ES2882122T3 - Sizing composition for fibers, yarns and / or fabrics and process for preparing such sizing composition - Google Patents
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Abstract
Una composición de encolado para fibras y hebras y/o tejidos elaborados a partir de tales fibras, en particular para fibras animales naturales, fibras vegetales, fibras poliméricas sintéticas, fibras artificiales de polímeros naturales, filamentos continuos de origen animal y/o filamentos discontinuos de origen animal, para su uso en estado puro o combinados entre si, en donde dicha composición de encolado comprende quitosano y/o productos derivados del mismo, en donde: - dicho quitosano y/o productos derivados del mismo tienen un peso molecular Mv que varía de desde 120.000 Da hasta 180.000 Da, preferiblemente un peso molecular Mv del orden de 150.000 Da, con un grado de desacetilación del 70-90%, y una viscosidad a temperatura ambiental de 20-200 cps con el 1% p/p de quitosano en el 1% p/v de ácido acético o cítrico, caracterizado por que: - dicha composición de encolado comprende una solución de ácido orgánico con un pH inferior a 6,5 al 3-9% v/v, en la que del 3% al 9% p/v de dicho quitosano y/o productos derivados del mismo se disuelven: - mediante agitación o - mediante una etapa de dispersión que se lleva a cabo utilizando un impulsor de tipo COWLES o un impulsor con palas, preferiblemente un impulsor de hoja de sierra, que puede impactar las partículas sólidas de quitosano y/o productos derivados del mismo a alta velocidad, y - para facilitar el entrecruzamiento por UV del quitosano y/o producto derivado, dicha composición de encolado está enriquecida con agentes de entrecruzamiento de monómeros de doble enlace adicionales que comprenden monómeros acrílicos de bajo impacto medioambiental añadidos en una cantidad igual al porcentaje p/v de quitosano y/o productos derivados del mismo en la composición de encolado.A sizing composition for fibers and strands and/or fabrics made from such fibres, in particular for natural animal fibres, vegetable fibres, synthetic polymeric fibres, artificial fibers made from natural polymers, continuous filaments of animal origin and/or discontinuous filaments of animal origin, for use in its pure state or in combination with each other, wherein said sizing composition comprises chitosan and/or products derived from it, wherein: - said chitosan and/or products derived from it have a molecular weight Mv that varies from 120,000 Da to 180,000 Da, preferably a molecular weight Mv of the order of 150,000 Da, with a degree of deacetylation of 70-90%, and a viscosity at room temperature of 20-200 cps with 1% w/w chitosan in 1% w/v of acetic or citric acid, characterized in that: - said sizing composition comprises an organic acid solution with a pH lower than 6.5 at 3-9% v/v, in which 3 % to 9% w/v of said chitosan and/or products derived from it are dissolved: - by agitation or - by a dispersion step that is carried out using a COWLES-type impeller or a bladed impeller, preferably a saw blade impeller, which can impact the solid particles of chitosan and/or derivative products thereof at high speed, and - to facilitate UV crosslinking of chitosan and/or derivative product, said sizing composition is enriched with additional double bond monomer crosslinking agents comprising monomers low environmental impact acrylics added in an amount equal to the percentage w/v of chitosan and/or products derived from it in the sizing composition.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Composición de encolado para fibras, hebras y/o tejidos y procedimiento para preparar tal composición de encolado Sizing composition for fibers, yarns and/or fabrics and method for preparing such a sizing composition
La presente invención se refiere a una composición de encolado para fibras y hebras y/o tejidos elaborados a partir de tales fibras, en particular para fibras animales naturales, fibras vegetales, fibras poliméricas sintéticas, fibras artificiales de polímeros naturales, filamentos continuos de origen animal y/o filamentos discontinuos de origen animal, para su uso en estado puro o combinados entre sí.The present invention relates to a sizing composition for fibers and threads and/or fabrics made from such fibers, in particular for natural animal fibers, vegetable fibers, synthetic polymeric fibers, artificial fibers made from natural polymers, continuous filaments of animal origin and/or discontinuous filaments of animal origin, for use in its pure state or combined with each other.
Como se emplea en la presente memoria, el término tejeduría se utiliza generalmente tanto para designar la tejeduría de urdimbre y trama como la tejeduría de punto.As used herein, the term weaving is generally used to designate both warp and weft weaving and knitting.
