martes, 20 de mayo de 2014

BIENVENIDA Y PRESENTACIÓN




LAS FIBRAS SINTÉTICAS Y ESPECIALES, A LAS CUALES ESTA DEDICADO ESTE BLOG, SON CREADAS POR EL SER HUMANO ES DECIR QUE NO SE ENCUENTRAN EN ESTADO NATURAL.

LAS FIBRAS HAN SIDO CREADAS CON LA FINALIDAD DE SATISFACER LAS NECESIDADES DEL SER HUMANO. A LO LARGO DE LA HISTORIA SE HA VISTO QUE EL DESARROLLO DEL SER HUMANO GENERA EL avance O MODIFICACIÓN DE SU ENTORNO Y LOS TEXTILES SON  PARTE DE LA VIDA COTIDIANA DE LA HUMANIDAD. AÚN SIN DARNOS CUENTA.

POR OTRO LADO EL DESARROLLO DE ESTE BLOG ES UNA MANERA DE EVALUAR LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS HASTA ESTE MOMENTO, EN LAS CLASES IMPARTIDAS POR LA PROFESORA JUDITH GUTIERREZ AL GRUPO 2 TM22 EN LA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA TEXTIL DEPENDIENTE DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.





ESPERANDO QUE LES GUSTE EL CONTENIDO DE ESTE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN LES PERMITO CONTINUAR CON SU CAMINO POR ESTA RECOPILACION. 
                                                        

ATENTAMENTE: Karina Angeles Valdez.



INTRODUCCIÓN

CONCEPTOS BÁSICOS.

TEXTIL.

El término se aplica a la materia que puede tejerse y sirve para fabricar telas y tejidos. Como término genérico es aplicado originalmente a las telas tejidas, pero que hoy se utiliza también para fibras, filamentos, hilazas e hilos, así como para los materiales hilados, afieltrados o no tejidos y tejidos, acolchados, trenzados, adheridos, anudados o bordados, que se fabrican a partir de entrelazamiento de urdimbre y trama o tejido, ya sea plano o elástico, o por medios químicos.

FIBRA

Se denomina fibra textil a los materiales de una longitud pequeña que varia y la unidad de medida para representar el tamaño de estas fibras son los milímetros generalmente, aunque ocasionalmente se utilizan las micras.

Las fibras textiles son los materiales susceptibles de ser usados para formar hilos o telas, bien sea mediante tejido o mediante otros procesos físicos o químicos.

FILAMENTO

Un filamento es la pequeña "hebra" que junto a otras iguales, conforman un hilo. Los filamentos sintéticos son también considerados de "filamento continuo" (En realidad, son generalmente varios salvo que diga: monofilamento). Al extrudirse o soplarse por unos pequeñísimos orificios en forma de masa, al salir de estos se coagula, estura y enrolla. La cantidad de filamentos, es fija en un producto determinado.

Partiendo de estas definiciones podemos generalizar  toda materia prima usada como base para la elaboración de hilos o telas son fibras. Sin embargo de a cuerdo a la longitud del material enm cuestión se denominan fibras (cortas) ó filamentos (largos).

Hay que tener mucho cuidado con evitar las confusiones de ambos términos. A lo largo del blog nos encontraremos principalmente con el término de “filamento” al hacer referencia a los textiles sintéticos y especiales con una longitud.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA PRIMA DE A CUERDO A SU ORIGEN

FIBRAS NATURALES

Son todas aquellas que se encuentran en el medio ambiente, de las cuales solo se utiliza un proceso para su obtención, (cosecha, corte o extracción) se dividen según su procedencia en:
Fibras vegetales
Ø Animales
Ø Vegetales
Ø Minerales

FIBRAS ARTIFICIALES

Son generalmente filamentos. Se usa el genérico de artificial para el material creado por el ser humano Para su obtención se debe realizar un proceso en el cual mediante la combinación de un material natural y uno sintético se genera una pasta que posteriormente es convertida en un filamento. Las fibras artificiales mas conocidas son los rayones.

FIBRAS SINTÉTICAS

Están son generadas de forma industrial por procesos químicos mediante la polimerización de dos o más productos artificiales.


Están son generadas de forma industrial por procesos químicos mediante la polimerización de dos o más productos artificiales. Elaboradas con una finalidad específica.



EVOLUCION DE LOS TEXTILES.

Como todo a lo largo del tiempo mientras se genera el desarrollo del ser humano, también se desarrollan nuevas necesidades y por tanto nuevas formas de satisfacer esas necesidades. Los textiles no han sido la excepción, sabemos que la industria del vestido hasta hoy día es la segunda necesidad de la humanidad, actualmente los textiles responden a toda clase de exigencias ya que no solo forman parte en la del vestido, ahora, gracias a las innovaciones y nuevos descubrimientos de materiales textiles se ha logrado adaptar los textiles a casi todo, es posible encontrarnos con textiles en el área médica, industrial, automotriz, pasando por los alimentos, arquitectura, etcétera.


Se considera que el uso de los materiales textiles comienza con la necesidad del hombre de las cavernas por cubrirse de las inclemencias del clima, utilizando por primera vez las pieles como objeto para cubrirse, dormir, construir, como es de suponerse el uso de las pieles no tenia ningún tratamiento para alargar su duración, por lo cual se consideraban desechables llegado el momento en que los restos de carne, pegada al cuero del animal comenzaban a pudrirse. Con el paso del tiempo el hombre descubrió que también podía aprovechar las plantas para estos mismos usos.

Tiempo después casi al momento en que el hombre se volvió sedentario el uso de los materiales brindados por la naturaleza comienzan a ser más aprovechados pero sobre todo, también se desarrolla el uso de los materiales de formas menos rudimentaria.

