Fibra textil (naturales y sintéticas )

En el ámbito de la industria textil, se denomina fibra o fibra textil al conjunto de filamentos o hebras susceptibles de ser usados para formar hilos (y de estos los tejidos), bien sea mediante hilado, o mediante otros procesos físicos o químicos. Así, la fibra es la estructura básica de los materiales textiles. Se considera fibra textil cualquier material cuya longitud sea muy superior a su diámetro y que pueda ser hilado.

En la fabricación del hilo para textiles —tanto  tejidos como no tejidos—, se pueden utilizar dos tipos de fibra:

1. Fibra corta: hebras de hasta 6 cm de longitud. Se considera de mayor calidad cuanto más larga y más fina sea.
2. Filamento: hebras continuas. El filamento de alta calidad es más suave y resistente.

Fibras naturales

Las fibras obtenidas de una planta o un animal se denominan fibras naturales .La mayoría de estas fibras se utiliza en telas textiles, aunque las fibras de las plantas como tales se utilizan también para sogas.

Fibras vegetales

• Algodón: Los tejidos de algodón son confortables, inertes, absorben fácilmente el sudor y en
  general el agua. Tienden a encoger y desteñir. Su precio es relativamente elevado. Existen dos tipos de algodón: el pima y el tanguis.
• Celulosa pura, el algodón es la fibra natural más usada en el mundo y sigue siendo el "rey" indiscutible de la industria mundial de los textiles. El largo de la fibra varía de 10 a 65 milímetros y el diámetro de 1 a 22 micras. Absorbe la humedad rápidamente, lo que hace la ropa de algodón confortable en climas cálidos, mientras que su alta fuerza de tracción en soluciones jabonosas significa que estas son fáciles de lavar. 

• Lino: Tiene una alta resistencia mecánica y son muy elásticas. Es un buen conductor térmico,
  por lo que sus tejidos son frescos. Resiste mejor que el algodón las lejías (álcalis) y tienen tendencia a arrugarse. Existen diferentes tipos de lino según su especie, las principales son: el lino común y el lino perenne.
•  Como el algodón, la fibra de lino es un polímero de celulosa, pero su estructura es más cristalina haciéndola más fuerte, rizada y rígida para manejar, y más fácilmente arrugable. El rango de las fibras de lino en longitud es de hasta 90 cm y de un promedio de 12 a 16 micras de diámetro. Absorben y liberan el agua rápidamente, haciendo la tela de lino confortable para vestir en climas cálidos. El lino fue una de las primeras fibras en cultivarse, hilarse y tejerse para producir textiles. 

Abaca: Una fibra de hoja, compuesta por células largas y delgadas que forman parte de la estructura de soporte de la hoja. El contenido de lignina está por encima del 15%. El abacá es valorado por su gran resistencia mecánica, flotabilidad, resistencia al daño por agua salada, y por el largo de su fibra - más de 3 metros. Las mejores clasificaciones de  la abacá son finas, brillantes, de un color habano claro y muy fuertes. El abacá se muestra prometedora , economizando energía, como sustituto de la fibra de vidrio en automóviles. 

Bonote: Entre las fibras vegetales, el bonote tiene una de las más altas concentraciones de lignina, que lo hace más fuerte pero menos flexible que el algodón e inadecuado para teñir. La fuerza de tracción del bonote es más baja comparada con la del abacá, pero tiene buena resistencia a la acción microbiana y al daño por agua salada. El bonote es una fibra que se extrae de la cáscara del coco y se usa para fabricar sogas, colchones, cepillos, geotextiles y asientos para automóvil. 

 

Cáñamo: Largas, fuertes y durables, las fibras de cáñamo son cerca del 70% de celulosa y contienen bajos niveles de lignina (alrededor de 8 a 10%). El diámetro de la fibra está entre 16 y 50 micras. La fibra de cáñamo conduce el calor, tiñe bien, resiste el moho, bloquea la luz ultravioleta y tiene propiedades naturales antibacterianas. Las fibras más cortas del corazón leñoso ("estopa") contienen niveles más altos de lignina. Los adelantos recientes en la "algodonización" de la fibra de cáñamo podrían abrir las puertas hacia el mercado de la moda de alta calidad. 

