Effect of Hot Drawing Process on Physical and Thermal Properties of Polypropylene Fiber Containing Selective Peroxide and Comparison with Conventional Polypropylene Fibers

Efecto del proceso de estirado en caliente en las propiedades físicas y térmicas de la fibra de polipropileno que contiene peróxido selectivo y comparación con las fibras de polipropileno convencionales

En esta investigación, se ha estudiado el efecto del proceso de trefilado sobre las propiedades físicas y térmicas de la fibra de polipropileno disponible en el mercado que contiene peróxido selectivo. También se ha intentado comparar esta muestra de fibra trefilada con fibras de polipropileno convencionales producidas a partir de reactor y con grados de reología controlados. Los resultados mostraron que la fibra de PP/peróxido trefilada tiene mayor birrefringencia, tenacidad y módulo inicial en comparación con la fibra de polipropileno trefilada. Además, se evaluó la fracción de cadenas portadoras de carga en diversas fibras de polipropileno trefiladas sobre la base de modelos simplificados.

INTRODUCCIÓN

El éxito del polipropileno (PP) en aplicaciones industriales se debe a sus versátiles propiedades, como su excelente resistencia química, baja densidad y el punto de fusión más alto entre las fibras olefínicas. Estos atributos, unidos a un coste moderado, lo hacen muy adecuado para una gran variedad de usos industriales.

Las resinas de PP producidas normalmente mediante procesos de polimerización industrial tienen un elevado peso molecular y una amplia distribución del peso molecular (MWD). Aunque el elevado peso molecular contribuye a una gran elasticidad, también puede provocar problemas como la congelación de la deformación elástica y la resonancia del estirado durante el procesamiento a alta velocidad. Para solucionar este problema, existe una demanda de resinas de PP con baja viscosidad de fusión y una MWD estrecha, especialmente en aplicaciones de hilatura de alta velocidad.

Un método eficaz para conseguirlo es mediante un proceso posterior al reactor que implique la incorporación de peróxido. El peróxido induce una degradación controlada de las cadenas de polipropileno, lo que provoca una reducción de la viscosidad, una disminución de la elasticidad y un MWD más estrecho en comparación con el polímero original. Este proceso de modificación es sencillo y económicamente viable, por lo que está ampliamente extendido en la industria y es objeto de investigaciones en curso.

Al igual que otras fibras sintéticas, las propiedades mecánicas de las fibras de PP están fuertemente influenciadas por sus estructuras físicas, que están controladas tanto por la elección de los materiales de partida como por las condiciones durante la formación de la fibra (como el hilado en fusión y el estirado). Estos procesos afectan a la disposición de los elementos estructurales supermoleculares, lo que repercute en las propiedades finales de la fibra.