El ser humano desarrolla el tejido de los textiles partiendo de materiales naturales y tejidos manuales como lo que hoy aún se puede observar en el trabajo de la cestería y mimbre.

Más tarde con el paso del tiempo y el desarrollo del ingenio del ser humano se desarrolla la hilatura y la tejeduría por medio de varias maquinas sencillas y manuales hasta llegar a la automatización de las maquinas tal y como hoy día se conocen (automáticas).

Como en toda industria el avance de la tecnología viene a revolucionar la manera de elabora un producto, aunque en esencia se siguen los mismos principios que se usan de forma artesanal.

LOS PRIMEROS INTENTOS EN LA CREACIÓN DE UNA FIBRA.

El primer registro publicado de un intento de crear una fibra artificial se llevó a cabo en 1664. El naturalista inglés Robert Hooke sugirió la posibilidad de producir una fibra que sería "tan buena, o mejor" que la seda. Su objetivo seguiría siendo inalcanzable hasta más de dos siglos después.

La primera patente de "seda artificial" fue concedida en Inglaterra en 1855 por un químico suizo llamado Audemars. El disolvió la corteza fibrosa interior de un árbol de morera, modificándolo químicamente para producir celulosa. El formó hilos por inmersión de agujas en esta solución y atrayéndolos hacia fuera; pero nunca se le ocurrió a emular al gusano de seda extrudando el líquido de celulosa a través de un pequeño agujero.

A principios de la década de 1880, Sir Joseph W. Swan, un químico Inglés y electricista, fue impulsado a la acción por la nueva lámpara eléctrica incandescente de Thomas Edison. Él experimentó forzando un líquido similar a la solución de Audemarsa través de orificios finos en un baño de coagulación. Sus fibras trabajaban como filamento de carbono, y ellos encontraron uso en la invención de Edison.

También se le ocurrió a Swan que su filamento se podría utilizar para hacer textiles. En 1885 expuso en Londres algunos tejidos de punto de su nueva fibra hechos por su esposa. Pero las lámparas eléctricas seguía siendo su principal interés, y pronto abandonó su trabajo en aplicaciones textiles.

PRIMERA PRODUCCIÓN COMERCIAL

La primera producción a escala comercial de una fibra manufacturada fue alcanzado por el químico francés conde Hilaire de Chardonnet. En 1889, sus tejidos de "seda artificial" causaron sensación en la Exposición de París. Dos años más tarde se construyó la primera planta de rayón comercial en Besancon, Francia, y aseguró su fama como el "padre de la industria del rayón".

Varios intentos para producir "seda artificial" en los Estados Unidos se hicieron durante el 1900, pero ninguno fue un éxito comercial hasta que la American Viscose Company (Sociedad Americana de viscosa), formado por Samuel Courtaulds and Co. Ltd., comenzó la producción de su producción de rayón en 1910.

En 1893, Arthur D. Little de Boston, inventó otro producto celulósico (acetato) y lo desarrolló como una película. En 1910, Camille y Henry Dreyfus estaban haciendo films para cine de acetato y artículos de tocador en Basilea, Suiza. Durante la Primera Guerra Mundial, ellos construyeron una planta en Inglaterra para producir dope de acetato de celulosa para alas de los aviones y otros productos comerciales. Al entrar en la guerra, el gobierno de Estados Unidos invitó a los hermanos Dreyfus para construir una planta en Maryland para hacer el producto para los aviones de guerra estadounidenses. El primer tejido comercial utilizando el acetato en forma de fibra fueron desarrolladas por la empresa Celanese en 1924.

Mientras tanto, la producción de rayón en EE.UU. aumentó para satisfacer la demanda creciente. A mediados de la década de 1920, los fabricantes de textiles podrían comprar la fibra por la mitad del precio de la seda cruda. Así comenzó la conquista gradual de las fibras artificiales en el mercado estadounidense.

Durante la primera mitad del siglo XX se produjeron muchas fibras artificiales y desde entonces se ha avanzado en se ha avanzado considerablemente en este ramo de la industria, principalmente mejorando las primeras fibras para obtener las mejores combinaciones de propiedades que cubran los usos específicos que se buscan.

ENCUENTRO CON LAS FIBRAS SINTETICAS

En septiembre de 1931, el químico estadounidense Wallace Carothers se informó sobre la investigación llevada a cabo en los laboratorios de la compañía DuPont de las "gigantes" moléculas llamadas polímeros. Se enfocó su trabajo en una fibra conocida simplemente como "66", una serie derivada de su estructura molecular. El nylon, la "fibra milagrosa", había nacido.

En 1938, Paul Schlack de la empresa IG Farben en Alemania, polimeriza caprolactama y creó una forma diferente del polímero, identificado simplemente como nylon "6".

El advenimiento del nylon creó una revolución en la industria de la fibra. El rayón y el acetato habían derivado de la celulosa de las plantas, pero el nylon fue sintetizado por completo de los productos petroquímicos. Esto estableció las bases para el posterior descubrimiento de todo un mundo nuevo de fibras manufacturadas.

DuPont comenzó la producción comercial de nylon en 1939. La primera prueba experimental del nylon fue utilizarlo como hilo de tela de paracaídas y en las medias de las mujeres. Las medias de nylon, se mostraron en febrero de 1939 en la Exposición de San Francisco teniendo una rápida acogida entre los consumidores.
Los Estados Unidos entraron en la Segunda Guerra Mundial en diciembre de 1941 y de la Junta de Producción de Guerra asigno toda la producción de nylon para uso militar.