Yute: Llamada la "fibra dorada", el yute es largo, suave y brillante, con una longitud de 1 a 4 metros y un diámetro de entre 17 a 20 micras. Es una de las fibras naturales vegetales más fuertes y sólo está en segundo lugar con el algodón en términos de cantidad de producción. El yute tiene propiedades altamente aislantes y antiestáticas, moderadas reabsorción de humedad y baja conductividad térmica. Los hilos fuertes de fibra se usan para fabricar sacos, y contribuyen a los medios de subsistencia de millones de pequeños agricultores. 

Ramio: La fibra de ramio es blanca con un brillo sedoso, similar al lino en absorción y densidad, pero más basta (25 a 30 micras). Una de las fibras naturales más Fuertes, tiene baja elasticidad y tiñe fácilmente. Las virutas de ramio están cerca de los 190 centímetros de longitud, con células individuales tan largas como de 40 centímetros. Las fisuras transversales de la fibra que hacen frágil el ramio favorecen la ventilación. No ampliamente conocido fuera de los países de Asia Oriental que lo producen, el ramio es ligero, sedoso y hecho para el verano. 

Sisal: Brillante y de un blanco cremoso, la fibra de sisal mide cerca de 1 metro de longitud, con un diámetro de 200 a 400 micras. Es una fibra basta, dura e inadecuada para textiles o telas. Pero es fuerte, durable y alargable, no absorbe humedad fácilmente, resiste el deterioro del agua salada, y tiene una textura superficial fina que acepta una amplia gama de teñidos. Demasiado burdo para el vestido y la tapicería, el sisal está sustituyendo al asbesto y la fibra de vidrio en muchos materiales compuestos. 

 Fibras naturales animales:

Las fibras naturales animales como su propio nombre indica se obtienen de los animales, estas fibras son proteínas resistentes a la mayoría de los ácidos orgánicos. Ejemplos de estas fibras son la lana, el algodón, el lino y la seda.

Alpaca: La fibra de alpaca es parcialmente hueca, de 20 a 70 micras en diámetro y viene en 22 colores naturales. Es ligera, más fuerte que la lana de oveja y provee excelente aislamiento. Las alpacas Huacayo producen fibras suaves, densas y cortas, mientras que el vellón de la rara suri es brillante, sedoso y liso. La alpaca se mezcla bien con la lana, el mohair y la seda. Suave y densa, o brillante y sedosa, la alpaca es usada para hacer las telas más lujosas y ropa para deportes al aire libre. 

 

Angora: El sedoso pelo blanco del angora es una fibra hueca clasificada como lana. Con un diámetro de 14 a 16 micras, es una de las fibras animales más sedosas. La lana de angora es muy suave al tacto, gracias al bajo relieve de su escala de cutícula. Los pelos son ligeros, absorben bien el agua y secan fácilmente. La lana Premium es tomada de la espalda y de los lados superiores del conejo. Fina, sedosa y excepcionalmente suave al tacto, la lana del conejo Angora es usada en tejidos de punto de alta calidad. 

Camello: La fina fibra que cae de un camello Bactriano, tiene un promedio de cerca de 20 micras de diámetro y su longitud varía de 2.5 a 12.5 cm. El pelo de la cría de camello, el cual puede medir tan poco como 16 micras (a la par con la fina cachemira), es el más suave y más valioso. Por su calidad y escasez, el pelo de camello se utiliza en textiles de lujo. El hilo de camello de mejor calidad es hilado por mujeres en los hogares nómadas de Mongolia y de Mongolia Interior, China. 

Cachemira: Los estándares de Estados Unidos establecen un promedio del diámetro para la fibra de cachemira en no más que 19 micras, y el tope de calidad de la fibra es de sólo 14. Tiene un rizado natural, que permite que sea hilada en finos tejidos ligeros. La cachemira tiene pequeños espacios de aire entre las fibras, lo que la hace cálida y liviana, mientras que las células delgadas de la cutícula superficial la hacen más lisa y brillante. Es lujosa, rara y costosa: la lana de seis cabras de cachemira es suficiente para hacer tan sólo una chaqueta deportiva de cachemira. 