Como se emplea en la presente memoria, por ejemplo:As used herein, for example:
- se pretende que las hebras delgadas abarquen hebras que tienen un número de hebra que varía de 40 a 200 Nm, más preferiblemente un número de hebra de 65 Nm o más;- thin strands are intended to encompass strands having a strand number ranging from 40 to 200 Nm, more preferably a strand number of 65 Nm or more;
- se pretende que las fibras animales abarquen fibras de vellón o pelo (tales como lana, alpaca, vicuña, cachemira, etc.);- animal fibers are intended to encompass fleece or hair fibers (such as wool, alpaca, vicuna, cashmere, etc.);
- se pretende que los filamentos continuos de origen animal abarquen los filamentos obtenidos por devanado de capullos completos (tal como la seda);- continuous filaments of animal origin are intended to encompass filaments obtained by winding whole cocoons (such as silk);
- se pretende que los filamentos discontinuos de origen animal abarquen los filamentos obtenidos al desenmarañar capullos defectuosos (tales como desperdicios de seda);- staple filaments of animal origin are intended to encompass filaments obtained by unraveling defective cocoons (such as silk waste);
- se pretende que las fibras vegetales abarquen todas las fibras obtenidas de plantas, arbustos, inflorescencias, raíces, hojas (tales como algodón, lino, cáñamo, yute, bonote, ramio, bambú y otros); - plant fibers are intended to encompass all fibers obtained from plants, bushes, inflorescences, roots, leaves (such as cotton, flax, hemp, jute, coir, ramie, bamboo and others);
- se pretende que las fibras de polímero sintético abarquen, por ejemplo, fibras de poliamida, poliéster, acrílicas, de polipropileno y otras;- synthetic polymer fibers are intended to encompass, for example, polyamide, polyester, acrylic, polypropylene and other fibers;
- se pretende que las fibras naturales artificiales abarquen, por ejemplo, rayón viscosa, modal, acetato, cupro, lyocell y otros.- man-made natural fibers are intended to encompass, for example, viscose rayon, modal, acetate, cupro, lyocell and others.
La técnica de aplicación de una composición de encolado a las fibras de hebra se conoce desde hace mucho tiempo y se utiliza generalmente para mejorar la susceptibilidad de ser tejidas de las hebras, en particular las hebras delgadas que son intrínsecamente difíciles de tejer como hebras de trama y/o urdimbre debido a su delgadez y su baja carga de rotura por tracción.The technique of applying a sizing composition to staple fibers has long been known and is generally used to improve the weaveability of yarns, particularly thin yarns that are inherently difficult to weave as weft yarns. and/or warp due to its thinness and low tensile breaking load.
Las composiciones de encolado se pueden eliminar generalmente de los tejidos mediante procedimientos de hidrólisis adecuados (p. ej., hidrólisis ácida, oxidante o enzimática) o son solubles en agua de modo que se pueden eliminar por completo de las fibras mediante etapas de procesamiento de acabado apropiadas, tales como lavado o teñido. Size compositions are generally removable from fabrics by suitable hydrolysis procedures (e.g., acid, oxidative, or enzymatic hydrolysis) or are water soluble such that they can be completely removed from fibers by processing steps. appropriate finishing, such as washing or dyeing.
Cabe señalar que se han observado necesidades adicionales, tales como:It should be noted that additional needs have been noted, such as:
- Mejora de las propiedades mecánicas de la resistencia a la abrasión de las hebras delgadas, al tiempo que se reduce la fricción mecánica entre las hebras de trama y las hebras de urdimbre, para una tejeduría sin problemas;- Improved mechanical properties of thin strands abrasion resistance, while reducing mechanical friction between weft strands and warp strands, for smooth weaving;
- El desarrollo de un procedimiento respetuoso con el medio ambiente y de bajo consumo de energía para elaborar una hebra con mejores características de susceptibilidad de ser tejidas;- The development of a procedure that respects the environment and has low energy consumption to produce a thread with better susceptibility characteristics to be woven;
- El desarrollo de un procedimiento para elaborar una hebra que tenga mejores características en términos de resistencia a la formación de pelusas, afelpado y roce, así como propiedades mecánicas superiores mientras se mantienen las características deseadas de suavidad, volumen, brillo y ligereza; - The development of a procedure to make a yarn that has better characteristics in terms of resistance to pilling, fuzzing and rubbing, as well as superior mechanical properties while maintaining the desired characteristics of softness, volume, brightness and lightness;
- El desarrollo de un procedimiento para elaborar una hebra que tenga una mejor afinidad con el tinte, o una mejor afinidad para las etapas de acabado posteriores, tales como la impresión.- The development of a procedure to make a thread that has a better affinity with the dye, or a better affinity for subsequent finishing steps, such as printing.