Durante la guerra, el nylon reemplazo a la seda asiática en paracaídas. También ha encontrado uso en neumáticos, tiendas de campaña, cuerdas, ponchos y otros suministros militares, y aún se utiliza en la producción de un papel de alto grado para la moneda de EE.UU. Al comienzo de la guerra, el algodón era el rey de las fibras, lo que representa más del 80% de todas las fibras utilizadas. Las fibras de lana y las manufacturadas compartían el restante 20%. Para el final de la guerra en agosto de 1945, el algodón se situó en el 75% del mercado de la fibra. Las fibras manufacturadas se habían elevado a 15%.

LA INDUSTRIA DE LA POST-GUERRA

Después de la guerra, se convirtió la producción de nylon para usos civiles y cuando las primeras cantidades pequeñas de medias de nylon posguerra fueron anunciadas, miles de mujeres frenéticas se alinearon en grandes almacenes de Nueva York para comprarlas.

En la inmediata posguerra, la producción de la mayoría de nylon se utiliza para satisfacer esta enorme demanda reprimida de calcetería. Pero a finales de la década de 1940, también se utilizaba en las alfombras y la tapicería del automóvil. Al mismo tiempo, tres nuevas fibras manufacturadas genéricas comenzaron la producción. La empresa Dow Badische (hoy, BASF Corporation) introduce las fibras metalizadas, UnionCarbideCorporation desarrolló las fibras modacrílicas, y Hércules, Inc. las fibras de olefina. Las fibras manufacturadas continuaron su crecimiento.

En la década de 1950, una nueva fibra, "acrílico", se añadió a la lista de nombres genéricos, como DuPont comenzó la producción de este producto símil lana.

APARICIÓN DEL POLIÉSTER

Mientras tanto, el poliéster, se examinó por primera vez como parte de la investigación de Wallace Carothers, estaba atrayendo a un nuevo interés en la Asociación CalicoPrinters en Gran Bretaña. Allí, JT Dickson y JR Whinfield produjeron una fibra de poliéster mediante polimerización por condensación de etilenglicol con ácido tereftálico. DuPont posteriormente adquirió los derechos de patente para los Estados Unidos y la Imperial Chemical Industries para el resto del mundo.

REVOLUCIÓN WASH AND WEAR

En 1952, el término “wash and wear” (lavar y usar) fue acuñado para describir una nueva mezcla de algodón y acrílico. El término finalmente se aplicó a una amplia variedad de mezclas de fibras manufacturadas. La producción comercial de fibra de poliéster transformo la novedad "wash and wear" en una revolución en el rendimiento del producto textil. La comercialización de poliéster en 1953 fue acompañada por la introducción del triacetato. La mayoría de las fibras sintéticas básicas del siglo 20 ya había sido descubierta. Los consumidores de la década de 1960 y 1970 compraron ropa cada vez más, hechas con poliéster. Los tejidos se hicieron más resistentes y de color más permanente. Nuevos efectos de teñido se estaban logrando ofreciendo mayor comodidad y estilo.

POSIBILIDADES INFINITAS

Las nuevas fibras revolucionarias fueron modificadas para ofrecer una mayor comodidad, resistencia a la llama, reducir el apego, la suciedad, lograr una mayor blancura, opacidad especial o brillo, capacidad de teñido más fácil y mejores cualidades de mezcla. Nuevas formas de fibra y espesores se introdujeron para satisfacer necesidades especiales. El Spandex, una fibra estirable y la aramida, una fibra resistente a alta temperatura, se introdujeron en el mercado.

Una nueva gama de usos para las fibras sintéticas vino con el establecimiento del programa espacial de los EE.UU. La industria proveyó la fibra especial para usos que van desde la ropa para los astronautas a los conos de ojiva de la nave espacial. Cuando Neil Armstrong dio "un pequeño paso para el hombre, un salto gigante para la humanidad" sobre la Luna el 20 de julio de 1969, su traje espacial lunar incluía varias capas de telas de nylon y aramida. La bandera que plantó estaba hecha de nylon.

Las toberas de escape de los dos grandes cohetes propulsores que levantan el transbordador espacial en órbita contienen 30.000 libras de rayón carbonizado. Materiales compuestos de fibra de carbono se utilizan como componentes estructurales en los últimos aviones comerciales, añadiendo resistencia y la reducción de peso y costes de combustible.

EN LA ACTUALIDAD

Hoy en día, la innovación es el sello distintivo de la industria de fibras manufacturadas. Las fibras más numerosas y diversas que los encontradas en la naturaleza son ahora rutinariamente creadas en los laboratorios de la industria. Variantes de nylon, poliéster y olefina se utilizan para producir alfombras que pueden ser fácilmente lavadas, incluso 24 horas después de haber sido manchada. Spandex elástico y poliésteres símil seda lavables a máquina ocupan lugares sólidos en el mercado de prendas. Los mejores microfibras están rehaciendo el mundo de la moda.

Para usos industriales, las fibras manufacturadas implacablemente reemplazan a los materiales tradicionales; desde los pañales super-absorbentes hasta los materiales de construcción de trajes espaciales. También tienen lugar las telas no tejidos de fibras sintéticas cuyas aplicaciones se encuentran en batas quirúrgicas y la ropa desechable entre otros usos. Las telas no tejidas, rígidas como el papel o suaves y cómodas como el paño, se hacen sin tricotar o tejer.

Como siempre lo han hecho, las fibras manufacturadas seguirán significando, un mejor estilo de vida. Hoy día la industria textil cuenta con fibras totalmente manipuladas capaces de generar una reacción determinada o que tiene propiedades especificas para cierto uso. A estas les llamamos fibras especiales.


Ya que los procesos textiles se desarrollaron pensando en la hilatura, tejido, teñido y acabado se desarrollaron pensando en su aplicación con respecto a las fibras textiles. Las fibras artificiales se hicieron semejantes a las naturales.