Mohair: El diámetro del mohair está entre las 23 micras en la primera esquila hasta las 38 micras en los animales más viejos. Luminosa y aislante, su fuerza de tensión es significativamente más alta que aquella de la lana de merino. Como la lana, el mohair tiene escalas superficiales, pero éstas son más delgadas, haciéndolo suave al tacto. La luz reflejada desde la superficie da al mohair un brillo característico. Las escalas superficiales hacen al mohair suave al tacto, mientras que la luz reflejada desde su superficie le da su brillo característico.

Seda: Un filamento de seda es un hilo continuo de gran fuerza tensora que mide entre 500 y 1 500metros de longitud, con un diámetro de 10 a 13 micras. En la seda tejida, la estructura triangular de la fibra actúa como un prisma que refracta la luz, dando al paño de seda su altamente estimado "brillo natural". Tiene buena absorción, baja conductividad y tiñe fácilmente. Creada en la antigua China, donde su uso se reservaba a la realeza, la seda sigue siendo la "reina de los tejidos". 

También es un filamento proteínico producido por el gusano de la seda. Es una fibra ligera, muy
resistente a la tracción tanto en húmedo como en seco, absorbe rápido la humedad aunque
es resistente a ella, se descompone rápido con el calor y la luz también la descompone. Existen varios tipos de seda:

- El crespón , se hace enrollando dos hilos de seda cruda doblando dos o más de estos y enrollándolos de nuevo .
- El torzal se realiza dando al hilo de seda cruda en un giro preliminar en una dirección y después enrollando dos de estos hilos entre si , en dirección contraria en una proporción de 4 vueltas por centímetro.
- El crepé , se realiza de forma similar pero mas enrollado entre 15- 30 vueltas por centímetro.
- El hilo de trama , se realiza torciendo en una dirección dos o mas hilos de seda cruda con 8 o 12 vueltas por centímetro.
- Torcidos sencillos , son hilos individuales de seda cruda que se tuercen en una sola dirección , el número de vueltas dependerá de la calidad que queramos obtener.
- El hilo crepe , se utiliza para las telas arrugadas.
- El torcido sencillo para las telas transparentes, que son las que utilizaremos en la pintura en seda organín o torzal.

 

Lana: La lana tiene un ondulado natural y patrones de escala que la hacen fácil de hilar. Las telas hechas de lana tienen mayor grosor que otros textiles, proveen mejor aislamiento y son resistentes , elásticas y durables. El diámetro de la fibra está entre las 16 micras en la lana superfina del merino (similar a la cachemira) a más de 40 micras en lanas de pelos bastos. Una oferta limitada y sus características excepcionales han hecho de la lana la fibra textil principal. 

Tiende a desteñirse con la luz, tiene una resistencia mecánica relativamente baja que
compensa con su elasticidad. Si está húmeda es poco resistente. Absorben mucho la
humedad y tiene un tacto suave. La lana se puede obtener de diferentes tipos de animales como por el ejemplo el conejo, las llamas, las cabras y el más conocido la oveja.

Fibras Sintéticas

las fibras sintéticas son un tipo de fibra textil que se obtiene de diferentes productos que derivan del petróleo, o sea, que este tipo de fibra es totalmente química porque la sintetización de su materia prima así como la producción de la hebra son una producción de los hombres y no proceden directamente, o en parte, del entorno natural tal como sucede con las fibras naturales y las fibras artificiales. Por caso es importante marcar que la fibra sintética no es artificial, aunque muchas veces se las denomina de manera indistinta.

RAYON

El rayón, la más común de la fibras artificiales, se elabora a partir de la celulosa.

El proceso de fabricación difiere según el procedimiento empleado; en función de ello recibe la denominación de rayón, viscosa,  acetato de celulosa o bemberg.

Para fabricar el rayón, la celulosa purificada, se convierte a través de un proceso químico, en un compuesto soluble. Esta solución, se transforma en filamentos suaves, que luego se regeneran como celulosa casi pura. Debido a esta reconversión, al rayón se le denomina: fibra de celulosa regenerada.

La celulosa purificada para producir rayón, proviene de la pulpa de madera procesada. Es conocida como celulosa disolvente para diferenciarla de las pulpas que se utilizan en la fabricación del papel.

Estructura física

El rayón normal posee líneas longitudinales llamadas estrías y una sección cruzada de forma indentada circular. Las secciones cruzadas del HWM y del rayón "cupra" son redondas. El rayón filamentoso tiene de 80 a 980 filamentos por hilo.