En vista de las necesidades anteriores, se han sometido a prueba composiciones de encolado, que podrían tener un efecto duradero sobre las fibras sobre las que se aplican, es decir, permanecer en las fibras incluso después de las etapas de acabado mencionadas anteriormente o después de sucesivas y repetidas etapas de lavado. Una presencia sustancialmente permanente de la composición de encolado en las fibras de una hebra o un tejido de punto permitirá satisfacer las necesidades adicionales mencionadas anteriormente.In view of the above needs, sizing compositions have been tested, which could have a lasting effect on the fibers on which they are applied, i.e. remain on the fibers even after the finishing steps mentioned above or after successive and repeated washing steps. A substantially permanent presence of the sizing composition in the fibers of a yarn or knit will allow the additional needs mentioned above to be met.
Por ejemplo, se ha sugerido el uso de composiciones de encolado que comprenden quitosano, en donde, después de la aplicación a las fibras, el quitosano contenido en la composición de encolado se entrecruza, por lo que tal quitosano genera un polímero entrecruzado que permanece permanentemente anclado a las fibras. For example, the use of sizing compositions comprising chitosan has been suggested, wherein, after application to the fibers, the chitosan contained in the sizing composition is cross-linked, whereby such chitosan generates a cross-linked polymer which remains permanently attached to the fibers.
El quitosano es un polímero natural derivado de la quitina, que es un polisacárido contenido en el exoesqueleto de los crustáceos, y es un material renovable natural, ya que se obtiene a partir de sub-productos de la industria alimentaria. Chitosan is a natural polymer derived from chitin, which is a polysaccharide contained in the exoskeleton of crustaceans, and is a natural renewable material, since it is obtained from by-products of the food industry.
Cabe señalar que el producto de refuerzo a base de quitosano utilizado en la composición de encolado tiene propiedades de encolado mucho mejores que otras sustancias naturales.It should be noted that the chitosan-based reinforcement product used in the sizing composition has much better sizing properties than other natural substances.
La etapa de entrecruzamiento del quitosano anterior tiene el propósito de conferir una considerable resistencia físicomecánica a las fibras sobre las cuales se aplica el quitosano, al tiempo que asegura un efecto de desinfección de larga duración, resistiendo muchos lavados repetidos con agua caliente y/o jabonosa, así como una mejora considerable en la afinidad por el tinte de las fibras tratadas.The previous chitosan cross-linking stage has the purpose of conferring considerable physical-mechanical resistance to the fibers on which the chitosan is applied, while ensuring a long-lasting disinfection effect, resisting many repeated washings with hot and/or soapy water. , as well as a considerable improvement in the dye affinity of the treated fibers.
Por el contrario, es probable que la presencia de quitosano entrecruzado y/o productos derivados del mismo sobre las fibras confiera una sensación de rigidez excesiva a las fibras del tejido o del tejido de punto, y el tejido o tejido de punto ya no sea suave ni flexible, es decir, se dice que tiene un "tacto duro", incluso cuando está formado con fibras delgadas, p. ej., fibras de cachemira con un número de hebras de 70 Nm.On the contrary, the presence of cross-linked chitosan and/or derivatives thereof on the fibers is likely to impart an excessively stiff feel to the fibers of the woven or knitted fabric, and the woven or knitted fabric is no longer smooth. nor flexible, i.e. it is said to have a "hard feel", even when formed with thin fibres, e.g. eg, cashmere fibers with a thread count of 70 Nm.
Por lo tanto, la invención se basa en el problema de concebir y proporcionar una composición de encolado que satisfaga todas las necesidades mencionadas anteriormente, sin conferir rigidez a las fibras del tejido o del tejido de punto tras la aplicación sustancialmente permanente de tal composición de encolado a las fibras debido al entrecruzamiento del quitosano y/o productos derivados del mismo, contenidos en la composición de encolado. Therefore, the invention is based on the problem of conceiving and providing a sizing composition that satisfies all the aforementioned needs, without imparting rigidity to the fibers of the fabric or knitted fabric after the substantially permanent application of such sizing composition. to the fibers due to crosslinking of chitosan and/or products derived from it, contained in the sizing composition.