CLASIFICACIÓN DE LAS FIBRAS SEGÚN SU ORIGEN



Según el material del cual están elaboradas las fibras se representan en dos principales grupos que son:

  1. fibras naturales
  2. fibras artificiales, estas a su vez se clasifican en tres variantes.


En este blog se habla particularmente de las fibras sintéticas y especiales y si deseas acercarte más al tema puedes acceder por medio del enlace en los temas.


FIBRAS NATURALES

Son todas aquellas que se encuentran en el medio ambiente, de las cuales solo se utiliza un proceso para su obtención, (cosecha, corte o extracción) se dividen según su procedencia en:
Fibras vegetales

ØAnimales
Ø Vegetales
Ø Minerales

FIBRAS ARTIFICIALES

Son generalmente filamentos. Se usa el genérico de artificial para el material creado por el ser humano Para su obtención se debe realizar un proceso en el cual mediante la combinación de un material natural y uno sintético se genera una pasta que posteriormente es convertida en un filamento. Las fibras artificiales mas conocidas son los rayones.

FIBRAS SINTETICAS

Están son generadas de forma industrial por procesos químicos mediante la polimerización de dos o más productos artificiales.

FIBRAS ESPECIALES

Están son generadas de forma industrial por procesos químicos mediante la polimerización de dos o más productos artificiales. Elaboradas con una finalidad específica.

FIBRAS INTELIGENTES.

De forma general se denominan como las fibras que son capaces de reaccionar ante un estimulo generando una reacción especifica.



CARACTERÍSTICAS DE LAS FIBRAS SINTETICAS

CONTORNO DE LA SUPERFICIE

Se denomina como la superficie de la fibra a lo largo de su eje. Este puede ser liso, dentado, serrado, estriado o áspero. El contorno es importante para el tacto y la textura de la tela.

LUSTRE

Es la capacidad de reflejar la luz que se refleja en su superficie. Más tenue que el brillo; lkos rayos de la luz se descomponen.

RIZADO

Se refiere a las ondas, quiebres, rizos o dobleces a lo largo de la longitud de la fibra. Este tipo de ondulaciones aumenta la cohesión, resilencia, resistencia a la abrasión, elasticidad, volumen y conservación del calor.

El rizado también aumenta la absorción y comodidad al contacto con la piel pero reduce el lustre. Una fibra puede tener 3 tipos de rizado:

Ø Mecánico. Que se imparte a las fibras haciéndolas pasar a través de rodillos grabados, torciéndolas o aplanando uno de sus lados.
Ø Rizado natural. Aquel que contiene la fibra sin necesidad de realizar un tratamiento, como ejemplo, el algodón y la lana.
Ø Rizado latente. Que existe pero no se desarrolla. En las fibras artificiales fabricadas con dos componentes. Aparece en la prenda terminada por aplicación de solventes y tratamientos con calor.

En los materiales textiles es posible encontrar ciertas ondulaciones que pueden ser:

Ø Rizado molecular. Configuración flexible de la cadena molecular.
Ø Rizado en la fibra. Quiebres y ondas a lo largo de la fibra.
Ø Rizado en el, hilo o tejido. Dobleces que se producen por el entrelazamiento de los hilo en una tela.

CONDUCTIVIDAD CALORÍFICA

Todas las fibras permiten mas o menos el paso del calor si una fibra permite el paso del calor se le llama “buena conductora de calor”, por el contrario se le llama “mala conductora de calor”.

COMPORTAMIENTO A LA LUZ (RAYOS U. V.)

Cuando una fibra es expuesta a la luz durante un lapso de tiempo y modifica su calor, al que se sabe afectado por causa por estar a cierto grado, aclarando que no es la luz, si no, los rayos Ultravioleta los que la pueden afectar.

COMPORTAMIENTO AL LAVADO (FLEXIBILIDAD)

Cuando la fibra esta expuesta a jabones y detergentes sometida en alguna lavadora y esta modifica su estado original decimos que sufre afectación al lavado.

COLOR Y BRILLO

Por lo general esta característica se le implica a las fibras naturales ya que a partir de ella nos damos cuenta del estado de salud de la planta u animal del cual fueron extraídas las fibras. Por el contrario en el caso de las fibras artificiales, el color y brillo son controlados al momento de su producción.

RESISTENCIA - ALARGAMIENTO O ELONGACIÓN.

Resistencia que las fibra pone ante la rotura bajo la acción en sentido longitudinal, se mide con un instrumento llamado dinamómetro, haciendo pruebas en húmedo y en seco. Se expresa mediante las unidades; lb/plg2, kg/cm2,  o con el Joule (J) Newton (Nw), dina y r/ Km (resistencia en kilómetros)

La tenacidad también es una característica, pero normalmente se se utiliza como medida equivalente a una resistencia. Para conocer su valor basta con dividir la resistencia entre la finura y el valor obtenido se expresa con las unidades; CN/TEZ (centi newton/tex) o gr/DEN (GRAMOS/DENIER).

CARÁCTER

Es aquella condición de la fibra que se aprecia por medio de los sentidos, englobando la detección de otras características como, el color, brillo, limpieza y textura.

HIGROSCOPICIDAD (HIDROFILIA/HIDROFOBIA)

Es la capacidad de la fibra para absorber o no ante la presencia de un liquido.

REGAIN O REPRISE (ABSORVENCIA O TASA LEGHAL DE HUMEDAD)

Es el porcentaje de humedad que una fibra totalmente seca absorbe del aire bajo condiciones normales de temperatura y humedad. Esta característica se mide en tanto por ciento y se utiliza principalmente par sus transacciones comerciales.

