MXPA02004729A - Productos de relleno que comprenden fibras cortas de politrimetilen tereftalato. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a tramas o borras que comprenden fibras cortas onduladas de tereftalato de politrimetileno y productos de relleno que comprenden tales tramas o borras, asi como a los procesos de elaboracion de las fibras cortas, tramas o borras y productos de relleno. De conformidad con el proceso preferido para la elaboracion de una trama o borra que comprende fibras cortas de politrimetilen tereftalato, comprende que el politrimetilen tereftalato se hila por fusion a una temperatura de 245-285° C en filamentos. Los filamentos se enfrian, estiran y ondulan mecanicamente hasta un nivel de ondulado de 8-30 ondulaciones por pulgada (3-12 ondulaciones /cm). Los filamentos ondulados se relajan a una temperatura de 50-130° C y se cortan despues en fibras cortas que tienen una longitud de alrededor de 0.2-6 pulgadas (alrededor de 0.5-alrededor de 15 cm) Se forma una trama por maquina garnett o cardado de las fibras cortas y se traslapa opcionalmente de forma transversal para formar una borra. Se prepara un producto de relleno con la trama o borra.

Description

PíémCÍOS DE REÍ&ENO QUE COMPRENDEN FIBRAS CORTAS DE POLITRIMETILEN TEREFTALATO. Campo de la Invención. La invención se refiere a tramas o borras que 5 comprenden fibras cortas onduladas de poli (trimetil rt tereftalato) ("3GT") y productos de relleno que comprenden tales tramas y borras así como a procesos para la elaboración de fibras cortas, tramas, borras y productos de relleno. 10 Antecedentes de la Invención. El polietilen tereftalato P2GT") y el polibutilen tereftalato (MGT") referidos generalmente como ^polialquilen tereftalatos", son poliésteres comerciales comunes. Los polialquilen tereftalatos tienen propiedades 15 químicas y físicas excelentes, en particular una estabilidad química al calor y a la luz, altos puntos de fusión y alta resistencia. Como resultado se han utilizado ampliamente como resinas, películas y fibras, incluyendo fibras cortas y rellenos que comprende tales 20 fibras cortas. El politrimetilen tereftalato (*3GT") ha logrado un interés comercial creciente como fibra, debido a los desarrollos recientes en rutas de bajo costo del 1,3- propanodiol (PDO) , uno de los componentes del monómero de 25 la estructura del polímero. El 3GT se ha deseado desde Ref: 138653 Í*'# tece mucho tiempo en forma de fibra por su capacidad de teñido disperso a presión atmosférica, un bajo módulo de flexión, recuperación elástica y resiliencia. En muchos usos finales textiles, tales como las aplicaciones de 5 relleno se prefieren las fibras cortas o discontinuas sobre filamento continuo. La fabricación de la fibra corta apropiada para relleno presenta diversas ventajas potenciales, así como algunos problemas específicos sobre las fibras cortas o 10 discontinuas anteriores usadas en relleno. Los retos se basan en la obtención de un balance de propiedades que incluyen la obtención de un ondulado de fibra satisfactorio, y en proporcionar una fibra con suficiente dureza (tenacidad de rompimiento y resistencia a la 15 abrasión) para conservar la suavidad y una baja fricción fibra a fibra. Este balance de propiedades es esencial para logra el procesamiento en las operaciones posteriores tales como cardado o máquinas garnett, - mientras se proporciona finalmente un producto deseable 20 por el consumidor. En el caso del 2GT, que se usa ampliamente como fibra corta o discontinua para relleno, estos problemas los resuelven los productores de fibra a través de mejoras en la química de la polimerización y en una 25 producción optimizada de la fibra. Esto ha conducido a procesos mejorados de hilatura y estirado ajustados a la producción de fibras de 2GT de alto desempeño. Hay una necesidad de un proceso de fibra corta mejorado con 3GT, que genere fibras con una capacidad de procesamiento 5 adecuada en las instalaciones comerciales que emplean procesos de cardado y de máquinas garnett. Las soluciones a estos problemas desarrollados durante los años para las fibras de 2GT o de 4GT no se traducen frecuentemente en fibras de 3GT debido las propiedades únicas inherentes 10 en la química de polímeros del 3GT. El procesamiento de las fibras cortas o discontinuas en las operaciones posteriores para resultar en usos finales de relleno, se hace típicamente en cardas o máquinas garnett de fibra corta o discontinua. La trama o 15 borra cardada se traslapa típicamente de forma transversal hasta un peso y/o espesor base deseado, opcionalmente unido, y después se inserta directamente como el material de relleno en el uso final deseado. En el caso de almohadas para usarse en la comodidad del 20 sueño, la borra (que se puede unir opcionalmente por la incorporación de una resma o una fibra de fusión menor y paso de la borra a través de un horno calentado) , se corta y llena dentro de una funda de almohada a una carga típica de 12-24 onzas (336-672 gramos) . Como se detalló 25 anteriormente, este proceso incluye diversas etapas, •SO- > i» X uchas de las cuales se hacen a altas velocidades y sombten a las fibras a una cantidad importante de abrasión, colocando demandas en las propiedades de tensión de la fibra. Por ejemplo, la etapa inicial es la 5 apertura de la fibra, que se hace a menudo por la limpieza por agitación de las fibras en bandas > motorizadas que contienen hileras de dientes de acero en punta para los propósitos de jalar y separar grupos grandes de fibra. Las fibras abiertas se transportan 10 después por medio de aire forzado, y se pasan típicamente después a través de las redes de ductos de cabezal o de alimentadores de deslizadera. Los ali entadores de deslizadera alimentan la carda o el dispositivo garnett que separa las fibras por medio de la acción de peinado 15 de los rodillos que contienen una alta densidad de dientes hechos de alambre rígido. Las fibras deben poseer un conjunto crítico de propiedades físicas tales que pasarán a través del proceso del interior con eficiencia (daño mínimo a la 20 fibra y obstáculos) , mientras se hace un material - adecuado para su uso como relleno. Uno de los parámetros más críticos es la resistencia de la fibra, definida como la tenacidad o gramos de resistencia al rompimiento por unidad de denier. En el caso del 2GT, las tenacidades de 25 fibra de 4 a 7 gramos por denier se obtienen sobre un amplio rango de denieres de fibra. En el caso del 3GT, las tenacidades típicas están debajo de 3 gramos por denier. Estas fibras con sólo unos cuantos gramos de resistencia al rompimiento, no se desean para el procesamiento comercial. Hay una necesidad de fibras cortas o discontinuas de 3GT con tenacidades de más de 3 gramos por denier, especialmente para fibras en el extremo inferior del denier del intervalo típico de las fibras cortas o discontinuas de relleno (2.0-4.5 dpf). Adicionalmente, la compensación de la ondulación, una medida de la elasticidad de la fibra como se imparte por el proceso de ondulación mecánica, es una propiedad importante para las fibras cortas de relleno, tanto para el procesamiento de las fibras cortas, como para las propiedades del producto de relleno resultantes. Las modificaciones adicionales de la fibra, incluyen, típicamente, la aplicación de un recubrimiento para ajustar las propiedades de la superficie de la fibra, para incrementar el volumen y resiliencia o nuevamente el desborrado de la estructura, así como para reducir la fricción de fibra a fibra. Estos recubrimientos se refieren típicamente como V? agentes mejoradores del deslizamiento" . Tales recubrimientos permiten un movimiento más fácil entre la fibras como se describe por la patentes U.S. Nos. 3,454,522 y 4,725,635. Los tíasubrimientos también incrementan la desviación global de ensamble, ya que las fibras se deslizarían más fácil una sobre la otra. El ondulado de la fibra también tiene influencia en el desempeño del soporte de la carga de la estructura tridimensional. El ondulado de la fibra, que puede ser bidimensional o tridimensional, se produce convencionalmente por medios mecánicos o puede ser inherente en la fibra debido a las diferencias estructurales o de composición. Suponiendo un peso de fibra constante, un tamaño similar de fibra, geometría y propiedades de superficie, en general una fibra de ondulado inferior (esto es, una alta amplitud, ondulado de baja frecuencia) producirá un volumen y resiliencia superior (esto es, un volumen alto efectivo, estructura tridimensional de baja densidad, que se deformará más fácilmente bajo una carga estándar dada debido al bajo nivel de entrelazado de las fibras onduladas) . En contraste, las fibras onduladas superiores (baja - amplitud, alta frecuencia) producen generalmente estructuras tridimensionales con densidad superior y volumen y resiliencia reducidos. Tales estructuras tridimensionales de densidad superior no se deformarán tan fácilmente cuando se aplique una carga estándar, debido al nivel superior de entrelazado de la fibra en la Xz {estructura. En artículos típicos rellenos, la carga j aplicada (esto es, la carga que se diseña para soportar el artículo) es lo suficientemente alta para provocar ?n desplazamiento relativo de las fibras en la estructura. 