FIBRAS SINTETICAS

FIBRAS ARTIFICIALES

LAS FIBRAS ARTIFICIALES SON DERIVADAS DE LA CELULOSA SE FABRICAN DE LA TRANSFORMACIÓN QUÍMICA DE PRODUCTOS NATURALES

Celulosa Regenerada
La celulosa es el material de sostén de los vegetales; son ellos la fuente de materia prima para la fabricación de fibras de celulosa regenerada.
El primer criterio para seleccionar los vegetales a emplear es el porcentaje de celulosa que contienen con respecto al total de masa empleada. Generalmente se parte de linters de algodón o de madera de árboles de crecimiento rápido, pobre en residuo y fácilmente transformable en pulpa (Ejemplo: el eucalipto).

La celulosa de la madera finamente triturada, o de los linters de algodón, ha de ser tratada químicamente hasta disolverse para formar una masa fluida que, obligada a pasar por una hilera y separada posteriormente del disolvente, quedará transformada en filamentos de celulosa.

Es precisamente el sistema de disolución lo que proporciona un tipo u otro de celulosa regenerada.
Los sistemas hasta ahora empleados son altamente contaminadores y consumidores de agua. Es por eso que un sistema de obtención de fibras de celulosa regenerada, en el cual se utilicen disolventes reciclables y que evite el consumo desmedido de agua, será, actualmente, muy apreciado desde el punto de vista ecológico y económico. Si además,
el sistema de obtención confiere al producto unas características textilotécnicas adecuadas, estaremos ante un procedimiento con futuro. Fruto de las largas investigaciones realizadas para conseguir este producto se halla el Lyocel, nombre genérico al que corresponden nombres comerciales como lyocell, tencel y otros.

LYOCEL - TENCEL
Es una fibra artificial procedente de la pulpa de la madera (se extrae de árboles especialmente cultivados para ello) y tratada con un disolvente orgánico no tóxico (óxido amínico) para disolver directamente la celulosa y obtener una disolución muy viscosa. El disolvente empleado se recicla continuamente. Podemos decir que es una fibra ecológica.

Características
Al ser una fibra celulósica, absorbe la humedad y es totalmente biodegradable. Es muy resistente tanto en seco como en húmedo. Tiene un bajo índice de encogimiento, es un tejido con caída y tacto agradable que en estado seco se parece al poliéster. También posee una característica tendencia a la fibrilación que permite acabados con resultados especiales.

Fibrilación
El secreto del atractivo de esta fibra se esconde bajo su superficie. Una de las características más importantes es que dicha fibra fibrile y que ésta pueda ser controlada, es decir, que aparezcan micro fibrillas en su superficie sin que lleguen a desprenderse del cuerpo de la fibra. Después de lavada no queda tan apelmazada como el algodón.

VISCOSA
Es la primera fibra artificial celulósica y una de las más utilizadas. Se fabrica a partir de la celulosa extraída de la madera y se presenta en forma de filamento continuo (RAYÓN VISCOSA)  o de fibra discontinua (FIBRANA). Fresca y transpirable, brilla como la seda. Amarillea bajo los efectos del calor. Se usa para prendas exteriores e interiores.
Los métodos tradicionales de fabricación de la viscosa consistían, hasta 1985, en disolver celulosa en ácido sulfúrico y lavar el gel obtenido para aislar la fibra de celulosa pura. Un nuevo procedimiento, obtenido ese mismo año, consiste en utilizar otro disolvente que se vaporiza en una estufa (después se recupera), lo que acorta de un 80 a un 90% el proceso de fabricación y permite abaratarlo de forma considerable. Para finales de siglo se prevé una renovación y una gran expansión de la industria de la viscosa. Su comportamiento a la llama: quema rápidamente, con olor a papel quemado, de manera parecida al algodón. Cenizas escasas y blancas.

CUPRO
Las fibras de cupro para hilados se producen mediante el proceso de óxido de cobre amoniacal. Como materia prima se utiliza línteres de residuos de hilados de algodón o celulosa. La materia prima preparada se mezcla después con sulfato de cobre y lejía de sosa cáustica. El sulfato de sodio que se forma en la mezcla se elimina mediante presión. La pasta restante de hidróxido de cobre y celulosa se disuelve en calderas de agitación, por la acción del amoníaco originándose una solución viscosa, de color azul fuerte. Para el hilado se prensa y filtra a través de las hiladoras. Los chorros de líquidos que salen, se conducen por medio de agua, ligeramente alcalina, hacia el interior del filtro de hilatura, donde se coagulan, formando una masa gelatinosa, plástica. La solidificación final se efectúa sólo en el baño de estirado, extraordinariamente fuerte.
Este estiramiento le confiere a los filamentos una gran finura, una amplia paralelización de las cadenas moleculares y por ende una buena consistencia, incluso húmeda. Los filamentos neutralizados con una solución de sosa cáustica, se enjuagan, se secan y reciben el acabado que requieren para el uso previsto.
Su comportamiento a la llama: quema rápidamente, con olor a papel quemado, de manera parecida al algodón.Cenizas escasas y blancas.