Este problema se resuelve mediante una composición de encolado como se define en la reivindicación 1.This problem is solved by a sizing composition as defined in claim 1.
En un aspecto adicional, otro problema consiste en concebir un método de preparación de una composición de encolado que comprenda quitosano, que sea eficaz y económico y se pueda implementar fácilmente en un procedimiento de fabricación sin requerir tiempos de procesamiento/preparación excesivamente largos, al tiempo que proporciona una composición de encolado en la que el quitosano se disuelva finamente.In a further aspect, another problem is to devise a method of preparing a sizing composition comprising chitosan, which is efficient and economical and can be easily implemented in a manufacturing process without requiring excessively long processing/preparation times, at the same time which provides a sizing composition in which the chitosan is finely dissolved.
De acuerdo con la invención, este problema técnico adicional se resuelve mediante un procedimiento como se define en la reivindicación 8 para preparar una composición de encolado de la invención.According to the invention, this additional technical problem is solved by a method as defined in claim 8 for preparing a sizing composition of the invention.
En un aspecto adicional, la invención también se refiere a un procedimiento como se define en la reivindicación 14 para entrecruzar el quitosano y/o productos derivados del mismo, contenidos en la composición de encolado de la invención sobre fibras impregnadas con tal composición de encolado.In a further aspect, the invention also relates to a process as defined in claim 14 for crosslinking chitosan and/or products derived from it, contained in the sizing composition of the invention on fibers impregnated with such sizing composition.
De acuerdo con la invención, la composición de encolado que se va a utilizar para el encolado de las fibras (en particular fibras animales naturales, fibras vegetales, fibras poliméricas sintéticas, fibras artificiales de polímeros naturales, filamentos continuos de origen animal y/o filamentos discontinuos de origen animal, para utilizarse en estado puro o combinados entre sí) o las hebras, tejidos o tejidos de punto obtenidos a partir de tales fibras es una composición de encolado que comprende quitosano y/o productos derivados del mismo.According to the invention, the sizing composition to be used for sizing fibers (in particular natural animal fibers, vegetable fibers, synthetic polymeric fibers, artificial fibers made from natural polymers, continuous filaments of animal origin and/or filaments staple fibers of animal origin, to be used in a pure state or combined with each other) or the yarns, fabrics or knitted fabrics obtained from such fibers is a sizing composition comprising chitosan and/or products derived from it.
Ventajosamente, el quitosano y/o productos derivados del mismo utilizados para preparar la composición de encolado de la invención tienen:Advantageously, the chitosan and/or products derived from it used to prepare the sizing composition of the invention have:
- un peso molecular en el intervalo de 120.000 Da a 180.000 Da, preferiblemente un peso molecular del orden de 150.000 Da, expresándose tal peso molecular como masa molecular promedio en viscosidad, o Mv- a molecular weight in the range of 120,000 Da to 180,000 Da, preferably a molecular weight of the order of 150,000 Da, such molecular weight being expressed as viscosity average molecular mass, or Mv
- un grado de desacetilación de 70-90%, preferiblemente un grado de desacetilación de 75-85% y/o - a degree of deacetylation of 70-90%, preferably a degree of deacetylation of 75-85% and/or
- una viscosidad a temperatura ambiental (indicativamente una temperatura de aproximadamente 25°C, viscosidad Brookfield) de 20-200 cps, 1% p/p de quitosano en 1% p/v de ácido acético o cítrico.- a viscosity at room temperature (indicatively a temperature of about 25°C, Brookfield viscosity) of 20-200 cps, 1% w/w of chitosan in 1% w/v of acetic or citric acid.
El quitosano y/o productos derivados del mismo se disuelven en una solución de ácido orgánico de 3% a 9% p/v, con un pH inferior a 6,5.Chitosan and/or products derived from it are dissolved in a 3% to 9% w/v organic acid solution, with a pH of less than 6.5.
Preferiblemente, el quitosano y/o productos derivados del mismo se disuelven en una solución de ácido acético o ácido cítrico de 3% a 9% p/v, 3-9% v/v.Preferably, chitosan and/or derivative products thereof are dissolved in a 3% to 9% w/v, 3-9% v/v acetic acid or citric acid solution.