5 Sin embargo, esta carga no es suficientemente alta para provocar la deformación plástica de las fibras individuales . El nivel de ondulado también afecta la capacidad de la fibra para recuperarse de la compresión. Las fibras de 10 un nivel de baja formulación, no se recuperan tan fácilmente como las fibras de alta ondulación, ya que las fibras de baja ondulación carecen de la *elasticidad" que proporciona el ondulado superior. Por otro lado, las fibras de baja ondulación son más fáciles de volver a 15 desborrar debido a la cantidad inferior de entrelazado de la fibra. Como se discute arriba, el usuario del artículo de relleno desea típicamente soporte y volumen y resiliencia. Ambas de estas propiedades se influencian grandemente por la frecuencia de ondulado, pero en formas 20"; opuestas y en conflicto. Para obtener un volumen y resiliencia elevados, se utiliza una baja ondulación. Inversamente, para obtener un alto soporte se utiliza una alta ondulación. Las variables adicionales que se pueden modificar incluyen la alteración de propiedades mecánicas ;de la fibra, ajustando el denier de la fibra y/o r manipulando la sección transversal de la fibra. Para aplicaciones de usos finales de la fibra corta o discontinua de relleno, el producto debe satisfacer diversos criterios que son un requisito para casi todas las aplicaciones comerciales. Hay una necesidad de alto volumen, especialmente volumen efectivo y resistente. Volumen efectivo significa que el material de relleno llena completa y efectivamente el espacio en el que se coloca. Los materiales que tienen un alto nivel de volumen efectivo se dice que tienen un buen 'poder de relleno" debido a su capacidad para proporcionar una apariencia de caída pesada o de alta corona para el artículo o relleno. El volumen resistente que es también referido aquí como 'volumen de soporte", significa que el material de relleno resiste la deformación bajo una tensión aplicada. Las estructuras con un relleno de volumen resistente no tendrán una sensación como de una almohadilla bajo carga y proporcionarán cierta medida de elasticidad y soporte aún bajo altas tensiones. Se desea el relleno de volumen resistente debido a que los artículos rellenados proporcionan un buen volumen de soporte y son altamente aislantes. La resiliencia, esto es la recuperación de la tensión o la compresión, es otra característica Í S- ÍM íi?ot j?^ntte del material de relleno. Los materiales con alta resiliencia son naturales y muestran un grado importante de recuperación de la tensión o compresión, mientras que los materiales de baja resiliencia son menos flexibles. La resiliencia y el apoyo son especialmente importantes para los materiales usados en productos tales como las almohadas, que deben resultar para ajustar las formas de cualesquiera de los productos que aplican compresión y al mismo tiempo proporcionan un soporte 10 adecuado para los objetos. Adicionalmente, una vez que se retira un objeto, la almohada debe recuperarse de la compresión y debe estar lista para ajustarse y soportar los objetos posteriores colocados en la misma. Finalmente, cuando se incrementa la resiliencia, se 15 mejo a la capacidad de procesamiento comercial de las fibras . Tradicionalmente, el material de relleno de plumas se usa en productos para proporcionar amortiguamiento y aislamiento, además de suavidad al tacto, deseable en 20- muchas aplicaciones. Sin embargo, los principales inconvenientes para el material tradicional de relleno incluyen su alto costo y las alergias que se encuentran comúnmente en el material de plumas. Adicionalraente, debido a que el material de relleno de pluma no es a 25 prueba de agua, absorbe agua y se hace pesado y proporciona un menor soporte de amortiguamiento cuando se expone a ambientes húmedos. El arte de producir y perfeccionar los materiales de relleno sintético, busca resolver estos y otros problemas. El fin último en esta área, ha sido producir un relleno sintético tan resiliente, cómodo y que vuelva a desborrar como la pluma pero al mismo tiempo, proporcionar las dos ventajas clave sobre la pluma: un relleno a prueba de agua e hipoalergénico. Un avance importante fue la introducción del material de relleno sintético hecho a partir de poliéster. El 2GT ha sido utilizado por mucho tiempo para producir material de relleno que tiene algunas de las calidades de la pluma. A través de los años, muchos investigadores han buscado crear un material de relleno de políéster que se acerque a la pluma al simular su forma o encontrar formas de aproximarse a su desempeño. Los métodos para crear nuevas estructuras de fibra se describen en Marcus, Patentes U.S. Nos. 4,794,038 y 5,851,665, Broaddus, Patente U.S. No. 4,836,763, y Samuelson, Patente U.S. No. 4,850,847. Sin embargo, los poliésteres sintéticos hechos de tales poliésteres tienen limitaciones en que los poliésteres de 2GT son inherentemente rígidos y tienen una alta fricción de fibra a fibra. Esta última propiedad que está presente aún para fibras tratadas con acabado de silicón curable, •^í* J.^ p?o c& que las fibras se junten y aglutinen debido a la „ abrasión jy el enmarañamiento de la fibra. Supuestamente estos fenómenos provocan que el recubrimiento del agente mejorador del deslizamiento se dañe o se separe durante 5 la vida del relleno. Las fibras en aplicaciones de relleno se combinan para formar estructuras de soporte de carga en 3 dimensiones ("3D"). Las características de deflexión de la carga de tales estructuras tridimensionales, están 10 influenciadas por tres factores clave: las propiedades de la fibra al hacer la estructura, la técnica de fabricación usada para hacer la estructura tridimensional y el alojamiento que rodea a la estructura tridimensional. Además, los estudios han indicando que la 15 deflexión de tal estructura se debe al desplazamiento de las fibras individuales en la estructura. El desplazamiento de la fibra en tales estructuras depende de la cantidad de ondulación en cada fibra (que afecta la cantidad de entrelazado) , las propiedades mecánicas (esto 20 es, el momento de flexión y el módulo de Young) , las propiedades de recuperación de la fibra (qué tan fácil pueden desviarse las fibras y qué tan fácil se recuperan de esa deflexión) , el tamaño y geometría de la fibra y las propiedades de fricción fibra a fibra de las fibras se deslizan las fibras unas sobre las disponibilidad comercial de 3GT es relativamente nueva, se ha hecho una investigación por 5 bastante tiempo. Por ejemplo, la Patente U.S. No. 3,584,103 describe un proceso para filamentos de 3GT hilados por fusión, que tienen una birrefringencia asimétrica. Las fibras textiles de ondulación en forma de hélice 3GT, se preparan por filamentos de hilatura por 0 fusión para tener una birrefringencia asimétrica a través de sus diámetros, estirando los filamentos para orientar las moléculas de los mismos, suavizando los filamentos estirados a 100-190°C mientras se mantiene a una longitud constante y calentando los filamentos