ELASTICIDAD O RESILENCIA

Es la capacidad de las fibras de recuperarse de una deformación, volviendo inmediatamente a su tamaño y/o forma original.

PLASTICIDAD

Capacidad de la fibra en deformarse cuando se somete a un esfuerzo de tracción o compresión y nop recupera su estado original.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Capacidad de transferir cargas eléctricas.

COMPORTAMIENTO A LA ABRASIÓN.

Es la capacidad de una fibra para soportar el frote o abrasión causada por el uso diario.

ESTRUCTURA INTERNA

FORMA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL

La forma es importante porque se relaciona con el lustre, volumen, cuerpo, textura, tacto y sensación que produce una tela.

Las formas típicas de las secciones transversales pueden ser; en forma de frijol, redonda, de hueso, triangular, lobular, plana (semejantes a pajillas).




La forma de las fibras artificiales se controla por la hilera y el método de hilatura. En este tipo de fibra, se pueden variar el tamaño forma, lustre, longitud y otras características haciendo cambios en el proceso de producción.


COMPOSICIÓN QUÍMICA

Sirve como base para clasificar las fibras en núcleos genéricos como celulósicas, proteicas, acrílicas, también es el factor que hace que una familia de fibras sea distinto a otra. Algunas fibras se preparan a partir de un solo compuesto químico, otras se obtienen de dos compuestos distintos y otras tienen compuestos que se han transferido a sus cadenas moleculares.

Ø Homopolímeros. Fibras compuestas de una sola sustancia.
Ø Copolímeros. Fibras compuestas de dos sustancias.
Ø Transposición de polímeros. Las cadenas ramificadas laterales se encuentran unidas al esqueleto de la cadena de la molécula, dándole una estructura más abierta y menos cristalinidad; esto aumenta la receptividad de los tintes.

Ciertas fibras tienen moléculas con grupos químicamente reactivos, otras son inertes. Una molécula químicamente inerte se puede convertir en reactiva haciendo una transposición de grupos reactivos.

ESTRUCTURA INTERNA O DISTRIBUCIÓN MOLECULAR

Las fibras se componen por millones de cadenas moleculares. La longitud de las cadenas varia a lo largo de la longitud de la fibra, (grado de polimerización). Las cadenas se describen en ocasiones en términos de pes ya que este influye en la resistencia, extensibilidad y formación de frisas en la tela. El peso molecular se expresa como la viscosidad intrínseca y se determina por pruebas; una viscosidad más alta es igual a peso molecular alto y viceversa. Algunos valores intrínsecos de la viscosidad son los siguientes:

Ø 0.9 alta resistencia y menor formación de frisas (pilling)
Ø 0.6 promedio
Ø 0.4 menor resistencia y menor formación de frisas (pilling)

Cuando la cadena molecular es casi paralela al eje longitudinal de la fibra se dice que están orientadas. Si están distribuidas al azar, se consideran amorfas. El termino9 cristalino se usa para describir fibras cuyas cadenas moleculares son paralelas entre sí, pero no necesariamente al eje de las fibras. Las distintas fibras varían en proporción de áreas orientadas, cristalinas y amorfas. Las cadenas moleculares no son visibles pero su distribución se deduce en forma teórica para un análisis con rayos x.

Las fibras artificiales cuando se extruyen de las hileras presentan un estado aleatorio, sin orientar. El estirado no alargamiento aumenta la cristalinidad y la distribución ordenada, reduce el diámetro y agrupa a las moléculas juntándolas más. La cantidad de cristalinidad y orientación se relaciona con las características como; resistencia, elongación, absorción de humedad y resistencia a la abrasión así como la receptividad de la fibra a los colorantes.

Las cadenas moleculares se mantienen unidas entre si por enlaces cruzados o por fuerzas intermoleculares llamadas enlaces de hidrogeno y fuerzas de wan der Waals. Mientras más cerca estén las cadenas una de otra, más fuerte serán los enlaces. Este tipo de fuerzas de enlace de hidrogeno y  fuerzas de wan der Waals aparecen en las áreas cristalinas.

RIGIDEZ/ FLEXIBILIDAD

La rigidez indica la alineación de las cadenas a lo largo de la fibra y se le conoce como región cristalina. Por el contrario la desalineación de las cadenas moleculares que tienen las fibras. De le llama región amorfa.

PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD ESPECÍFICA.

Cuando se da en valores relativos indica comparación con el peso del agua destilada a 4ºC al nivel del mar en igualdad de volumen.  Las fibras de menor densidad tienen mayor poder de cobertura en los tejidos.

REACTIVIDAD QUIMICA.

Este término hace referencia al efecto de los álcalis, agentes oxidantes y disolventes al momento de ser aplicados al material textil.

CAPACIDAD DE TINTURA

Es la receptividad de la fibra por colorantes.

INFLAMABILIDAD.

Es la capacidad de encenderse y quemarse, influye la velocidad en que se prende y el como se esparce la flama a través de la flama.

SENSIBILIDAD AL CALOR.

Va en parte relacionado con la inflamabilidad. En este caso es la capacidad de reblandecerse, fundirse o encogerse cuando se le sujeta al calor.

COBERTURA

Es la capacidad de ocupar espacio para el resguardo o protección.





MÉTODOS DE OBTENCIÓN

El método más común es la polimerización.

POLIMERIZACIóN

Existen varios tipos de polimerización dentro de los cuales se encuentran:

  • Por suspensión
  • Por emulsión
  • Por masa



En la imagen es posible observar el desarrollo de estos métodos.



Las reacciones de polimerización son el conjunto de reacciones químicas en las cuales un monómero iniciador o endurecedor activa a otro monómero comenzando una reacción en cadena la cual forma el polímero.