Sólo a modo de ejemplo, se pueden utilizar ácido pirúvico y ácido tartárico como ácidos orgánicos adicionales. Preferiblemente, el quitosano y/o productos derivados del mismo en la composición de encolado están en estado sólido (p. ej., polvo, gránulos o escamas) o en estado fluido (p. ej., en forma de pasta de alta densidad), antes de disolverse mediante agitación y/o por dispersión en dicha composición de encolado.By way of example only, pyruvic acid and tartaric acid can be used as additional organic acids. Preferably, the chitosan and/or derivatives thereof in the sizing composition are in the solid state (eg, powder, granules, or flakes) or in the fluid state (eg, in the form of a high-density paste). , before being dissolved by stirring and/or by dispersion in said sizing composition.
Preferiblemente, la composición de encolado mencionada anteriormente también comprende almidón y/o cola de pescado a una razón de 1:1 con respecto a la cantidad de quitosano y/o productos derivados del mismo.Preferably, the aforementioned sizing composition also comprises starch and/or isinglass at a ratio of 1:1 with respect to the amount of chitosan and/or derivatives thereof.
Para facilitar el entrecruzamiento por UV del quitosano y/o producto derivado, la composición de encolado mencionada anteriormente se enriquece con agentes de entrecruzamiento de monómeros de doble enlace adicionales que comprenden monómeros acrílicos con bajo impacto ambiental, añadidos en una cantidad sustancialmente igual al porcentaje p/v de quitosano y/o productos derivados del mismo en la composición de encolado.To facilitate UV crosslinking of the chitosan and/or derivative product, the aforementioned sizing composition is enriched with additional double bond monomer crosslinking agents that they comprise acrylic monomers with low environmental impact, added in an amount substantially equal to the percentage w/v of chitosan and/or products derived from it in the sizing composition.
Preferiblemente, los ácidos policarboxílicos mencionados anteriormente comprenden ácido cítrico añadido en una cantidad no superior a 2% p/v basándose en la cantidad de quitosano seco en la composición de encolado.Preferably, the aforementioned polycarboxylic acids comprise citric acid added in an amount of not more than 2% w/v based on the amount of dry chitosan in the sizing composition.
Además, el entrecruzamiento de quitosano y/o productos derivados del mismo, aplicados a las fibras, se puede obtener mediante tratamiento químico y/o térmico, incluyendo el baño de composición de encolado las formulaciones que contienen monómeros acrílicos de doble enlace, p. ej., metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA) y opcionalmente ácidos policarboxílicos, tales como ácido cítrico.In addition, the crosslinking of chitosan and/or products derived from it, applied to the fibers, can be obtained by chemical and/or thermal treatment, including the sizing composition bath formulations containing double bond acrylic monomers, e.g. eg, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and optionally polycarboxylic acids, such as citric acid.
Ventajosamente, antes de utilizarse para el encolado de las fibras, la composición de encolado mencionada anteriormente se somete a una etapa de disolución, agitando el quitosano y/o productos derivados del mismo en la composición de encolado durante un período de más de 10 horas, y preferiblemente la composición de encolado se agita durante un período de tiempo de 12 horas a 24 horas, a una temperatura que varía de 602C a 802C, preferiblemente una temperatura de aproximadamente 70°C.Advantageously, before being used for sizing the fibers, the aforementioned sizing composition is subjected to a dissolution step, stirring the chitosan and/or products derived from it in the sizing composition for a period of more than 10 hours, and preferably the sizing composition is stirred for a period of time from 12 hours to 24 hours, at a temperature ranging from 60°C to 80°C, preferably a temperature of about 70°C.
En un modo de producción diferente y más ventajoso, alternativo a la disolución por agitación descrita anteriormente, la composición de encolado mencionada anteriormente se prepara sometiendo la composición de encolado que se va a preparar a una etapa de disolución por dispersión, durante la cual el quitosano que se ha añadido a la composición de encolado se disuelve después de dispersarse finamente en la composición de encolado.In a different and more advantageous production mode, alternative to the dissolution by agitation described above, the size composition mentioned above is prepared by subjecting the size composition to be prepared to a dissolution by dispersion step, during which the chitosan which has been added to the sizing composition dissolves after being finely dispersed in the sizing composition.