suavizados en una S- condición relajada arriba de 45°C, preferiblemente alrededor de 140°C durante 2-10 minutos, para desarrollar el ondulado. Todos los ejemplos demuestran el relajamiento de las fibras a 140°C. La JP 11-107081 describe la relajación del hilado de 0 multifilamento de 3GT sin estirar la fibra a una temperatura debajo de 150°C, preferiblemente 110-150°C, durante 0.2-0.8 segundos, preferiblemente 0.3-0.6 segundos, seguido por un torcido falso del hilado de mutifi1amento . ^sñ 7l -* ? * La EP 1 016 741 describe el uso de un aditivo de fósforo y de ciertas restricciones de calidad en el polímero 3GT para obtener una blancura mejorada, estabilidad a la fusión y estabilidad en la hilatura. Los 5 filamentos y fibras cortas preparados después de la hilatura y el estirado, se tratan por calor a 90-200°C. La JP 11-189938 enseña la fabricación de fibras cortas de 3GT (3-200 mm) y describe una etapa del tratamiento con calor húmedo a 100-160°C durante 0.01-90 10 minutos o una etapa de tratamiento con calor seco a 100- 300°C durante 0.01 a 20 minutos. En el ejemplo de trabajo 1, el 3GT se hila a 260°C con una velocidad de contracción de la hilatura del hilado de 1800 m/minuto. Después de estirar la fibra, se da un tratamiento térmico 15 a una longitud constante a 150°C durante 5 minutos con un baño líquido. Después, se ondula y se corta. El Ejemplo de Trabajo 2 implica un tratamiento térmico seco a 200°C durante 3 minutos a las fibras estiradas. La descripción de la Patente Británica No. 1 254 20 826, describe filamentos de polialquileno, fibras cortas e hilados, que incluyen filamentos de 3GT y fibras cortas. El foco está en el pelo para tapetes y relleno. El Ejemplo IV describe el uso del proceso del Ejemplo 1 para preparar filamentos continuos 3GT. El Ejemplo V 25 describe el uso del proceso del Ejemplo 1 para hacer .,<*.* ¡» > t fib? p cortas 3GT. El Ejemplo 1 describe el paso de un haz d filamentos dentro de un ondulador de máquina rellenadora, fijando el calor y producto ondulado en forma de estopa para someterlo a temperaturas de ^5 alrededor de 150°C por un periodo de 18 minutos, y cortar la estopa fijada con calor dentro de longitudes de fibra de 6 pulgadas (15 cm) . El Ejemplo VII describe la prueba de borras de relleno de fibra corta 3GT que comprende el 3GT preparado de conformidad con el proceso del Ejemplo lo iv. Todos los documentos antes descritos se incorporan en la presente como referencia en su totalidad. Breve Descripción de la Invención. La invención se dirige a un proceso para la 15 elaboración de una trama o borra que comprende fibras cortas de politrimetilen tereftalato, que comprende (a) proporcionar el politpmetilen tereftalato, (b) hilar por fusión el politrimetilen tereftalato fundido a una temperatura de 245-285°C en filamentos, (c) enfriar los 20 filamentos, (d) estirar los filamentos enfriados, (e) ondular los filamentos estirados usando un ondulador mecánico a un nivel de ondulado de 8-30 ondulados por pulgada (3-12 ondulaciones/cm) , (f) relajar los filamentos ondulados a una temperatura de 50-130°C, (g) 25 cortar los filamentos relajados en fibras cortas que r lTÍ".- | tienen una longitud de alrededor de 0.2-6 pulgadas (alrededor 0.5- alrededor 15 cm) , (h) procesar en máquina garnett o cardar las fibras cortas para formar una trama e (i) traslapar de forma transversal opcionalmente la trama para formar una borra. La invención también se dirige a un proceso para la elaboración de un producto de relleno que comprende fibras cortas de politrimetilen tereftalato, que comprende (a) proporcionar el politrimetilen tereftalato, 0 (b) hilar por fusión el politrimetilen tereftalato fundido a una temperatura de 245-285°C en filamentos, (c) enfriar los filamentos, (d) estirar los filamentos enfriados, (e) ondular los filamentos estirados usando un ondulador mecánico a un nivel de ondulados de 8-30 (3-12 5 ondulaciones/cm) , (f) relajar los filamentos ondulados a una temperatura de 50-130°C, (g) cortar los filamentos relajados en fibras cortas que tienen una longitud de alrededor de 0.2-6 (alrededor 0.5- alrededor 15cm) , (h) procesar en una máquina garnett o cardar las fibras 0 cortas para formar una trama, (i) traslapar opcionalmente de forma transversal la trama para formar un bloque de material fibroso y (j) rellenar la trama o bloque de material fibroso en el producto de relleno. Las fibras cortas preferiblemente son de 3-15 dpf, 5 más preferiblemente 3-9 pdf. fcjK í sasa f ', Preferiblemente, las fibras cortas tienen una longitud de alrededor de 0.5- alrededor 3 pulgadas (alrededor 1.3- alrededdr 7.6 cm) . En una modalidad preferida, el traslape transversal 5 se lleva a cabo. En una modalidad preferida, la trama se mantiene unida en conjunto. Preferiblemente, la unión se selecciona de unión por rociado, unión térmica y unión ultrasónica. 10 En una modalidad preferida, una fibra corta de temperatura de baja unión se mezcla con las fibras cortas para incrementar la unión. En una modalidad preferida, las fibras se seleccionan del grupo que consiste de algodón, polietilen 15 tereftalato, nylon, acrilato, y fibras de polietilen -" tereftalato que se mezclan con las fibras cortas. Preferiblemente, se lleva a cabo la relajación al calentar los filamentos ondulados en una condición no restringida. < 20 Preferiblemente, el proceso se lleva a cabo sin una etapa de suavizado. La invención también se dirige a un proceso para la preparación de una fibra corta de polietilen tereftalato que tiene una contracción deseable de ondulado que 25 comprende (a) determinar la relación entre el denier y la •* I¡LUÍll.£2f¿I TJ. Ajdantracción del ondulado y (b) fabricar las fibras cortas que ' tienen un denier seleccionado con base en esa determinación. La invención se describe en mayor detalle en la S descripción detallada de la invención, el dibujo anexo y las reivindicaciones adjuntas. Descripción de los Dibujos. La Figura 1 es un gráfico disperso que muestra la relación entre la contracción del ondulado y el denier 10 para las fibras de la invención y muestra además la ausencia de tal relación en las fibras previamente „ conocidas en el arte. La Figura 2 es un gráfico disperso que muestra el volumen de soporte contra el índice de la fricción de la 15 almohadilla de fibra corta para las fibras de la invención y relleno comercial 2GT. La Figura 3 es una gráfica dispersa que gráfica el volumen de soporte contra la contracción del ondulado para las fibras de la invención y relleno comercial 2GT. 20 La Figura 4 es una gráfica que muestra curvas de compresión para las fibras de la invención y el relleno comercial 2GT. Descripción Detallada de la Invención. La invención se dirige a un proceso para la 25 preparación de fibras de politrimetilen tereftalato I "t «t " 'estiradas, de fibra corta ondulada, apropiadas para aplicaciones de relleno y a los procesos de elaboración del relleno a partir de las fibras resultantes, así como las fibras resultantes, tramas, borras y otros productos. El politrimetilen tereftalato útil en esta invención se puede producir por técnicas de fabricación conocidas (intermitente, continua, etc.), tal como se describe en las Patentes U.S. No. 5,015,789, 5,276,201, 5,284,979, 5,334,778, 5,364,984, 5,364,987, 5,391,263, 5,434,239, 10 5,510,454, 5,504,122, 5,532,333, 5,532,404, 5,540,868, 5,633,018, 5,633,362, 5,677,415, 5,686,276, 5,710,315, 5,714,262, 5,730,913, 5,763,104, 5,774,074, 5,786,443, 5,811,496, 5,821,092, 5,830,982, 5,840,957, 5,856,423, 5,962,745, 5,990,265, 6,140,543, 6,245,844, 6,255,442, 15 6,277,289, 6,281,325 y 6,066,714, EP 998 440, WO 00/58393, 01/09073, 01/09069, 01/34693, 00/14041, 01/14450 y 98/57913, H.L. Traub, 'Synthese und textilche ische Eigenschaften des Poly- Trimethyleneterephthalats" Dissertation Universitat 20 Stuttgart (1994), S. Schauhoff, 'New Developments in the Productíon of Polytrimethylene Terephthalate (PTT)", Man- Made Fiber Year Book (Septiembre 1996) , todas las cuales se incorporan en la presente como referencia. Los politrimetilen tereftalatos útiles como el poliéster de 25 esta invención, están comercialmente disponibles de E.l.