Las fibras de rayón son, por naturaleza, muy brillantes, pero la adición de pigmentos mates reduce su brillo natural.

Propiedades

Es una fibra muy versátil y tiene las mismas propiedades en cuanto a comodidad de uso que otras fibras naturales, pudiendo imitar el tacto de la seda, la lana, el algodón o el lino.

Las fibras pueden teñirse fácilmente de otros colores. Los tejidos de rayón son suaves, ligeros, frescos, cómodos y muy absorbentes, pero no aislan el cuerpo, permitiendo la transpiración. Por ello son ideales para climas calurosos y húmedos.

El rayón de acetato, no funde, arde rápidamente dejando un residuo de ceniza muy pequeña. Se sintetiza a partir de ácido sulfúrico en frío al 80 %. Además, es sensible al calor y exige precauciones para su planchado. Así mismo debe ser teñido con anilinas. Acepta admirablemente las tinturas combinadas, presentándose por eso el teñido multicolor.

El rayón derivado de la nitrocelulosa de Chardonnet, del proceso viscoso o del cuproamonio, se caracteriza por su fácil teñido y porque su consistencia sufre al mojarse, aunque una vez seco recupera íntegramente su fuerza.

El rayón viscoso, es resistente al uso y a la luz, se tiñe con gran facilidad y no le ataca la polilla, con él se teje gran variedad de tejido desde el papelón hasta la sedaría más fina.

Tipos

Actualmente, existen varios tipos de fibra de rayón que se utilizan comercialmente. La más conocida de estas fibras es la Viscosa. Este nombre proviene de la alta viscosidad de la solución de celulosa.

El HWM es una versión modificada de la viscosa que destaca por ser más resistente con el agua. El rayón HWM es también conocido como "polinósico" o por el nombre comercial MODAL.

El rayón de alta tenacidad es otra versión modificada de la viscosa casi el doble de resistente que el HWM.

El rayón de cupramonio tiene propiedades similares a la viscosa, pero durante su producción la celulosa es combinada con cobre y amoniaco.

Usos

El rayón se usa mayoritariamente en:

·         La confección textil (blusas, vestidos, chaquetas, lencería, forros, trajes, corbatas)

·         Decoración (colchas, mantas, tapicería, fundas)

·         Industria (material quirúrgico, productos no tejidos, armazón de neumáticos)

·         Otros usos (productos para la higiene femenina)

FIBRA ACRÍLICA 

Se define como fibra acrílica un polímero constituido por macromoléculas lineales cuya cadena contiene un mínimo del 85% en masa de unidad estructural correspondiente al acrilonitrilo.

Desde el punto de vista de la disponibilidad de las materias primas necesarias para su fabricación, las fibras acrílicas presentan unas perspectivas muy favorables, ya que ninguna de ellas es aromática. Ello supone la ausencia de interferencia de otros sectores cuya demanda y legislación sé orienta hacia el consumo de productos aromáticos.

Las propiedades de las fibras acrílicas recomiendan su empleo como alternativa de la lana en el campo del vestido y de los textiles para interiores. Entre estas propiedades se pueden citar la alta voluminosidad con tacto cálido parecido a la lana, su excelente resiliencia, su baja densidad y su tacto agradable. 

Historia y/ antecedentes.

Desde 1913 una patente alemana había contemplado la posibilidad de producir hilados a partir del cloruro de polivinilo, material plástico de gran utilización, pero no se conocía ningún solvente para este producto y la patente no tuvo aplicación.

En 1931 I.G. Farben retorno a la idea de utilizar cadenas largas de cloruro de polivinilo por ser un producto económico obtenido a partir del acetileno o del etileno. Sobre clorando el cloruro  de polivinilo, obtuvo un producto soluble en acetona. En 1948 se descubrió que el cloruro de polivinilo se podía disuelven en una mezcla de acetona y sulfato de carbono, facilitando la fabricación de fibras acrílicas.

Producción y/o proceso.