MODAL
Fibra de similares características que la viscosa pero de elevada resistencia a la rotura y alto módulo de elasticidad en húmedo.
Su comportamiento a la llama es idéntico a la viscosa y el cupro: quema rápidamente, con olor a papel quemado, de manera parecida al algodón. Cenizas escasas y blancas.

ACETATO
Como materia prima se utiliza línteres, residuos de hilados de algodón y celulosa pura. Estas materias se agregan con lentitud a una mezcla de anhídrido acético, ácido acético glacial y ácido sulfúrico concentrado, formando una solución pegajosa de triacetato de celulosa.
El triacetato de celulosa es precipitado en la solución por medio de agua. En la mayoría de los casos se retira una parte de ácido acético del triacetato de difícil disolución, utilizando para ello cantidades calculadas de agua; este producto es llamado acetato 2.5. Después del lavado y secado se puede disolver con facilidad en una mezcla de acetona, alcohol y benceno.
Los chorros de líquido que salen de las tuberías se conducen hacia abajo. El líquido recibe aire caliente a contracorriente provocando que el disolvente volátil se evapore.
Estos tres rayones, generalmente se añaden a tejidos corrientes para ser usados como relleno con las siguientes propiedades: a) finura, la cual puede variar de acuerdo al diámetro de las fibras, b) resistencia, la lana de viscosa posee mayor resistencia que la lana al cobre o al acetato, c) superficie y brillo, la cual puede ser rugosa o alisada; puede ofrecer una superficie granulada, con cicatrices muy semejantes a la lana.
Este tipo de fibras ocupa el segundo lugar en el mundo, después del algodón. Un requisito básico para la formación de fibras es que las moléculas extendidas del polímero deben tener al menos unos mil anstrongs de longitud, es decir un peso molecular mínimo del orden de 10x103. El peso molecular de la celulosa de algodón no degradada, por ejemplo puede ser tan alto como 5x105. Con las fibras sintéticas, el peso molecular es limitado por cuanto al polímero debe tener una viscosidad en el fundido o en solución, adecuada para el proceso de hilatura. La mayoría de las fibras hiladas por fusión tienen peso molecular aproximadamente de 10-20x103. Las fibras textiles muestran cierto grado de cristalinidad y de orientación molecular a lo largo del eje de la fibra.
Su comportamiento a la llama: no se inflama rápidamente, funde quemando, dando glóbulos negros relativamente duros. Desprende olor a ácido acético (vinagre).

El rayón

Como se ha indicado, el rayón, la más común de las 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. En el caso de la viscosa, la celulosa se trata con sosa cáustica concentrada y, posteriormente, se disuelve en disulfuro de carbón. El proceso en todos ellos es, no obstante, idéntico en lo esencial.

En un primer momento, la celulosa se reduce a pasta y, tras ser purificada, se extiende hasta que adopta una disposición en forma de lámina. El empleo de diversas sustancias químicas, según los diferentes métodos, permite su solubilización. Como resultado de este primer tratamiento se obtiene un líquido de apariencia viscosa, que se ultra a través de una hilera. Se forman así los filamentos, que adquieren la consistencia deseada gracias a la evaporación del disolvente con que se ha tratado la celulosa, o bien a través de baños de coagulación. Una vez secos, los filamentos se retuercen, quedando listos para el proceso de hilado.

El copo de rayón, parecido al de algodón, se obtiene tras cortar el hilado a determinada longitud. La mezcla de rayón con seda, lino o algodón permite, siguiendo las técnicas habituales de hilatura, fabricar tejidos mixtos.

LAS FIBRAS SINTÉTICAS

LAS FIBRAS SINTÉTICAS SE ELABORAN MEDIANTE SÍNTESIS QUÍMICAS, A TRAVÉS DE UN PROCESO DENOMINADO POLIMERIZACIÓN.

Las fibras sintéticas son filamentos continuos de polímeros termoplásticos de alto peso molecular obtenidos por  procesos de síntesis química a partir de productos producidos en la industria petroquímica. A diferencia de las regeneradas, estas fibras no se recuperan de un producto original, sino que se las fabrican de uno nuevo. Ambas constituyen el grupo de las fibras artificiales.