„ M 5áu Pp?it, de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, bajo la marca comercial 'Sorona*. El politrimetilen tereftalato apropiado para esta invención, tiene una viscosidad intrínseca de 0.60 5 decilitros/gramos (dl/g) o superior, preferiblemente al menos 0.70 dl/g, más preferiblemente al menos 0.80 dl/g y más preferiblemente al menos 0.90 dl/g. La viscosidad intrínseca es típicamente de alrededor de 1.5 dl/g o menos, preferiblemente 1.4 dl/g o menos, más 0 preferiblemente 1.2 dl/g o menos, y más preferiblemente 1.1 dl/g o menos. Los homopolímeros de politrimetilen tereftalato particularmente útiles en la práctica de esta invención, tienen un punto de fusión de aproximadamente 225-231°C. 5 Las fibras cortas se pueden preparar al hilar el polímero en filamentos, aplicando opcionalmente lubricante, estirando los filamentos, ondulando los filamentos, aplicando un agente mejorador del deslizamiento, relajando las fibras (mientras se cura el 0 agente mejorador del deslizamiento) , aplicando opcionalmente un agente antiestático a los filamentos, cortando los filamentos para formar fibras cortas y empacando las fibras cortas. La hilatura se puede llevar a cabo usando técnicas y 5 equipo convencionales descritos en el arte con respecto a ,-* las fibras de poliéster, con los enfoques preferidos descritos en la presente. Por ejemplo, se muestran diversos métodos de hilatura en las Patentes U.S. Nos . 3,816,486 y 4,639,347, Descripción de Patente Británica ?o. 1 254 826 y JP 11-189938, todas las cuales se incorporan como referencia. La velocidad de la hilatura es preferiblemente de 600 metros por minuto o más, y típicamente 2500 metros por minuto o menos. La temperatura de la hilatura es típicamente 245°C o más y 285°C o menos, preferiblemente 275°C o menos. Más preferiblemente la hilatura se lleva a cabo alrededor de 255°C. La tobera para hilar es una tobera para hilar convencional del tipo usado por los poliésteres convencionales y el tamaño de orificio, arreglo y número, dependerá del equipo de hilatura y la fibra deseada. El enfriamiento se puede llevar a cabo de forma convencional usando aire u otros fluidos descritos en el arte (por ejemplo, nitrógeno) . Se pueden usar técnicas de flujo transversal radial u otras técnicas convencionales. Se aplican acabados convencionales de hilado después del enfriamiento por medio de técnicas estándar (por ejemplo, usando un rodillo de caras encontradas) . De conformidad con un proceso preferido, los filamentos hilados por fusión se colectan en un de estopa, y después se colocan diversos de estopa juntos, y se forma una gran estopa de los filamentos. Después de esto, los filamentos se estiran usando técnicas convencionales, preferiblemente 5 alrededor de 50- alrededor 120 yardas/minuto (alrededor 46- alrededor 110 m/minutos) . Las relaciones de estirado preferiblemente van desde alrededor de 1.25- alrededor de 4, más preferiblemente desde 1.25-2.5. El estirado se puede llevar a cabo opcionalmente usando un proceso de 10 estirado en dos etapas (ver por ejemplo, Patentes U.S. No. 3,816,486 que se incorpora en la presente como referencia) . Se puede aplicar un acabado durante el estirado usando técnicas convencionales. Cuando se preparan las fibras cortas para usos 15 textiles, se suavizan preferiblemente las fibras después del estirado y antes de ondulado y relajación. Por 'suavizado" significa que las fibras estiradas se calientan ba o tensión, preferiblemente alrededor de 85°C-alrededor de 115°C para el 3GT. Esto se hace 20 típicamente usando rodillos calientes o vapor saturado. El proceso de suavizado sirve para la función de construir cristalmidad con una orientación preferencial a lo largo del e e de la fibra, y a-1 hacerlo así se incrementa la tenacidad de la fibra. Ya que para las 25 aplicaciones de relleno, el procesamiento en las tpi es posteriores se limita al cardado y la máquina nett, y no coloca a la fibra en procesos de hilatura de hilado abrasivos y ásperos, tal etapa de suavizado no se requiere típicamente en la preparación de fibras 5 cortas para las aplicaciones de relleno. Se pueden usar técnicas convencionales mecánicas de ondulados. Se prefiere un ondulador de fibra mecánico con una ayuda de vapor, tal como una máquina rellenadora. Se puede aplicar un acabado en el ondulador usando 10 técnicas convencionales. El nivel de ondulado es típicamente de 8 ondulaciones por pulgada (epi) (3 ondulaciones por cm (cpc)) o más, preferiblemente 10 epi (3.9 cpc) o mayor, y típicamente 30 epi (11.8 cpc) o menos, preferiblemente 25 15 epi (9.8 cpc) o menos, y más preferiblemente 20 epi (7.9 cpc) o menos. La contracción resultante del ondulado (%) es una función de las propiedades de la fibra y es preferiblemente de 10% o mayor, más preferiblemente 15% o mayor, y más preferiblemente 20% o mayor, y 20 preferiblemente es de hasta 40%, más preferiblemente hasta 60%. Se aplica preferiblemente un agente mejorador del deslizamiento después del ondulado pero antes del relajado. Ejemplos de los agentes mejoradores del 25 deslizamiento útiles en esta invención se describen en la ' fatéfite U.S. No. 4,725,635 que se incorpora en la presente como referencia. Los inventores han encontrado que la disminución de la temperatura de relajación es crítica para la obtención de una contracción máxima de ondulado. Por 'relajación", significa que se calientan los filamentos en una condición no restringida, de manera que los filamentos sean libres de encogerse. La relajación se lleva a cabo después de la ondulación y antes del corte. Típicamente, 10 la relajación se lleva a cabo para separar el encogimiento y secar las fibras. En un relajador típico, las fibras reposan en una banda transportadora y pasan a través de un horno. El mínimo de temperatura de la relajación útil para esta invención es de 40°C, ya que 15 las temperaturas inferiores no permitirán que se seque la fibra en una cantidad suficiente de tiempo. Preferiblemente la temperatura de la relajación es por debajo de 130° C, preferiblemente a una temperatura de 120°C o menos, más preferiblemente 105°C o menos, aun más 20 preferiblemente a 100°c o menos, todavía más preferiblemente debajo de 100°C, y más preferiblemente debajo de 80°C. Preferiblemente la temperatura de la relajación es de 55°C o superior, más preferiblemente arriba de 55°C, más preferiblemente 60°C o superior y más 25 preferiblemente arriba de 60°C. Preferiblemente el tiempo <?.f* Y z 17.. 6 cm) , y más preferiblemente alrededor de 1.5 pulgada (3.81 c ) . Se pueden preferir diferentes longitudes de fibra corta para diferentes usos finales. Las fibras se pueden curar después del corte y antes 5 de la formación de pacas. Los métodos de curado y tiempos variarán, y pueden ser segundos usando medios UV o más usando un horno. Las temperaturas del horno son preferiblemente alrededor de 80- alrededor de 100°C. La fibra corta tiene preferiblemente una tenacidad 10 de 3.0 gramos/denier (g/p) (2.65 cN/dtex) (Se llevaron a cabo conversiones a cN/dtex usando 0.883 multiplicado por el valor g/d, que es la técnica estándar de la industria) ) , o superiores, preferiblemente superiores a 3.0 g/d (2.65 cN/dtex) , más preferiblemente 3.1 g/d (2.74 15 cN/dtex) o superiores, para permitir el procesamiento en equipo de cardado o de hilatura de alta velocidad sin daño a la fibra. Se pueden preparar tenacidades de hasta 4.6 g/d (4.1 cN/dtex) o superiores por el proceso de la invención. Más notablemente, estas tenacidades se pueden 20 alcanzar con elongaciones (elongación al rompimiento) de 55% o menos y normalmente 20% o más. El relleno utiliza alrededor de 0.8- alrededor de 40 dpf (alrededor de 0.88 - alrededor 44 dtex) fibras cortas. Las fibras preparadas para relleno son 25 típicamente de al menos de 3 dpf (3.3 dtex) más *V * ~<c" * . "?4 l?irefßriblemente al menos 6 dpf ( 6. 6 dtex). Típicame»te¡ son 15 dpf (16.5 dtex) o menos, más preferiblemente 9 dpf (9.9 dtex) o menos. Para muchas aplicaciones tales como almohadas, las fibras cortas son preferiblemente altas alrededor de 6 dpf (6.6 dtex). Las fibras contienen preferiblemente al menos 85% en peso, más preferiblemente 90% en peso y aún más preferiblemente al menos 95% en peso de polímero de politrimetilen tereftalato. Los polímeros más preferidos 10 contienen substancialmente todo el polímero de politrimetilen tereftalato y los aditivos usados en fibras de politrimetilen tereftalato (los aditivos incluyen antioxidantes, estabilizadores (por ejemplo estabilizadores UV) , deslustrantes (por ejemplo T1O2, 15 sulfuro de zinc u óxido de zinc), pigmentos (por ejemplo, Ti02, etc.), retardadores de flama, antiestáticos, colorantes, rellenos (tal como carbonato de calcio) , agentes antimicrobianos, agentes antiestáticos, abrillantadores ópticos, extendedores, auxiliares de 20 proceso y otros compuestos que enriquecen el proceso de manufactura o el desempeño del politrimetilen tereftalato. Cuando se usa, se agrega preferiblemente el Tí02 en una cantidad de al menos alrededor de 0.01% en peso, más preferiblemente al menos alrededor de 0.02% en 2$ peso, y preferiblemente hasta alrededor de 5% en peso, fk - f- ' fs ¡-preferiblemente hasta alrededor de 3% en peso y más prejlái fblemente hasta á r l#d© de 2% en peso, por peso de los polímeros o fibras. Los polímeros que no tienen brillo contienen preferiblemente alrededor de 2% en peso, y los polímeros semi brillosos contienen preferiblemente alrededor de 0.3% en peso. Las fibras de esta invención son fibras monocomponentes. (Así, se excluyen específicamente las fibras bicomponentes y muíticomponentes, tales como las 0 fibras lado a lado o de núcleo de forro de dos tipos diferentes de polímeros o dos del mismo polímero, que tienen características diferentes en cada región, pero no excluye a otros polímeros que se dispersan por las fibras y a los aditivos que están presentes. Pueden ser sólidas, huecas o multihuecas . Se pueden preparar fibras redondas u otras fibras (por ejemplo, octalobular, de impacto al sol (también conocidas como sol), ovaladas con festón, trilobulares, de tetra-canales (también conocidas como cuatro-canal) , de listón festonado, listón, en forma de 0 estrella, etc. ) . Las fibras cortas de esta invención se pueden usar en aplicaciones de relleno. Preferiblemente se abren las pacas, se peinan las fibras - cardadas o por máquinas garnett - para formar una trama, la trama se traslapa 5 transversalmente para formar una borra (esto permite alcanzar un mayor peso y/o tamaño) y las borras se llenan en el producto final usando una pluma de almohada u otro dispositivo de relleno. Las fibras en la trama se pueden, además, unir juntas usando técnicas comunes de enlace tales como unión por rocío (resina) , unión térmica (baja fusión) y enlace ultrasónico. Una fibra corta de temperatura de bajo enlace (por ejemplo poliéster de baja temperatura de enlace) se mezcla opcionalmente con las fibras para aumentar la unión. Las tramas producidas con la invención reivindicada son típicamente de alrededor de 0.5- alrededor de 2 onzas/yarda2 (alrededor 17- alrededor 68 g/m2) . Las borras translapadas de forma transversal pueden comprender alrededor de 30- alrededor de 1,000 g/m2 de la fibra. Con el uso de la invención, es posible preparar relleno de politrimetilen tereftalato que tenga propiedades superiores al relleno de fibra corta de 2GT, incluyendo, pero no limitándose a, una suavidad creciente de fibra, resistencia a la aglomeración, autovolumen y propiedades superiores de transporte de humedad. La invención también se dirige a relleno que comprende fibras cortas de politrimetilen tereftalato y los procesos de elaboración de las fibras, y los procesos de elaboración del relleno a partir de las fibras.

