Resumen de Influencia de la estructura fina en la solubilidad de las fibras de poliamida 6
El objetivo de esta Tesis es el estudio de la aplicación de técnicas físico-químicas a la caracterización de la estructura fina de las fibras de poliamida 6, centrándolo en su relación con su comportamiento a la disolución. En el caso de tiempo crítico de disolución (TCD) se trata de una disolución incipiente y en el caso de la solubilidad diferencial de una solubilización parcial. Se han aplicado estas técnicas a sustratos PA 6 que difieren en su procedencia, el proceso de fabricación en una misma productora, la relación de estirado post-hilatura y la temperatura de termofijado, Los resultados de estos ensayos físico-químicos se han comparado y correlacionado con la cristalinidad (entalpía y densidad) y la orientación (módulo sónico).
La mezcla óptima para el ensayo del TCD en fibras de poliamida 6 es una mezcla fenol/2 propanol 60/40. En todos los sustratos se ha obtenido una excelente correlación lineal entre ln(1/TCD) y K-1, lo que ha permitido calcular la energía aparente de activación (Ea) del proceso que tiene lugar en el ensayo del TCD.
Al aplicar este ensayo a los diferentes grupos de sustratos estudiados, ha resultado que: - Los sustratos (hilos continuos) del mismo tipo fabricados por diferentes productoras no presentan diferencias importantes en el valor del TCD.
- El TCD de un hilo FDY (hilo totalmente estirado) es mucho mayor que el del hilo POY (hilo parcialmente orientado) del cual procede. Por otra parte un hilo FDY obtenido a partir de un hilo LOY (hilo de baja orientación) presenta un TCD mucho más elevado que el hilo FDY fabricado partiendo de un precursor POY. Esta observación es también válida en lo que se refiere a Ea.
- El TCD de los sustratos que difieren en su relación de estirado post-hilatura aplicado es tanto mayor cuanto más elevada es la relación de estirado. Lo mismo sucede con Ea.
- Los hilos de un tejido de punto de PA 6 termofijado a diferentes temperaturas (160-200ºC) presentan un TCD tanto más alto cuanto mayor es la temperatura de termofijado. No obstante, los hilos termofijados a 160 y 170ºC presentan TCD más bajos que los del hilo no termofijado, a diferencia de los que sucede en sustratos similares de poliéster. El motivo de esta respuestas no esperadas para los tejidos termofijados se ha explicado por el agrietamiento que tiene lugar en estos tratamientos.
De los resultados obtenidos en la optimización del ensayo de la solubilidad diferencial se ha deducido que la mezcla Ph/2-POH 50/50 (w/w) es la que conduce a un más amplio intervalo de solubilidades en un también más amplio intervalo de temperaturas.
Al aplicar este ensayo de solubilidad diferencial a los grupos de sustratos estudiados ha resultado que: - De los sustratos del mismo tipo sólo uno de ellos presenta diferencias apreciables de solubilidad y ello sólo en el intervalo de solubilidades inferiores al 50%.
- Los sustratos POY, FDY/POY y FDY/LOY apenas presentan diferencias de solubilidad.
- La solubilidad diferencial de los sustratos sometidos a diferentes relaciones de estirado disminuye a medida que aumenta la relación de estirado.
- La solubilidad diferencial del sustrato no termofijado, en contra de lo que cabría esperar, dada su menor cristalinidad, es siempre inferior a la de los termofijados a 160 y 170ºC. Este comportamiento se ha explicado atendiendo a un posible agrietamiento de la estructura fina que aumentaría la solubilidad diferencial compensando sobradamente la disminución que cabría esperar de un aumento de la cristalinidad.
La solubilidad diferencial en función de la temperatura de termofijado evoluciona de manera muy diferente según sea la temperatura del ensayo y/o la composición de la mezcla disolvente Ph/2-POH. Las curvas correspondientes presentan casi siempre un máximo más o menos definido. La temperatura de termofijado a la cual se localiza el máximo es tanto mayor cuando más alta es la capacidad disolvente de la mezcla utilizada (mayor contenido de fenol o temperatura del ensayo más elevada).