Clasificación de las fibras sintéticas
Dependiendo de la naturaleza química del monómero, o producto inicial, se obtienen una diversidad de polímeros útiles para su uso textil, que se pueden clasificar POLÍMEROS POR POLI-CONDENSACIÓN
Obtenidos por la unión de los monómeros con pérdida de agua en la formación del polímero. Constituyen las fibras con más difusión dentro de las sintéticas y son:

Fibras de poliéster
Desde la primera década del siglo XX, comenzaron las investigaciones para la obtención de una fibra sintética de poliéster, pero recién en 1945 se patenta una fibra sintética de poli (etilentereftalato) (PET) y comienza diez años más tarde la producción industrial a partir de etilén glicol y dimetil tereftalato por trans-esterificación, bajo el nombre comercial de Terylene (ICI). Años después se comercializa la segunda fibra comercial bajo el nombre de Dacron (DuPont). La evolución hacia otros polímeros poliestéricos ha sido lenta y con resultados acotados. Así surgió la poli (1,4-cicloexadimetilentereftalato) (Eastman, 1958) y más recientemente poli (butilentereftalato) (PBT, 1974). Las fibras de poliéster se utilizan en forma de filamento continuo o cortadas. Debido a las excelentes propiedades de la fibra poliéster, se emplean también mezcladas con fibras naturales (algodón, lana, lino), artificiales (rayón viscosa, acetato y triacetato) y otras fibras sintéticas y acrílicas.

Fibras de poliamida
La investigación y desarrollo sobre la obtención de una fibra de poliamida, se remonta a las primeras décadas de 1900. El descubridor de la primera de ellas fue Wallace Hume Carothers en 1935, patentado en 1938 bajo el nombre comercial Nylon (DuPont). Se obtuvo por el método de condensación del ácido hexanodioico con hexametilendiamina. La cantidad de átomos de carbono en las cadenas de la amina y del ácido se indican detrás de las iniciales de poliamida, en este caso es PA 6.6.
Una excepción a los polímeros de policondensación que conforman este grupo, la constituye otra poliamida: PA 6, que es obtenida por poliadición, a partir de caprolactama, descubierta por Paul Schlack in 1938, comercializada recién en 1952 bajo la marca registrada Perlon (Bayer).
En las siguientes décadas se desarrollaron nuevos tipos de fibras poliamídicas (PA 6.10, PA 6.12, PA 11, PA 12, y copolímeros de PA 6 y 6.6). Las nuevas características técnicas en cuanto a las propiedades de la fibra de poliamida, generaron nuevos usos en diversos mercados.

POLÍMEROS POR POLI-ADICIÓN
Obtenidos de monómeros que poseen dobles enlaces en sus moléculas y cuya ruptura hace posible la unión de dichas moléculas entre si. Las fibras más importantes comercialmente son:

Fibras acrílicas
Las fibras de poliacrílicas o fibras acrílicas (como se las conoce habitualmente) son fibras sintéticas obtenidas por polimerización de adición del monómero acrilonitrilo. Este fue descubierto en 1893 en Alemania. Los trabajos de desarrollo más importantes fueron llevados a cabo por W. H. Carothers y su equipo en la compañía DuPont. Recién en 1929 se patentó este polímero y no fué hasta 1944 que DuPont anuncia el desarrollo de la fibra acrílica. Seis años más tarde inicia la producción comercial con el nombre de Orlon.
Al principio, las fibras elaboradas con 100 % de acrilonitrilo, presentaban una estructura interna compacta, con una alta orientación estérica, que hacía imposible teñirla. El problema fue resuelto por la incorporación de hasta un 15 % de otros monómeros, para conformar copolímeros que producen una estructura más abierta, lo cual permite la tintura en forma exitosa.
Las propiedades fisicoquímicas de las fibras acrílicas, permiten obtener productos textiles con buena resiliencia, retención de pliegues, recuperación de arrugas, fácil cuidado y propiedades wash and wear. Estas propiedades solo son superadas por las fibras de poliéster.