Bl relleno preparado de conformidad con esta invención se puede utilizar en diversas aplicaciones incluyendo prendas de vestir (por ejemplo, soportes para sostenes) , almohadas, muebles, aislamiento, cobertores, filtros, automotriz (por ejemplo, cojines), bolsas para dormir, colchones y almohadillas para colchón. Las fibras de esta invención preferiblemente tienen un volumen de soporte (BL2) de 0.2 (5.08 mm) o más y preferiblemente de 0.4 pulgadas (10.16 mm) o menos. Esto se mide por el desempeño en una borra. Ejeplos . Los siguientes ejemplos se presentan para propósitos de ilustrar la invención y no se pretende que sean limitantes. Todas las partes, porcentajes, etc, son en peso al menos que se indique de otra manera. Mediciones y Unidades . Las mediciones descritas en la presente se hicieron usando unidades convencionales textiles de los Estados Unidos, incluyendo denier, que es una unidad métrica. Para satisfacer las prácticas de prescripción de otros lugares, las unidades de los Estados Unidos se reportan en la presente, junto con las unidades métricas correspondientes en paréntesis. Las propiedades específicas de las fibras se midieron como se describe a continuación. - i - ( ; «Viscosidad Relativa . La viscosidad relativa CLRV") es la viscosidad del polímero disuelto en solvente HFIP (hexafluoroisopropanol que contiene 100 ppm de ácido sulfúrico grado reactivo al 98%) . El aparato de medición de la viscosidad es un viscosímetro capilar que se obtiene de diversos vendedores comerciales (Design Scientific, Cannon, etc.).

La viscosidad relativa en centistokes se mide en una solución de 4.75% en peso de polímero en HFIP a 25°C, en comparación con la viscosidad del HFIP puro a 25°C. Viscosidad Intrínseca. Se determinó la viscosidad intrínseca (IV) usando la viscosidad medida con un Viscotek Forced Flow Visco eter Y900 (Viscotek Corporation, Houston, TX) para el poliéster disuelto en ácido trifluoroacético/cloruro de metileno al 50/50% en peso a una concentración de 0.4 gramos/dL a 19°C siguiendo un método automatizado basado en ASTM D 5225-92. Contracción de la Ondulación. Una medida de la elasticidad de una fibra es una contracción de la ondulación ('CTU") que mide qué tan bien se fija la frecuencia indicada y la amplitud de la ondulación secundaria en la fibra. La contracción por ondulación se refiere a la longitud de la fibra ondulada a la longitud de la fibra extendida y así se influencia ondul ción, frecuencia de la de los ondulados para resistir > la deformación. La contracción de la ondulación se calcula de la fórmula: 5 CTU(%)=[100(L?-L2)]/L? donde Li representa la longitud extendida (fibras qué cuelgan bajo una carga agregada de 0.13 + 0.02 gramos por denier (0.115 + 0.018 dN/tex) por un periodo de 30 segundos) y L2 representa la longitud ondulada (longitud 10 de las mismas fibras que cuelgan sin ningún peso agregado después de reposar durante 60 segundos después de la primera extensión) . Volumen de Soporte. Las propiedades de volumen de las borras de esta 15 invención se determinan al comprimir la estructura de relleno en un probador Instron y determinar la altura o la carga. La prueba, de aquí en adelante referida como la medición del rango total de volumen ('TRBM"), se lleva a cabo al cortar cuadrados de 6 pulgadas (15.25 cm) de una 20 trama cardada y agregarlos a una pila en una forma de traslape transversal hasta que su peso total sea de alrededor de 20 gramos. El área completa se comprime después ba o una carga de 50 libras (22.7 kg) . La altura de la pila se registra (después de un ciclo de 25 acondicionamiento bajo una carga de 2 libras (0.9 kg) ) V para alturas en las cargas de 0.01 (H y 0.2 (Hs) libras , , por pulgadas cuadradas (0.0007 y 0.014 kg/cm2, 68.95 y 1378.98 pa) manométricas. Hx es la altura inicial y es una medida del volumen efectivo, esto es el volumen inicial o poder de relleno, y Hs es la altura bajo carga y es una medida del volumen de resistencia, esto es el volumen de soporte. Como se describe en la Patente U.S. No. 5,723,215, con referencia a las Patentes U.S. Nos. 3,772,137 y 5,458,971, todas las cuales se incorporan aquí como referencia, las alturas BL1 y BL2 se miden en pulgadas. BL1 a 0.001 psi (alrededor de 7 N/m2) y BL2 a 0.2 psi (alrededor de 1400 N/m2). Fricción. La fricción se mide por el método de fricción de almohadilla de fibra corta ('SPF"). Una almohadilla de fibra corta de la fibras cuya fricción se va a medir se intercala entre un peso en la parte superior de la almohadilla de fibra corta y una base que está debajo de la almohadilla de fibra corta y se monta en el cruce inferior de una máquina Instron 1122 (producto de Instron Engineering Corp., Cantón, Mass.). La almohadilla de fibra corta se prepara al cargar las fibras de fibra corta (usando un cardado de rodillo superior SACO-Lowell) para formar una borra que se corta en secciones, que tiene 4 pulgadas (10.2 cm) de longitud " T 2.5 pulgadas (6.4 cm) de ancho, con las fibras orientadas en la dimensión de longitud de la borra. Se acumulan suficientes secciones hacia arriba de manera que la almohadilla de la fibra corta pesa 1.5 gramos. El peso 5 en la parte superior de la almohadilla de la fibra corta es de 1.88 pulgadas (4.78 cm) de longitud, 1.52 pulgadas (3.86 cm) ancho, 1.46 pulgadas (3.71 cm) de alto, y pesa 496 gm. Las superficies del peso y de la base que hacen contacto con la almohadilla de fibra corta se recubren 10 con una tela de esmeril (la grita estando en el rango 220 a 240) de manera que la tela del esmeril que hace contacto con las superficies de la almohadilla de fibra corta. La almohadilla de fibra corta se coloca en la base. El peso se coloca a la mitad de la almohadilla. Se 15- coloca una línea de monofilamento de nylon a una de las caras verticales más pequeñas (ancho por alto) y pasa alrededor de una pequeña polea hasta que el cruce superior Instron, hace un ángulo de envoltura de 90° alrededor de la polea. 20 Una computadora colocada en interfase con el Instron se le da una señal para comenzar la prueba. El cruce inferior del Instron se mueve hacia abajo a una velocidad de 12.5 pulgadas/minuto (31.75 cm/minuto). La almohadilla de fibra corta, el peso y la polea se mueven hacia abajo 25 con la base que se monta en el cruce inferior. La tensión - lincrementa en la línea de T?y3H5l? cuando se estira entre peso, que se mueve hacia abajo y el cruce superior que permanece estacionario, Se aplica tensión al peso en una dirección horizontal, que es la dirección de orientación 5 de las fibras en la almohadilla de fibras cortas. Inicialmente hay poco o ningún movimiento dentro de la almohadilla de fibra corta. La fuerza aplicada al cruce superior del Instron, se observa por una celda de carga que se incrementa hasta un nivel de umbral, cuando las 10 fibras en las almohadillas comienzan a moverse pasando la otra. (Debido a la tela de esmeril en la interfase con la almohadilla de fibra corta, hay un poco movimiento relativo en estas interfases; esencialmente cualquier movimiento que resulta de las fibras dentro de la 15 almohadilla de fibra corta que pasa junto a la otra) . El nivel de fuerza umbral indica lo que se requiere para superar la fricción estática fibra a fibra y se registra. El coeficiente de fricción se determina al dividir la fuerza medida de umbral entre el peso de 496 gm. Se 20 usan ocho valores para calcular el SPF promedio. Estos ocho valores se obtienen al hacer cuatro determinaciones en cada una de las dos muestras de almohadilla de fibra corta. 