a fibra celulósica reticulada por fiação em solvente.

[00027] Em uma concretização preferida da invenção, a mistura contém de 5% a 80%, mais preferivelmente, de 20% a 70% e, o mais preferível, de 30% a 50% da fibra celulósica reticulada por fiação em solvente.

[00028] Outro objeto da presente invenção é um fio consistindo ou contendo uma mistura de uma fibra celulósica de alto módulo úmido e uma fibra celulósica por fiação em solvente com valor de NSF acima de 200. Sob esta mistura, o fio pode conter entre 0 e 70 % de uma fi- bra adicional. Preferidas são outras fibras celulósicas e a mais preferidaé a de algodão. Esta outra fibra pode ser misturada com a mistura de fibras de acordo com a invenção antes de serem introduzidas na máquina de cardadura ou misturando-se cintas de carda ou cintas de estrutura trefilada. Este fio pode ser utilizado para produzir um tecido em malha. O referido tecido pode conter de 30 a 100% do referido fio.

[00029] Em uma concretização preferida, este fio contém de 5% a 80% da fibra celulósica por fiação em solvente com valor de NSF acima de 200 e, ainda mais preferível, de 20% a 70%; o mais preferível é que o fio contenha de 30% a 50% da referida fibra celulósica por fiação em solvente.

[00030] Graças à sua maciez, propriedades de facilidade de cuidados e suas boas propriedades de adaptação à temperatura do corpo, os fios e tecidos de acordo com a invenção são especialmente adequados para o uso em roupas íntimas.

[00031] A invenção será ilustrada a seguir por exemplos. Estes exemplos não restringem o alcance da invenção em maneira alguma.

[00032] Fios foram fiados por anel a partir de fibras celulósicas puras de alto módulo úmido e uma mistura 50%/50% (no estoque de fibras soltas) de fibras celulósicas de alto módulo úmido com fibras celulósicaspor fiação em solvente. As fibras celulósicas por fiação em solvente foram feitas pelo processo de aminóxido. Todas as fibras eram 1,3 dtex/38 mm. As fibras celulósicas sem tendência à fibrilação, obtidas por fiação em solvente, foram reticuladas de acordo com WO 99/19555 e exibiram valor de NSF de 590.

[00033] A contagem de fios foi de Nm 68/1 e a torção do fio de αm = 105. Os fios foram entrelaçados, formando um tecido do tipo jersey com peso de 105 g/m2. As malhas foram tratadas de acordo com as condições a seguir de processamento em máquina de tingimento Thies Mini-Softflow TRD. A lavagem foi efetuada com 1 g/Litro de Kieralon JET, 1 g/Litro de carbonato de sódio, 1 g/Litro de Albegal FFA, 1 g/Litro de Persoftal L por um período de 20 minutos a 80 °C; em seguida, o tecido foi enxaguado a quente e a frio. O tingimento reativo foi efetuado com relação de banho = 1 : 34, e mistura de corante de 0,50% de Amarelo Ouro Remazol RNL 150%, 1,00% de Vermelho Remazol RB 133%, 0,75% Azul Marinho Remazol RGB 150%. Adicionalmente, a lixívia continha 50 g/Litro de sulfato de sódio, 1 g/Litro de Albegal FFA, 1 g/Litro de Persoftal L. O tecido foi tratado durante 15 minutos a 25 °C. Em seguida, 5 g/Litro de carbonato de sódio foram adicionados e o tratamento prosseguiu por mais 5 minutos. Após esse período, a temperatura foi elevada para 60 °C em até 30 minutos e mantida por 30 minutos adicionais. Em seguida, 0,5 mL/L de soda cáustica 38° Bé foi adicionada. Depois de outros 60 minutos a 60 °C, a lixívia foi removida.

[00034] O pós-tratamento compreendia a seguinte sequência: enxágue a frio, acidificação: 1 mL/L de ácido acético 60% (10'/40 °C), enxágue a quente com sabão: 1 g/Litro de Kieralon JET (20'/90 °C); enxágue a quente e a frio. Posteriomente, uma etapa de amaciamento foi aplicada com Evo Soft VNI 2% por um período de 20 minutos a 40 °C.

[00035] Os tecidos foram então lavados repetidamente de acordo com o Programa 2A da norma ISO 6330, e amostras coletadas após 1/5/10/15/20/25 ciclos de lavagem para a determinação da área de pe- leteamento.

[00036] A área com borbotos foi estimada usando um sistema de câmara fotográfica e um sistema de análise de imagens pela contagem dos borbotos por área. O sistema de câmara fotográfica era equipado com uma câmara Olympus Color View III, lentes Schneider Kreuznach 1,7/23 e luz LED anel de 110 mm LDR-146 LA da CCS Corp. As imagens foram analisadas por um programa "auto" AnalySIS da Olympus em computador pessoal padrão. O tecido em malha deve ser posicionado em superfície plana e sem tensão diretamente exercida sob e em contato com a luz em anel. A foto é feita com a câmara em modo "Automático". A câmara será montada em uma distância que resulte em diagonal de 5 cm. A abertura será definida em 2,8, a luz em anel em L4:13 e a área de detecção em 40 x 30 mm. Para a análise, o modo para tecido azul com limite de valor de (150-255) será utilizado. [00037] Abaixo, são apresentados uma tabela e um gráfico mostrando o desempenho em peleteamento versus ciclos de lavagem. Uma fibra celulósica 100% de alto módulo úmido é comparada a uma mistura 50%/50% de fibras celulósicas de alto módulo úmido com fibrascelulósicas sem tendência à fibrilação obtidas por fiação em solvente. Esses dados indicam claramente que a mistura de acordo com a invenção exibe área significativamente menor com peleteamento (Figura 1). Tabela 1:

Claims (3)

1. Fio contendo de 30 a 100% de uma mistura de fibras, sendo que a referida mistura de fibras consiste em uma fibra celulósica de alto módulo úmido e uma fibra celulósica reticulada obtida por fiação em solvente, o referido fio sendo caracterizado pelo fato de que a fibra celulósica obtida por fiação em solvente apresenta um valor de NSF > 200, e sendo que a referida mistura de fibras contém de 5% a 80% da fibra celulósica reticulada por fiação em solvente.

2. Fio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém adicionalmente uma terceira espécie de fibra.

3. Fio, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a terceira espécie de fibra é algodão.

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