Fibras de elastano
Las fibras de elastano o fibras de poliuretano, son fibras sintéticas de un polímero termoplástico basado en la reacción de un diisocianato con un alcohol alifático. Los trabajos de investigación comenzaron en Alemania a mediados del siglo XIX, pero recién un siglo más tarde Otto Bayer (IG Farben, 1937) logra la primera síntesis de laboratorio de un poliuretano, que es patentado ese mismo año. Tres años más tarde se comienza con la comercialización de la fibra con los  nombres de Igamid y Perlon. Casi 20 años después la firma DuPont lanza al mercado fibras de poliuretano denominadas genericamente como spandex o fibras de elastano.
Los poliuretanos también pueden generar polímeros rígidos (espumas, plásticos) que no tienen aplicación como fibras textiles. En cambio los poliuretanos flexibles, se clasifican como elastómeros, que son aquellos polímeros que desarrollan un comportamiento elástico. Pueden ser tanto termoplásticos como termoestables, ya que la elasticidad depende de los enlaces covalentes del polímero (resilencia) y la capacidad de las largas cadenas moleculares, de acomodarse por si mismas, bajo los efectos de una tensión  externa (estiramiento). Las fibras de poliuretano flexible, pueden alargarse desde una décima parte de su longitud sin tensión hasta siete veces dicha longitud.

Características generales de las fibras sintéticas
Podemos estudiar las características generales de las fibras sintéticas, haciendo hincapié en los dos usos principales a que son destinadas: como materia prima para fabricación de hilados y  para la fabricación de tejidos.

USOS DE LAS FIBRAS SINTÉTICAS DE ACUERDO AL HILADO A FABRICAR
Las fibras sintéticas se obtienen en forma de filamento continuo pero pueden ser cortadas.
Se suele modificar la longitud por corte, dependiendo del uso a que van a ser destinadas.
Por ejemplo una fibra de poliéster, se corta a 28 mm para mezclar con algodón corto y 36-38 mm para algodón de fibra larga, en la mezcla de poliéster-algodón.
En el caso de una fibra poliacrílica, se corta a aprox.10-20 mm. para corte lanero y a 40 mm corte algodonero. Además es factible modificar la sección transversal. Este aspecto lo utilizan los fabricantes para su identificación (acrílico trilobal o bilobal) y otros, para mejorar las característica de brillo de las fibras (planas, semiovales, bilovales, trilobales, etc.). Pero también se suele modificar la finura  de una fibra sintética, en función del requerimiento del producto final. La expresión de éste parámetro es el denier, definido como: el peso en gramos de un filamento que mide 9000 metros de longitud. Ese monofilamento se agrupa en números diversos, para conformar los denominados hilados multifilamento.

USOS DE LAS FIBRAS SINTÉTICAS DE ACUERDO A LOS TEJIDOS
Si se tiene un filamento continuo de  fibra poliéster o poliamídica de 150 deniers, se utilizarán de 48 filamentospara tapizados y 192 para  vestimenta.

En el caso de una fibra cortada de una mezcla con algodón o viscosa, se utilizará  entre 1.0 y 1,5 denier en indumentaria y fibra hueca de 6 denier, si se destina al relleno de cubrecamas. Cuando una fibra se elabora con una finura inferior a 1 denier, entramos en un subgrupo de fibras sintéticas muy importantes denominadas: microfibras

Comparativamente las microfibras son 2 veces más finas que la seda, 3 veces más finas que el algodón y 100 más finas que el cabello humano. Esto le confiere a los tejidos elaborados con ellas propiedades superiores respecto a los tejidos convencionales.

Propiedades de las fibras sintéticas

	Tipos de fibras	Nombre	Características
	Poliamidas	Nylon	Son muy resistentes y elásticas; no son atacadas por insectos o putrefacción. Tienen el inconveniente de deformarse con el calor. A veces producen alergias a pieles sensibles. Se usan para equipos deportivos y trajes de baño, mezclada con elastanos.
	Poliéster	Tergal	De amplio uso en prendas de vestir y deportivas, sola ó mezclada con otras fibras. Son muy resistentes y con un precio relativamente bajo.
	Acrílicas	Leacril	Son muy resistentes a la acción de la intemperie y de la luz. Generalmente se utilizan en géneros de punto o en hilos para tejer manualmente (mezclas con lana).
	Polivinílicas	Rhovil	Son fibras resistentes a los agentes químicos por lo que se suelen utilizar en la elaboración de textiles técnicos.
	Polietilénicas	Sarán	Tienen una gran resistencia a la abrasión. Por ello se utiliza mucho en artículos de tapicería, alfombras y moquetas.
	Polipropilénicas	Merklón	Tiene muy bien la abrasión, así como toda clase de tratamientos y agentes químicos. Se emplean en la fabricación de tapicerías, artículos de de uso industrial y prendas de trabajos.
	Elastano	Dorlastan	Tienen una enorme elasticidad. Se emplean en la fabricación de prendas de corsetería, trajes de baño, vestuario deportivo, entre otras.