25 * V lumen de Almohada. Las mediciones del volumen de almohada difieren de las mediciones del volumen de fibra descritas anteriormente como se explica en la presente. Las almohadas se preparan de estructuras de relleno de baja densidad y se someten a pruebas para determinación de sus propiedades de volumen. Las almohadas se preparan al producir una borra de una trama de traslape transversal. La borra se corta a longitudes apropiadas para proporcionar el peso deseado y se enrolla y se inserta dentro de una funda de algodón que mide 20 x 26 pulgadas (50.8 x 66.0 cm) cuando está plana. Los valores para las mediciones en las estructuras de relleno reportados en los ejemplos son valores promedio. Las almohadas fabricadas del material de relleno que tienen el poder de relleno o de volumen efectivo mayor, tendrán la mayor altura al centro. La altura al centro de la almohada sin carga, Ho, se determina al empastar las esquinas opuestas de la almohada varias veces y colocar la almohada en una tabla sensible a la carga de un probador Instron y medir su altura a carga cero. El probador Instron está equipado con un pedal opresor de un disco de metal que tiene 4 pulgadas (10.2 cm) de diámetro. El pedal opresor provoca entonces que se aplique una carga de 10 libras (4.54 kg) a la sección de la almohada y á registra la altura de la en este punto como la altura de carga HL. Antes de las mediciones reales de H0 y H, la almohada se somete a un ciclo de 20 libras (9.08 kg) de compresión y se libera la carga para acondicionamiento. Se usa una carga de 10 libras (4.5 kg) para la medición de HL, debido a que se aproxima a la carga aplicada a una almohada bajo condiciones de uso actual . Las almohadas que tienen los valores más altos de H son las más resistentes a la 10 deformación y proporcionan así el mayor volumen de soporte. La durabilidad del volumen se determina al someter la estructura de relleno a ciclos repetidos de compresión y liberación de la carga. Tales ciclos repetidos o 15 trabajos de las almohadas, se llevan a cabo al colocar la almohada en una tornamesa asociada con dos pares de 4 x 12 pulgadas (10.2 x 30.5 cm) de pedales de trabajo impulsados con aire que se montan arriba de la tornamesa, en una forma tal que durante una revolución se someten 20 esencialmente los contenidos completos a la compresión y liberación. La compresión se lleva a cabo al impulsar el pedal trabajador con 80 libras por pulgada cuadrada (552 kPa) de presión de aire anométrica tal que ejerce una carga estática de aproximadamente 125 libras (56.6 kg) 25 (cuando está en contacto con la tornamesa. La tornamesa !"* f A z ' -ñ ina velocidad ,?e una revolución por 110 segundos y uno de los pedales de trabajo comprimen y liberan el material de relleno 17 veces por minuto. Después de estar comprimido repetidamente por un periodo específico de 5 tiempo, la almohada se vuelve a desborrar al empastar las esquinas opuestas varias veces. Como anteriormente, la almohada se somete a un ciclo de acondicionamiento y se determinan los valores Ho y HL. Ejemplo Comparativo 1. 10 Este ejemplo comparativo se basa en el procesamiento del polietilen tereftalato ('2GT") usando condiciones típicas de 2GT. Las fibras de 2GT, fibras huecas redondas de 6 denieres por filamento { 6. 6 dtex) se producen por extrusión por fusión de una hojuela de 21.6 LRV en una 15 forma convencional a 297°C, a través de una tobera para hilar de 144 orificios a alrededor de 16 pph (7 kg/h), con una velocidad de hilatura a alrededor de 748 ypm (684 mpm) , aplicando un enfriado y recolectando los hilados en los tubos. Los hilados recolectados en estos tubos se 20 combinan en una estopa y se estiran a alrededor de 100 ypm (91 mpm) en una forma convencional usando un estirado - de 2 etapas (ver por ejemplo, Patente U.S. No. 3,816,486) principalmente en un baño con agua (que contiene un acabado diluido) . La primera etapa de estirado que estira 5 la fibra alrededor de 1.5 veces en un baño a 45°C. Un Restirado posterior de alrededor de 2.2 veces se lleva a cabo en un baño a 98°C. La fibra se ondula después en una forma convencional, usando un ondulador convencional de fibra corta mecánico con ayuda de vapor. La fibra se > ondula usando dos niveles diferentes de ondulado y dos niveles diferentes de vapor. Las fibras se relajan después de una forma convencional a 180°C. La contracción del ondulado CCTU") se mide después del ondulado y se enlista abajo en la Tabla 1. Tabla 1 - Efecto de la Temperatura de Relajación a 180°C en 2GT, Ejemplo 1 (Control - Condiciones de Relajador de Alta Temperatura) . Este ejemplo ilustra que cuando se preparan las fibras cortas usando altas temperaturas de relajación, las fibras cortas hechas de 3GT tienen una calidad significativamente más pobre que las fibras cortas de ||| T* Las fibras huecas redondas de 3GT, de 6 deniers por filamento ( 6. 6 dtex) se produjeron usando las mismas condiciones de procesamiento que el ejemplo comparativo, excepto que, debido a la diferencia en el punto de fusión contra el 2GT, las fibras 3GT se extruyeron a 265°C. La primera etapa de estiramiento, estira las fibras alrededor de 1.2 veces. La contracción de la ondulación para las fibras de 3GT se mide después de la ondulación y se enlista abajo en la Tabla 2. Tabla 2 - Efecto de la Temperatura de Relajación de 180°C en el 3GT.

La comparación de los resultados mostrados en las Tablas 1 y 2, se observa fácilmente que bajo condiciones de procesamiento similares de la fibra corta, las fibras de 3GT hechas con temperaturas altas de relajación, tienen una mucha menor retención del ondulado que resultará en un volumen de soporte reducido.

*J§disionalmente, las fibras de 3GT tienen una resistencia mecánica reducida. Estas propiedades son esenciales pare aplicaciones de relleno, haciendo los resultados anteriores 3GT generalmente marginales o no 5 satisfactorios.

Ejemplo Comparativo 2. Este ejemplo comparativo se basa en el procesamiento del 2GT usando las condiciones de procesamiento de la 10 invención para el 3GT. En este ejemplo, las fibras 2GT alrededor de 6 denieres por filamento (6.6 dtex), se hilan de una forma convencional a alrededor de 92 pph (42 kg/h), a 280°C, usando una tobera para hilar de 363 orificios y una 15 velocidad de hilatura de alrededor de 900 ypm (823 mpm) y recolectada en tubos. Los hilados recolectados en estos tubos se combinaron en una estopa y se estiraron alrededor de 100 ypm (91 mpm), de una forma convencional usando un estirado de dos etapas en un baño, 20 principalmente de agua. La primera etapa de estiramiento estira la fibra alrededor de 3.6 veces en un baño a 40°C. Un posterior estiramiento de alrededor de 1.1 veces se lleva a cabo en un baño a 75°C. Las fibras se ondulan después de una forma convencional, usando un ondulador de 25 fibra corta mecánico convencional con ayuda de vapor. Las 7m t i fibras Sé ondulan alrededor de 12 epi (5 c/cm) , uáancte alrededor de 15 psi (103 kPa) dfe vapor. Las fibras se relajan después en una forma convencional a temperaturas variables. La contracción de la ondulación medida después de la ondulación se muestra en la Tabla 3. Tabla 3 - Efecto de las Temperaturas Inferiores de Relajación en el 2GT a 12 epi (5 c/cm) . 10 15 El 2GT muestra solamente una ligera disminución en la recuperación como se mide por la contracción del ondulado con una temperatura creciente de relajación. Ejemplo 2. En este ejemplo, las figuras de 3GT, fibras redondas 20 de 4.0 denier por filamento, se produjeron al extruir por fusión hojuelas en una forma convencional a 265°C, a través de una tobera para hilar de 144 orificios a alrededor de 14 pph (6 kg/h), con una velocidad de hilatura de alrededor de 550 ypm (503 mpm), aplicando un 25 terminado y recolectando las hilaturas en los tubos. t&í¿*.* jí'-?- ^S# ás hilaturas se combinaron en una estopa y se estiraron alrededor de 100 ypm (91 mpm), en una forma convencional usando estirado de dos etapas en un baño principalmente de agua. La primera etapa de estirado, estira la fibra alrededor de 3.6 veces en un baño principalmente de agua a 45°C. Un posterior estiramiento de alrededor de 1.1 veces se lleva a cabo en un baño a 75°C o 98°C. La fibra se ondula después en una forma convencional usando un ondulador de fibra corta mecánica 10 convencional con una ayuda de vapor. La fibra se ondula hasta alrededor de 12 epi (5 c/cm) usando alrededor de 15 psi (103 kPa) de vapor. Las fibras se relajan después en una forma convencional a diversas temperaturas . La contracción del ondulado se mide después de la ondulación 15 y se enlista abajo en la Tabla 4. Tabla 4 - Efectos de la Tem eraturas Inferiores de 20 25 . 