Pensemos en la mecha de un explosivo, cuando acercamos una fuente de calor como una cerilla o un mechero, este reacciona rápidamente quemándose a lo largo de toda la mecha, en este ejemplo el mechero o cerilla sería el monómero iniciador y la mecha quemada sería el polímero final que se obtendría.

Las reacciones de polimerización se clasifican en:
•         Polimerización Radical
•         Polimerización Iónica:
o          Aniónica
o          Catiónica

Polimerización radical

Para que se produzca la polimerización radical es necesario que el monómero iniciador o endurecedor, el que activa y provoca la reacción, contenga radicales libres, es decir contenga electrones desapareados los cuales reaccionen con el monómero de la resina para formar el polímero.
El radical se define como una especia química extremadamente inestable y por tanto con gran poder reactivo al poseer electrones desapareados.

Las etapas que se producen en las polimerizaciones radicales son:

•         Iniciación de la reacción – Se forman los radicales libres debido a la acción de energía química, térmica, electroquímica o fotoquímica
o          1º) Formación del radical RAD-R ---> RAD* + *R
o          2º) Iniciación de la cadena RAD* + A ---> RAD-A*
•         Crecimiento de la cadena
o          RAD-A* + A ---> RAD-A-A*
o          RAD-A-A* + A ---> RAD-A-A-A* …
•         Terminación de la cadena – Existen varias maneras de terminar con la reacción ya sea por:
o          Combinación de 2 radicales RAD-A-A-A* + *A-A-A-RAD ---> RAD-A-A-A-A-A-A-RAD
o          Usando inhibidores / reguladores – Agentes externos a la polimerización los cuales reaccionan con el radical haciéndolos terminar la reacción.
Una de las principales desventajas de la polimerización radical reside en que no se puede controlar el peso molecular y tamaño del polímero debido a que cada reacción termina en un camino indefinido.
Los polímeros que se producen mediante polimerización radical son fuertemente dependientes de la temperatura, un aumento de esta acelerará las reacciones originando:
•         Cadenas más cortas de los polímeros disminuyendo sus propiedades mecánicas (resistencia y elongación)
•         Reducción del tiempo de trabajo, Potlife y curado.
Polimerización iónica.
El funcionamiento de la polimerización iónica es similar a la polimerización radical, en este caso el radical es un ión (átomo o molécula) en el cual una de sus zonas está cargada positivamente o negativamente por la ausencia o presencia de electrones.

Características:

•         Necesita menos energía de activación que la radical
•         No es tan dependiente de la temperatura
•         La terminación de la cadena solo se produce por el uso de inhibidores, reguladores u otros agentes que paren la reacción.

En función de la carga del ión la polimerización iónica se clasifica en:

Polimerización Anionica – El ion es un átomo o molécula con exceso de electrones – carga negativa

ION- + A --> ION-A-

ION-A- + A --> ION-A-A-

ION-A-A- + A --> ION-A-A-A-

Polimerización Catiónica – El ion es un átomo o molécula con falta de electrones – carga positiva

ION+ + A --> ION-A+

ION-A+ + A --> ION-A-A+

ION-A-A+ + A --> ION-A-A-A+

Adhesivos de curado mediante polimerización: 
Polimerización radical 
MMA 
Anaeróbicos 
Poliésteres insaturados 
Acrílicos de curado por ultravioleta.
flecha Polimerización Iónica:
Aniónica - Cianoacrilatos
Catiónica - Epoxy de curado por radiación

FIBRAS ESPECIALES

Las nuevas fibras revolucionarias fueron modificadas para ofrecer una mayor comodidad, resistencia a la llama, reducir el apego, la suciedad, lograr una mayor blancura, opacidad especial o brillo, capacidad de teñido más fácil y mejores cualidades de mezcla. Nuevas formas de fibra y espesores se introdujeron para satisfacer necesidades especiales.

Hoy en día, la innovación es el sello distintivo de la industria de fibras manufacturadas. Las fibras más numerosas y diversas que los encontradas en la naturaleza son ahora rutinariamente creadas en los laboratorios de la industria. Variantes de nylon, poliéster y olefina se utilizan para producir alfombras que pueden ser fácilmente lavadas, incluso 24 horas después de haber sido manchada. Spandex elástico y poliésteres símil seda lavables a máquina ocupan lugares sólidos en el mercado de prendas. Los mejores microfibras están rehaciendo el mundo de la moda.

Para usos industriales, las fibras manufacturadas implacablemente reemplazan a los materiales tradicionales; desde los pañales super-absorbentes hasta los materiales de construcción de trajes espaciales. También tienen lugar las telas no tejidos de fibras especiales cuyas aplicaciones se encuentran en batas quirúrgicas y la ropa desechable entre otros usos. Las telas no tejidas, rígidas como el papel o suaves y cómodas como el paño, se hacen sin tricotar o tejer.

Como siempre lo han hecho, las fibras manufacturadas seguirán significando, un mejor estilo de vida. Hoy día la industria textil cuenta con fibras totalmente manipuladas capaces de generar una reacción determinada o que tiene propiedades específicas para cierto uso. A estas les llamamos fibras especiales.


Ya que los procesos textiles se desarrollaron pensando en la hilatura, tejido, teñido y acabado se desarrollaron pensando en su aplicación con respecto a las fibras textiles. Las fibras artificiales se hicieron semejantes a las naturales. 




CARACTERÍSTICAS DE LAS FIBRAS ESPECIALES

Las características de las fibras contribuyen a las de la tela. Para analizar una tela y conocer su comportamiento, normalmente se empieza investigando el contenido de fibra. Estar familiarizado con las características de las fibras ayuda a anticipar la parte que esa fibra desempeña en el comportamiento de telas, prendas o el producto a partir de ellas. Las características son lineamientos que tienen en común todas las fibras, en mayor o menor cantidad pero siempre están presentes con un valor det5erminado. En base a ese valor es posible determinar el uso, tratamiento y de ser necesario la adición de productos extra para mejorar las características presentes en la fibra.