La etapa de disolución por dispersión mencionada anteriormente del quitosano y/o productos derivados del mismo se lleva a cabo mediante medios de dispersión que están adaptados para lograr una fina dispersión del quitosano y/o productos derivados del mismo en el baño (es decir, la composición de encolado) mediante impactos de alta velocidad con las partículas sólidas de quitosano contenidas en el baño.The aforementioned stage of dissolution by dispersion of the chitosan and/or products derived from it is carried out by means of dispersion that are adapted to achieve a fine dispersion of the chitosan and/or products derived from it in the bath (that is, the sizing composition) by means of high-speed impacts with the solid particles of chitosan contained in the bath.
Estos medios de dispersión comprenden al menos un impulsor de tipo COWLES o un impulsor que tiene palas, en particular, pero no limitado a, un impulsor de disco dentado, con los dientes formados por palas, preferiblemente con forma de diente de sierra. De acuerdo con una realización preferida, estas palas o dientes se colocan en el borde periférico exterior del disco impulsor y/o sobresalen por ambos lados de dicho disco.These dispersing means comprise at least one COWLES-type impeller or an impeller having blades, in particular, but not limited to, a toothed disc impeller, with the teeth formed by blades, preferably sawtooth-shaped. According to a preferred embodiment, these blades or teeth are placed on the outer peripheral edge of the drive disk and/or protrude from both sides of said disk.
De acuerdo con una realización preferida, el impulsor de tipo COWLES o el impulsor con palas comprende un número variable de dientes periféricos, p. ej., que van de diez a cuarenta. El número de dientes del impulsor varía, es decir aumenta, con el diámetro exterior del impulsor.According to a preferred embodiment, the COWLES-type impeller or the bladed impeller comprises a variable number of peripheral teeth, e.g. eg, ranging from ten to forty. The number of impeller teeth varies, ie increases, with the outside diameter of the impeller.
El diámetro exterior del impulsor de tipo COWLES o del impulsor de palas es de al menos 5 cm, pudiendo llegar hasta 100 cm en el caso de grandes dispersores. Preferiblemente, el diámetro del impulsor de tipo COWLES o del impulsor con palas varía de 12 cm a 40 cm.The outer diameter of the COWLES-type impeller or blade impeller is at least 5 cm, and can reach up to 100 cm in the case of large dispersers. Preferably, the diameter of the COWLES-type impeller or the bladed impeller ranges from 12 cm to 40 cm.
En resumen, el baño en el que se añaden el quitosano y/o productos derivados del mismo en estado sólido (p. ej., polvo, gránulos o escamas) o en estado fluido (p. ej., en forma de pasta de alta densidad) está contenido en un tanque de un dispersor en el que dicho impulsor COWLES o dicho impulsor con palas se acciona de manera giratoria a alta velocidad, es decir, a una velocidad periférica de rotación del impulsor de 10 metros/segundo o más y menos de 40 metros/segundo, preferiblemente a una velocidad periférica del impulsor de 13-32 metros/segundo. Esto proporcionará una sorprendente y eficaz dispersión de las partículas de quitosano y/o productos derivados del mismo en el baño, hasta la disolución completa y rápida de las partículas de quitosano y/o productos derivados del mismo en el baño, dando lugar a la formación de la composición de encolado de la invención.In summary, the bath in which chitosan and/or products derived from it are added in a solid state (eg, powder, granules or flakes) or in a fluid state (eg, in the form of a high-density paste). density) is contained in a tank of a disperser in which said COWLES impeller or said bladed impeller is rotatably driven at high speed, that is, at a peripheral speed of rotation of the impeller of 10 meters/second or more and less 40 meters/second, preferably at an impeller peripheral speed of 13-32 meters/second. This will provide a surprising and effective dispersion of the chitosan particles and/or products derived from it in the bath, until the complete and rapid dissolution of the chitosan particles and/or products derived from it in the bath, giving rise to the formation of the sizing composition of the invention.
De acuerdo con una realización preferida, el diámetro interior del tanque mencionado anteriormente es de dos a seis veces el diámetro exterior máximo del impulsor de tipo COWLES o del impulsor con palas. Más preferiblemente, el diámetro interior del tanque mencionado anteriormente es de tres a cuatro veces el diámetro exterior máximo del impulsor de tipo COWLES o del impulsor con palas, lo que proporcionará una condición ventajosa cuando el diámetro interior del tanque sea aproximadamente tres veces mayor que el del diámetro exterior máximo del impulsor de tipo COWLES o del impulsor con palas.According to a preferred embodiment, the inside diameter of the aforementioned tank is two to six times the maximum outside diameter of the COWLES-type impeller or the bladed impeller. More preferably, the inside diameter of the above-mentioned tank is three to four times the maximum outside diameter of the COWLES-type impeller or the bladed impeller, which will provide an advantageous condition when the inside diameter of the tank is about three times larger than the maximum outside diameter. of the maximum outside diameter of the impeller of the COWLES type or of the impeller with blades.