4?-^f^ °"f Las propiedades de recuperación del 3GT, como se miden por la contracción del ondulado e ilustradas en la Tabla 4, disminuye rápidamente con una temperatura de relajación creciente. Este comportamiento es 5 sorprendentemente diferente del comportamiento del 2GT, que como se ha mostrado en la Tabla 3, experimenta solamente una ligera disminución en la recuperación con una temperatura de relajación creciente. Este resultado sorprendente se duplica aun cuando se usa una temperatura 0 de baño de 98°C para la segunda etapa de estirado como se muestra en la Tabla 4. Este ejemplo también muestra que las fibras 3GT, hechas de conformidad con las temperaturas de relajación más preferidas de esta invención, tienen propiedades superiores sobre las fibras de 2GT. Ejemplo 3. Este ejemplo demuestra otra correlación sorprendente encontrada con las fibras de 3GT de la invención: variar el denier de los filamentos. Las fibras de 3GT de diferente denier y secciones transversales, se hicieron de una forma similar al ejemplo previo. La recuperación de las fibras, esto es la contracción del ondulado, se midió con los resultados enlistados en la Tabla 5 abajo. Las fibras se trataron con un agente mejorador del deslizamiento de silícón, tal como el que se describe en - filamentos tiene un impacto directo en la recuperación de la compresión. Cuando se incrementa el denier, la recuperación, esto es, la contracción del ondulado, se incrementa con ellos. Una prueba similar con el 2GT muestra un impacto menor en la recuperación con los cambios en el denier. Este resultado inesperado se 'ilustra mejor en la Figura 1. La Figura 1 gráfica la contracción por ondulado contra el denier por filamentos para 3 tipos diferentes de fibra. La fibra B es una fibra hecha de conformidad con la invención como se detalla en la Tabla 5. Como se puede observar en la figura 1 con las fibras de 2GT, hay poco o ninguno cambio en la recuperación cuando se incrementa el denier por filamentos. Por otro lado, con las fibras 3GT de la invención, hay un incremento lineal en la recuperación cuando se incrementa el denier por filamento. Ejemplo 4. Este ejemplo demuestra la modalidad preferida de la invención para una fibra corta de sección transversal redonda de denier medio, preparada bajo una serie de condiciones de procesamiento. Se secó el politrimetilen tereftalato de viscosidad intrínseca (IV) de 1.04 sobre un gas inerte calentado a 175°C, y después hilado por fusión dentro de una estopa de fibra corta sin estirar, a través de toberas para aislar de 741 orificios, diseñadas para impartir una sección transversal redonda. El bloque de hilatura y la temperatura de la línea de transferencia se mantuvieron a 254°C. A la salida de la tobera para hilar, la línea de hilo se enfrió por medio de aire con flujo cruzado convencional. Se aplicó un acabado de hilatura a la f?stc?ta. enfriada y se enrolló a 1400 yardas por minuto (1280 metros por minuto) . La estopa sin estirar recolectada en esta etapa, se determinó que era 5.42 dpf (5.96 dtex) con elongación de 238% para el rompimiento y tener una tenacidad de 1.93 g/denier (1.7 cN/dtex) . El producto de estopa arriba descrito se estiró, se suavizó opcionalmente, se onduló, y relajó bajo las condiciones abajo descritas. Ejemplo 4A: Esta estopa se procesó usando un procedimiento de dos etapas de estirado-relajado. El producto de la estopa se estiró por medio de un proceso de estirado de 2 etapas con la relación total de estirado entre el primero y el último rodillo fijada a 2.10. En este proceso de dos etapas, entre el 80-90% del estirado total se hace a temperatura ambiente en la primera etapa, y después el restante 10-20% del estirado se hace mientras la fibra se sumerge en vapor atmosférico fijado a 90-100°C. La tensión de la línea de estopas se mantiene continuamente cuando la estopa se alimenta dentro de un ondulador de máquina rellenadora. Se aplica también vapor atmosférico a la banda de la estopa durante el proceso de ondulado. Después del ondulado, se relaja la banda de la estopa en un horno transportador calentado a 56°C con un tiempo de residencia en el horno de 6 minutos. La estopa resultante se corta hasta una fibra ífrta * que tienen un dpf de 3.17 (3.49 dtex). Aunque la "relación de estirado se fijó a 2.10 como se describe arriba, la reducción en el denier de la estopa sin estirar (5.42 dpf), hasta una forma de fibra corta final (3.17 dpf), sugiere una relación de estirado en el proceso real de 1.71. La diferencia se provoca por el encogimiento y relajación de la fibra durante las etapas de ondulado y relajado. La elongación para romper el material de fibra corta fue de 87% y la tenacidad de la fibra fue de 3.22g/ denier (2.84 cN/dtex) . La contracción del ondulado de la fibra fue de 32% con 10 ondulaciones/pulgada (3.9 ondulaciones/cm) . Ejemplo 4B: Esta estopa se procesó usando un proceso de etapa simple de estirado-relajamiento. El producto de estopa se procesó de manera similar al Ejemplo 4A con las siguientes modificaciones. El proceso de estirado se hizo en una etapa simple, mientras que la fibra se sumergía en vapor atmosférico a 90-100°C. La fibra corta resultante se determinó que era 3.21 dpf (3.553 dtex), con una elongación para el rompimiento del 88%, y la tenacidad de la fibra fue de 3.03 g/denier (2.7 cN/dtex) . La contracción del ondulado de la fibra fue de 32% con 10 ondulaciones/pulgada (3.9 ondulaciones/cm). Ejemplo 4C: Esta estopa se procesó usando un procedimiento de 2 etapas de estirado-suavizado-relajado.

J El prc*ducto de estopa se estiró procesado de manera similar al Ejemplo 4A, excepto de que en la segunda etapa del proceso de estirado, el vapor atmosférico se reemplazó por un rocío con agua calentado a 65°C, y la estopa se suavizó bajo una tensión a 110°C sobre una serie de rodillos calentados antes de entrar a la etapa de ondulado. El horno relajador se fijó a 55°C. La fibra corta resultante se determinó que era de 3.28 dpf (3.61 dtex) , con una elongación al rompimiento de 86%, y la 0 tenacidad de la fibra fue de 3,10 g/denier (2.74 cN/dtex) . La contracción del ondulado de la fibra fue de 32% con 10 ondulaciones/pulgada (3.9 ondulaciones/cm). Ejemplo 4D: Este estopa se procesó usando un procedimiento de dos etapas de estirado-suavizado- » *2 relajado. El producto de estopa se procesó por estirado de manera similar al Ejemplo 4C con las siguientes modificaciones. La relación total de estirado se fijó en 2.52. La temperatura de suavizado se fijó a 95°C y el horno del relajador se fi ó a 65°C. La fibra corta 0 resultante se determinó que era 2.62 dpf (2.88 dtex), con una elongación al rompimiento de 67% y la tenacidad de la fibra fue de 3.90 g/denier (3.44 cN/dtex) . La contracción del ondulado de la fibra fue de 31% con 13 ondulaciones/pulgadas (5.1 ondulaciones /cm) . 5 Este ejemplo ilu? xa las propiedades superiores del material de relleno de la invención. Fibras huecas de un redondo, se hicieron usando un polímero de 3GT en una forma similar al Ejemplo 2, y se ondularon por medio de un ondulador de máquina rellenadora mecánico. Las fibras se proporcionaron con un recubrimiento de silicón de alrededor de 0.30% en peso de fibra para incrementar la estética en una borra de máquina garnett. El recubrimiento de silicón se curó como en el Ejemplo 3. Las borras se analizaron para el volumen de resistencia como una medida de la deflexión de carga o suavidad, esto es Hs como se describe arriba. Otras propiedades medidas incluyen el índice de fricción de almohadilla de fibra corta (SPF), como una medida de las propiedades de fricción o textura de seda, y la contracción de ondulado (CTU) , como una medida del comportamiento de recuperación por compresión. Los resultados de los análisis se reportan en la Tabla 6. Tabla 6 - Propiedades de Relleno del 3GT.