Las características de una fibra están determinadas por la naturaleza de la estructura externa, composición química y estructura interna.

ESTRUCTURA EXTERNA O MORFOLÓGICA.

LONGITUD

Es la medida del largo que existe de un extremo a otro de una fibra y es de suma importancia para los hilados; se puede medir en milímetros (mm) o pulgadas (“).

Los filamentos son hebras continuas y largas que se dice tienen una “longitud indefinida” se miden en yardas o metros. Los filamentos normalmente se utilizan en telas suaves semejantes a las seda.

Las fibras son cortas y normalmente se miden en pulgadas o centímetros. La longitud varia de entre tres cuartos de pulgada hasta 18 pulgadas.

Las fibras artificiales se transforman en fibras cortas cortando un cable de filamentos continuos en tramos menos largos. 

DIÁMETRO, TAMAÑO O DENIER.

El tamaño de la fibra tiene gran importancia para determinar el funcionamiento y tacto de una tela. Las fibras largas son rígidas ásperas, dan cuerpo y dureza también resisten al arrugamiento. Las fibras finas dan suavidad y facilitan los dobleces. Las telas hechas con estas fibras tendrán mejor caída. La finura se mide en micras. Una micra equivale a 1/100 milímetros  o 1/ 25 400 pulgadas. La finura de las fibras artificiales se mide en denier. En las fibras artificiales el denier esta controlado normalmente por el tamaño de los orificios de la hilera y por el estiramiento que se produce durante la hilatura y después de esta. Las fibras se pueden hacer a diámetros uniformes o gruesos y delgados a intervalos regulares en toda su longitud. El denier se determina pesando 9 000 metros de filamento o fibra. Es el peso en gramos de esta unidad de longitud. Normalmente el filamento se vende por el denier del filamento o cuerda, mientras que la fibra se vende por denier y longitud de la fibra.

CONTORNO DE LA SUPERFICIE

Se denomina como la superficie de la fibra a lo largo de su eje. Este puede ser liso, dentado, serrado, estriado o áspero. El contorno es importante para el tacto y la textura de la tela.

LUSTRE

Es la capacidad de reflejar la luz que se refleja en su superficie. Más tenue que el brillo; lkos rayos de la luz se descomponen.

RIZADO

Se refiere a las ondas, quiebres, rizos o dobleces a lo largo de la longitud de la fibra. Este tipo de ondulaciones aumenta la cohesión, resilencia, resistencia a la abrasión, elasticidad, volumen y conservación del calor.

El rizado también aumenta la absorción y comodidad al contacto con la piel pero reduce el lustre. Una fibra puede tener 3 tipos de rizado:

Ø Mecánico. Que se imparte a las fibras haciéndolas pasar a través de rodillos grabados, torciéndolas o aplanando uno de sus lados.
Ø Rizado natural. Aquel que contiene la fibra sin necesidad de realizar un tratamiento, como ejemplo, el algodón y la lana.
Ø Rizado latente. Que existe pero no se desarrolla. En las fibras artificiales fabricadas con dos componentes. Aparece en la prenda terminada por aplicación de solventes y tratamientos con calor.

En los materiales textiles es posible encontrar ciertas ondulaciones que pueden ser:

Ø Rizado molecular. Configuración flexible de la cadena molecular.
Ø Rizado en la fibra. Quiebres y ondas a lo largo de la fibra.
Ø Rizado en el, hilo o tejido. Dobleces que se producen por el entrelazamiento de los hilo en una tela.

CONDUCTIVIDAD CALORÍFICA

Todas las fibras permiten mas o menos el paso del calor si una fibra permite el paso del calor se le llama “buena conductora de calor”, por el contrario se le llama “mala conductora de calor”.

COMPORTAMIENTO A LA LUZ (RAYOS U. V.)

Cuando una fibra es expuesta a la luz durante un lapso de tiempo y modifica su calor, al que se sabe afectado por causa por estar a cierto grado, aclarando que no es la luz, si no, los rayos Ultravioleta los que la pueden afectar.

COMPORTAMIENTO AL LAVADO (FLEXIBILIDAD)

Cuando la fibra esta expuesta a jabones y detergentes sometida en alguna lavadora y esta modifica su estado original decimos que sufre afectación al lavado.

COLOR Y BRILLO

Por lo general esta característica se le implica a las fibras naturales ya que a partir de ella nos damos cuenta del estado de salud de la planta u animal del cual fueron extraídas las fibras. Por el contrario en el caso de las fibras artificiales, el color y brillo son controlados al momento de su producción.

RESISTENCIA - ALARGAMIENTO O ELONGACIÓN.

Resistencia que las fibra pone ante la rotura bajo la acción en sentido longitudinal, se mide con un instrumento llamado dinamómetro, haciendo pruebas en húmedo y en seco. Se expresa mediante las unidades; lb/plg2, kg/cm2,  o con el Joule (J) Newton (Nw), dina y r/ Km (resistencia en kilómetros)

La tenacidad también es una característica, pero normalmente se se utiliza como medida equivalente a una resistencia. Para conocer su valor basta con dividir la resistencia entre la finura y el valor obtenido se expresa con las unidades; CN/TEZ (centi newton/tex) o gr/DEN (GRAMOS/DENIER).

CARÁCTER

Es aquella condición de la fibra que se aprecia por medio de los sentidos, englobando la detección de otras características como, el color, brillo, limpieza y textura.