Algunas fibras acrílicas se hilan en seco, con disolventes y otras si hilan en húmedo. En hilatura con disolvente, los polímeros se disuelven en un material adecuado, como dimetilformamida, la extracción se hace al aire caliente y se solidifican por evaporación del disolvente. Después de la hilatura, las fibras se estiran en caliente de tres a diez veces su longitud original, se ondulan, se cortan y se comercializan como fibra corta o filamento. En la hilatura en húmedo el polímero se disuelve en un disolvente, la extruccion se efectúa en un baño coagulante, se seca se ondula y se recoge en forma de filamento para voluminizarlo o se corta en fibras y se embala.

El acrilonitrilo es relativamente barato, pero los disolventes son costosos, por lo que el proceso de hilatura es más caro que las otras fibras sintéticas.

Estructura física

Una de las características más importantes de las fibras acrílicas es la forma de su sección transversal que es resultado del proceso de hilatura. La hilatura en seco produce una en forma de hueso (hueso de perro). Las diferencias en sección transversal influyen sobre las propiedades físicas y estéticas y son por lo tanto un factor determinante en el uso final. Las formas redondas y de frijol son mejores para alfombras porque tienen cierta rigidez que contribuye a la elasticidad.

La forma de hueso y las formas planas dan la suavidad y el lustre deseado para las prendas de vestir. El Creslán, el zefrán y el acrilán se hilan en húmedo.

Toda la producción de fibras acrílicas en los EE.UU es en forma de fibras cortas y de cable de filamentos continuos. Las fibras cortas pueden encontrarse en todas las medidas de deniers y longitud adecuadas para los sistemas de hilado.

Varía también el potencial de encogimiento de las fibras acrílicas. Las primeras fibras bicomponentes que se produjeron fueron acrílicas.

Aplicaciones y Usos en diversos sectores:

Dentro de sus distintas aplicaciones podemos mencionar su uso en los siguientes sectores:

PUBLICITARIO: Letreros Luminosos, Exhibidores de Productos (Displays), Señaléticas,  Cupulas, Esferas, Bandejas, llaveros, y otros productos. 

 Poliamida o Nylon

Es una fibra química textil sintética, obtenida a partir de derivados de productos petrolíferos y aceites, que generan un monofilamento continuo, resistente y ligero con el que se fabrican los tejidos.

Una poliamida es un tipo de polímero que contiene enlaces de tipo amida. Las poliamidas se pueden encontrar en la naturaleza, como la lana o la seda, y también ser sintéticas, como el Naylon o el Kevlar. Se designan con las siglas PA.

La poliamida más conocida es el nylon, un sólido opaco, blanco, que puede presentarse de diferentes formas aunque los dos más conocidos son la rígida y la fibra. Es duro y resiste tanto al rozamiento y al desgaste como a los agentes químicos.

Propiedades químicas

·     Efecto a los ácidos: las soluciones diluidas afectan ligeramente al Nylon 6. Las soluciones concentradas en caliente de ácidos inorgánicos destruyen al nylon. Las soluciones concentradas en frio del ácido sulfúrico y nítrico disuelven el nylon.

·      Efecto a los solventes orgánicos: el ácido fórmico concentrado, el fenol y el metracresol disuelven el nylon. Los solventes comúnmente usados en el lavado industrial o domestico no afectan.

·    Efecto a los álcalis: el nylon tiene una excelente resistencia, tanto a loa álcalis débiles como a los fuertes.

·      Resistencia biológica: el nylon no es atacado por polilla, moho u otros microorganismos.

·    Colorantes aptos: son similares a los del Nylon 6,6: colorantes dispersos, ácidos, algunos colorantes directos y colorantes al cromo.

En el Nylon 6,6 penetra mejor el tinte.

Las propiedades específicas.

Las Poliamidas se caracterizan por su óptima propiedad mecánica, resistencia al desgaste, bajo coeficiente de fricción, puntos de fusión elevada, buena resistencia al impacto y  alta resistencia a la fatiga. También una excelente resistencia a disolventes orgánicos, salvo para algunos, como el ácido fórmico, m-cresol, etc

Pueden ser moldeadas fácilmente y se utilizan para producir una amplia gama de  artículos teñidos. También poseen un excelente brillo superficial.

Los polímeros reforzados con vidrio se caracterizan por un alto nivel de rigidez, buena estabilidad dimensional, óptima resistencia térmica, buena resistencia al desgaste,
y bajos coeficientes de fricción.