Las fibras de 2GT comercialmente disponibles se suministraron símilarmente con un recubrimiento convencional de silicón. La deflexión en la carga y las propiedades de fricción de las fibras de la invención se compararon después con las fibras comerciales. Se encontró que las fibras de 3GT eran mucho más suaves (esto es, una deflexión de carga inferior) y más sedosas (esto es un índice de fricción inferior) en comparación con las fibras 2GT hechas usando tecnología similar. La Figura 2 es una gráfica que muestra el índice de fricción contra la deflexión de carga para las fibras de la invención junto con fibras comercialmente disponibles. La Figura 3 es una gráfica que muestra las propiedades de recuperación contra la deflexión de la carga para las fibras mostradas en la Figura 2. Las Figuras 2 y 3 juntas, ilustran la ventaja de las fibras de 3GT de la invención sobre fibras convencionales de 2GT. De importancia clave, es el hecho de que aunque las fibras de 3GT tienen una fricción y soporte inferior, retienen todavía altos niveles de recuperación. Más específicamente, obsérvese que el soporte y las propiedades de fricción de las fibras de 3GT son mucho menores que las ofertas comerciales de 2GT. (Ver figura 2) . Sin embargo, la recuperación de las fibras de 3GT es tan alta o superior que las fibras de 2GT (ver figura 3) . - un de las razones clave para la ausencia de fibras <: de 2ST én el soporte, bajo y en la región de fricción baja es que tales fibras también tenían una contracción inferior de ondulado. Tradicionalmente, tales fibras no se pueden procesar comercialmente en artículos de uso final usando equipo de procesamiento de relleno convencional. Comúnmente, el equipo de procesamiento de relleno convencional usado, incluye máquinas garnett usadas para hacer borras usadas para rellenar productos de uso final, y máquinas de cardado típicamente usadas para procesar fibra corta textil en mecha. Tal equipo convencional de relleno orienta las fibras cortas y genera una estructura tridimensional. Como se conoce en el arte, tales máquinas se soportan en cierta 'elasticidad" en las fibras para operar adecuadamente. Dicho de otra manera, si la contracción por ondulado es demasiado baja, el primer cilindro se taponaría deteniendo la producción. A diferencia de las fibras sintéticas previas, las fibras 3GT de la invención tienen una suavidad buena combinada y una baja fricción con alta recuperación. Esta combinación de propiedades resulta en un procesamiento comercialmente aceptable usando equipo convencional de relleno. Además, los productos de uso final tienen . ? í ffS5iedades superiores sobre los productos hechos con 2GT co o se muestra en el siguiente Ejemplo. Ejemplo 6. Las fibras cortas de 3GT se procesaron en máquina garnett y se traslaparon en borras y las borras se rellenaron en las almohadas. Una almohada se rellenó con las nuevas fibras de la invención mientras que la otra se rellenó con fibras convencionales de 2GT. Las almohadas se comprimieron para probar las propiedades de soporte de las fibras en una aplicación de uso final. Las curvas de compresión que grafican la fuerza de compresión contra la profundidad de la compresión, se muestran en la Figura 4. Las curvas de compresión ilustran que las almohadas hechas con las nuevas fibras, estos es 3GT, se comprimen más fácilmente que las almohadas estándar con una carga de compresión de 10 libras (5 kg) . Este desempeño en la compresión se percibe como una almohada más suave por el usuario de la almohada. Por otro lado, después de 10 libras de carga de compresión, las almohadas de 3GT retienen todavía algunas de las propiedades de soporte, evitando el asentamiento de la almohada como lo hace la almohada comercial, que se traduce en una almohada más cómoda para el usuario. La descripción anterior de las modalidades de la invención se ha presentado para propósitos de ilustración - íg # " dscripción. No se pretende que sea exhaustiva o que limite la invención a las formas precisas descritas. Muchas variaciones y modificaciones de las modalidades aquí descritas serán obvias para alguien de habilidad 5 ordinaria en el arte a la luz de la descripción anterior. El alcance de la invención se definirá solamente por las reivindicaciones anexas a la misma y por sus equivalentes. Se hace constar que con relación a esta fecha, el 10 mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. {I iRéivindtíteaciones . Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones 5 1. Un proceso para la elaboración de una trama o borra, que comprende fibras cortas de politnmetilen tereftalato, caracterizado porque comprende (a) proporcionar el politrimetilen tereftalato, (b) hilar por fusión el politpmetilen tereftalato fundido a una 10 temperatura de 245-285°C en filamentos, (c) enfriar los filamentos, (d) estirar los filamentos enfriados, (e) ondular los filamentos estirados usando un ondulador mecánico a un nivel de ondulado de 8-30 ondulaciones por pulgada (3-12 ondulaciones/cm) , (f) relajar los 15 filamentos ondulados a una temperatura de 50-130°C, (g) cortar los filamentos relajados en fibras cortas que tienen una longitud de alrededor de 0.2-6 pulgadas (alrededor de 0.5- alrededor de 15 cm) , (h) procesar en máquina garnett o cardar las fibras cortas para formar 20 una trama e (i) traslapar opcionalmente de forma transversal de la trama para formar una borra. 2. Un proceso para la elaboración de un producto de relleno, que comprende fibras cortas de politpmetilen tereftalato, caracterizado porque comprende llevar a cabo 25 el proceso de conformidad con la reivindicación 1 y ~*^«rf (j) llenar la trama o borra dentro del producto de relleno. 3. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las fibras cortas tienen un denier de 3 a 15. 4. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque las fibras cortas tienen una longitud de alrededor de 0.5 alrededor de 3 pulgadas (alrededor de 1.3 - alrededor de 7.6 cm) . 5. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque las fibras cortas tienen una contracción de ondulado de 30% o más. 6. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la relajación está a 105°C o menos. 7. El proceso de cualesquiera de las reivindicaciones 6, caracterizado porque la relajación está debajo de 100°C. 8. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 6, caracterizado porque la relajación es a 80°C o menos. 9. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque la relajación comprende pasar los filamentos a través de un IJljjorifo a una velocidad de 50-200 yardas/minuto (46 - alrededor de 183 metros/minuto) durante 6-20 minutos. 10. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-9 que comprende además enlazar la trama . 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la unión se selecciona de la unión por rociado, unión térmica y unión ultrasónica. 12. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque una fibra corta de baja temperatura de enlace, se mezcla con las fibras cortas para aumentar el enlace. 13. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-12, caracterizado porque las fibras seleccionadas del grupo que consiste de algodón, polietilen tereftalato, nylon, acrilato, y fibras de polibutilen tereftalato se mezclan con las fibras cortas. 14. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque la relajación se lleva a cabo al calentar los filamentos ondulados en una condición no restringida. 15. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-14, que se lleva a cabo sin una etapa de ablandamiento después del estirado y antes del ondulado y relajado. ! Í * .6. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-15, caracterizado porque el traslape cruzado se lleva a cabo. 17. El proceso de conformidad con cualesquiera de 5 las reivindicaciones 1-16, caracterizado porque el estirado se lleva a cabo usando un estirado de dos etapas que comprenden (a) una primera etapa de estirado a temperatura ambiente y (b) el estirado restante con la fibra sumergida en un vapor atmosférico fijado a 90- 10 100°C; en donde el 80-90% del estirado total se hace en la primera etapa y el 10-20% del estirado se hace en el estirado restante; y en donde el estirado se lleva a cabo usando una relación de estirado de alrededor de 1.25- alrededor de . 15 18. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-16 caracterizado porque el estirado se lleva a cabo usando un estirado de dos etapas que comprende (a) una primera etapa de estirado a temperatura ambiente y (b) el estirado restante con la 20 fibra sumergida en un rocío de agua calentada y en donde el estirado se lleva a cabo usando una relación de estirado de alrededor de 1.25 - alrededor de 4. 19. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-16, caracterizado porque el 25 estirado se lleva a cabo usando un estirado de etapa 11?©* en donde la tensión y el rociado de agua se aplican ál filamento estirado después del estirado y en donde el estirado se lleva a cabo usando una relación de estirado de alrededor de 1.25-alrededor de 4. 20. Una trama o borra preparada por un proceso de cualesquiera de las reivindicaciones precedentes. 21. Un producto de relleno preparado por el proceso de cualesquiera de las reivindicaciones 2-19. a tramas o borras que ladas de tereftalato de politrimetileno y productos de relleno que comprenden tales tramas o borras, así como a los procesos de elaboración de las fibras cortas, tramas o borras y productos de relleno. De conformidad con el proceso preferido para la elaboración de una trama o borra que comprende fibras cortas de politrimetilen tereftalato, comprende que el politri etílen tereftalato se hila por fusión a una temperatura de 245-285° C en filamentos. Los filamentos se enfrían, estiran y ondulan mecánicamente hasta un nivel de ondulado de 8-30 ondulaciones por pulgada (3-12 ondulaciones/cm) . Los filamentos ondulados se relajan a una temperatura de 50-130° C y se cortan después en fibras cortas que tienen una longitud de alrededor de 0.2-6 pulgadas (alrededor de 0.5-alrededor de 15 cm) . Se forma una trama por máquina garnett o cardado de las fibras cortas y se traslapa opcionalmente de forma transversal para formar una borra. Se prepara un producto de relleno con la trama o borra. lf </ }2