Ventajosamente, la completa dispersión de partículas de quitosano y/o productos derivados del mismo en el baño, que se logra mediante un impulsor COWLES o un impulsor con palas, y conduce a la disolución de tales partículas de quitosano y/o productos derivados del mismo en el baño, y a la formación de la composición de encolado que comprende quitosano y/o productos derivados del mismo, se obtiene en tiempos de procedimiento muy cortos, a modo de ejemplo también menos de una hora, p. ej., del orden de 35-45 minutos, sin necesidad de extender dicha etapa de dispersión a varias horas, como requiere la disolución por agitación como se describe anteriormente.Advantageously, the complete dispersion of chitosan particles and/or derivatives thereof in the bath, which is achieved by means of a COWLES impeller or a bladed impeller, and leads to the dissolution of such chitosan particles and/or derivatives thereof in the bath, and the formation of the sizing composition comprising chitosan and/or products derived from it, is achieved in very short process times, for example also less than one hour, e.g. eg, in the order of 35-45 minutes, without the need to extend said dispersion step to several hours, as required by dissolution by agitation as described above.
Cabe señalar adicionalmente que la disolución completa mencionada anteriormente mediante la dispersión de partículas de quitosano y/o productos derivados del mismo en el baño, que se logra utilizando un impulsor COWLES o un impulsor con palas, también se puede lograr a temperatura ambiental, a modo de ejemplo también a temperaturas de aproximadamente 15°C, siendo también alcanzables resultados óptimos con temperaturas inferiores a 40°C. Por tanto, dicha disolución por dispersión del quitosano y/o productos derivados del mismo en el baño no requiere un calentamiento prolongado a temperaturas del orden de 60-802C, como se requiere en la disolución por agitación como se describe anteriormente.It should be further noted that the complete dissolution mentioned above by dispersing chitosan particles and/or chitosan derivatives in the bath, which is achieved using a COWLES impeller or a bladed impeller, can also be achieved at room temperature, as for example also at temperatures of about 15°C, optimal results also being achievable with temperatures below 40°C. Therefore, said dissolution by dispersion of chitosan and/or products derived from it in the bath does not require a prolonged heating at temperatures in the range of 60-802C, as required in dissolution by stirring as described above.
Ventajosamente, el entrecruzamiento del quitosano y/o productos derivados del mismo contenidos en la composición de encolado mencionada anteriormente sobre fibras impregnadas con tal composición de encolado se obtiene exponiendo las fibras impregnadas con dicha composición de encolado a la radiación de una lámpara UV.Advantageously, the crosslinking of chitosan and/or products derived from it contained in the aforementioned sizing composition on fibers impregnated with such sizing composition is obtained by exposing the fibers impregnated with said sizing composition to the radiation of a UV lamp.
Preferiblemente, la etapa de entrecruzamiento de las fibras impregnadas con quitosano y/o productos derivados del mismo contenidos en tal composición de encolado se obtiene exponiendo las fibras impregnadas con dicha composición de encolado a la radiación de una lámpara UV:Preferably, the step of crosslinking the fibers impregnated with chitosan and/or products derived from it contained in such sizing composition is obtained by exposing the fibers impregnated with said sizing composition to the radiation of a UV lamp:
- que tiene una potencia de 400 W a 600 W, preferiblemente una potencia de aproximadamente 500 W, y - having a power of 400 W to 600 W, preferably a power of about 500 W, and
- que tiene una intensidad de 10 mV/cm2 a 30 mV/cm2, preferiblemente una intensidad de aproximadamente 20 mV/cm2,- having an intensity of 10 mV/cm2 to 30 mV/cm2, preferably an intensity of about 20 mV/cm2,
durante un tiempo de exposición de 20 a 80 segundos, preferiblemente durante un tiempo de exposición de 30 a 65 segundos, a una distancia de la lámpara UV que varía de 15 cm a 30 cm, preferiblemente a una distancia del orden de 20 cm de la lámpara UV.for an exposure time of 20 to 80 seconds, preferably for an exposure time of 30 to 65 seconds, at a distance from the UV lamp that varies from 15 cm to 30 cm, preferably at a distance of the order of 20 cm from the Uv lamp.