HIGROSCOPICIDAD (HIDROFILIA/HIDROFOBIA)

Es la capacidad de la fibra para absorber o no ante la presencia de un liquido.

REGAIN O REPRISE (ABSORVENCIA O TASA LEGHAL DE HUMEDAD)

Es el porcentaje de humedad que una fibra totalmente seca absorbe del aire bajo condiciones normales de temperatura y humedad. Esta característica se mide en tanto por ciento y se utiliza principalmente par sus transacciones comerciales.

ELASTICIDAD O RESILENCIA

Es la capacidad de las fibras de recuperarse de una deformación, volviendo inmediatamente a su tamaño y/o forma original.

PLASTICIDAD

Capacidad de la fibra en deformarse cuando se somete a un esfuerzo de tracción o compresión y nop recupera su estado original.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Capacidad de transferir cargas eléctricas.

COMPORTAMIENTO A LA ABRASIÓN.

Es la capacidad de una fibra para soportar el frote o abrasión causada por el uso diario.

ESTRUCTURA INTERNA

FORMA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL

La forma es importante porque se relaciona con el lustre, volumen, cuerpo, textura, tacto y sensación que produce una tela.

Las formas típicas de las secciones transversales pueden ser; en forma de frijol, redonda, de hueso, triangular, lobular, plana (semejantes a pajillas).




La forma de las fibras artificiales se controla por la hilera y el método de hilatura. En este tipo de fibra, se pueden variar el tamaño forma, lustre, longitud y otras características haciendo cambios en el proceso de producción.


COMPOSICIÓN QUÍMICA

Sirve como base para clasificar las fibras en núcleos genéricos como celulósicas, proteicas, acrílicas, también es el factor que hace que una familia de fibras sea distinto a otra. Algunas fibras se preparan a partir de un solo compuesto químico, otras se obtienen de dos compuestos distintos y otras tienen compuestos que se han transferido a sus cadenas moleculares.

Ø Homopolímeros. Fibras compuestas de una sola sustancia.
Ø Copolímeros. Fibras compuestas de dos sustancias.
Ø Transposición de polímeros. Las cadenas ramificadas laterales se encuentran unidas al esqueleto de la cadena de la molécula, dándole una estructura más abierta y menos cristalinidad; esto aumenta la receptividad de los tintes.

Ciertas fibras tienen moléculas con grupos químicamente reactivos, otras son inertes. Una molécula químicamente inerte se puede convertir en reactiva haciendo una transposición de grupos reactivos.

ESTRUCTURA INTERNA O DISTRIBUCIÓN MOLECULAR

Las fibras se componen por millones de cadenas moleculares. La longitud de las cadenas varia a lo largo de la longitud de la fibra, (grado de polimerización). Las cadenas se describen en ocasiones en términos de pes ya que este influye en la resistencia, extensibilidad y formación de frisas en la tela. El peso molecular se expresa como la viscosidad intrínseca y se determina por pruebas; una viscosidad más alta es igual a peso molecular alto y viceversa. Algunos valores intrínsecos de la viscosidad son los siguientes:

Ø 0.9 alta resistencia y menor formación de frisas (pilling)
Ø 0.6 promedio
Ø 0.4 menor resistencia y menor formación de frisas (pilling)

Cuando la cadena molecular es casi paralela al eje longitudinal de la fibra se dice que están orientadas. Si están distribuidas al azar, se consideran amorfas. El termino9 cristalino se usa para describir fibras cuyas cadenas moleculares son paralelas entre sí, pero no necesariamente al eje de las fibras. Las distintas fibras varían en proporción de áreas orientadas, cristalinas y amorfas. Las cadenas moleculares no son visibles pero su distribución se deduce en forma teórica para un análisis con rayos x.

Las fibras artificiales cuando se extruyen de las hileras presentan un estado aleatorio, sin orientar. El estirado no alargamiento aumenta la cristalinidad y la distribución ordenada, reduce el diámetro y agrupa a las moléculas juntándolas más. La cantidad de cristalinidad y orientación se relaciona con las características como; resistencia, elongación, absorción de humedad y resistencia a la abrasión así como la receptividad de la fibra a los colorantes.

Las cadenas moleculares se mantienen unidas entre si por enlaces cruzados o por fuerzas intermoleculares llamadas enlaces de hidrogeno y fuerzas de wan der Waals. Mientras más cerca estén las cadenas una de otra, más fuerte serán los enlaces. Este tipo de fuerzas de enlace de hidrogeno y  fuerzas de wan der Waals aparecen en las áreas cristalinas.

RIGIDEZ/ FLEXIBILIDAD

La rigidez indica la alineación de las cadenas a lo largo de la fibra y se le conoce como región cristalina. Por el contrario la desalineación de las cadenas moleculares que tienen las fibras. De le llama región amorfa.

PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD ESPECÍFICA.

Cuando se da en valores relativos indica comparación con el peso del agua destilada a 4ºC al nivel del mar en igualdad de volumen.  Las fibras de menor densidad tienen mayor poder de cobertura en los tejidos.

REACTIVIDAD QUIMICA.

Este término hace referencia al efecto de los álcalis, agentes oxidantes y disolventes al momento de ser aplicados al material textil.

CAPACIDAD DE TINTURA

Es la receptividad de la fibra por colorantes.

INFLAMABILIDAD.

Es la capacidad de encenderse y quemarse, influye la velocidad en que se prende y el como se esparce la flama a través de la flama.

SENSIBILIDAD AL CALOR.

Va en parte relacionado con la inflamabilidad. En este caso es la capacidad de reblandecerse, fundirse o encogerse cuando se le sujeta al calor.

COBERTURA

Es la capacidad de ocupar espacio para el resguardo o protección.