Preferiblemente, la etapa mencionada anteriormente de exposición de las fibras impregnadas a la radiación de la lámpara UV está precedida por una etapa de escurrido, secando parcialmente o secando completamente las fibras. Preferably, the aforementioned stage of exposing the impregnated fibers to the radiation of the UV lamp is preceded by a stage of draining, partially drying or completely drying the fibres.
Alternativamente, como se describió anteriormente, el entrecruzamiento de las fibras del quitosano y/o productos derivados del mismo, contenidos en la composición de encolado mencionada anteriormente, se puede obtener mediante tratamiento químico, posiblemente después de una etapa de escurrido, secando parcialmente o secando completamente las fibras.Alternatively, as described above, the crosslinking of the chitosan fibers and/or products derived from it, contained in the aforementioned sizing composition, can be obtained by chemical treatment, possibly after a draining step, partially drying or drying. the fibers completely.
Las pruebas experimentales demostraron que el uso de la composición de encolado de la invención para el encolado de las fibras y la etapa posterior de entrecruzamiento y/o productos derivados del mismo contenidos en la composición de encolado pueden proporcionar fibras, p. ej., en forma de hebra, tejido o tejido de punto, que pueden satisfacer las necesidades mencionadas anteriormente. Esto se debe a que dichas fibras tienen una cantidad de quitosano entrecruzado y/o productos derivados de quitosano aplicados sustancialmente de forma permanente a las mismas, permitiendo tal cantidad lograr los efectos beneficiosos deseados, sin que las fibras tengan un tacto rígido o poco suave.Experimental tests showed that the use of the sizing composition of the invention for the sizing of the fibers and the subsequent step of crosslinking and/or products derived from it contained in the sizing composition can provide fibers, e.g. in the form of yarn, fabric or knit, which can meet the needs mentioned above. This is because such fibers have an amount of cross-linked chitosan and/or chitosan derivatives substantially permanently applied thereto, such amount allowing the desired beneficial effects to be achieved, without the fibers having a stiff or unsmooth feel.
Es decir, de acuerdo con los compuestos específicos que forman la composición de encolado en uso, el método específico de producción de tal composición de encolado y el método de entrecruzamiento específico, las fibras sometidas a encolado solamente tienen, entrecruzada sobre ellas, es decir aplicada de manera permanente, la cantidad de quitosano entrecruzado y/o productos derivados de quitosano entrecruzados que se requiere para lograr los efectos deseados, y el resto de la composición de encolado se puede eliminar, mediante desencolado, con una simple etapa de lavado con agua a 35-40°C o una etapa de acabado posterior. En particular, tal etapa de acabado o lavado con agua posterior solo elimina el quitosano y/o productos derivados del mismo que se han entrecruzado pero que no se adhieren a las fibras.That is, according to the specific compounds that form the sizing composition in use, the specific method of producing such sizing composition and the specific crosslinking method, the fibers subjected to sizing only have, crosslinked on them, i.e. applied permanently, the amount of crosslinked chitosan and/or crosslinked chitosan derivatives required to achieve the desired effects, and the remainder of the sizing composition can be removed, by desizing, with a simple water wash step at 35-40°C or a later finishing stage. In particular, such a subsequent finishing or water washing step only removes chitosan and/or derivatives thereof that have become cross-linked but do not adhere to the fibers.
A la luz de la divulgación anterior, la composición de encolado como se describe anteriormente, y el procedimiento de preparación de la composición de encolado de la invención y el procedimiento de entrecruzamiento en uso, pueden satisfacer las necesidades mencionadas anteriormente, mientras que obvian los inconvenientes lamentados.In light of the above disclosure, the sizing composition as described above, and the method of preparing the sizing composition of the invention and the crosslinking method in use, can satisfy the above-mentioned needs, while obviating the drawbacks sorry.
La divulgación anterior es susceptible de una serie de cambios y variantes dentro del concepto de la invención, como se describe en las reivindicaciones adjuntas. The above disclosure is subject to a number of changes and variations within the inventive concept, as described in the appended claims.
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