lunes, 19 de septiembre de 2016

¿Qué es una fibra?

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.
Unidad de materia prima que se utiliza para hacer hilo y sirve para la fabricación de diversos tipos de tejidos, prendas, artículos domésticos, artículos industriales.


¿Qué es un género textil?

Un gran número de artículos que nos rodean se confeccionan con fibras textiles, muestra de ello lo tenemos en las ropas que vestimos así como los numerosos artículos que nos acompañan en nuestros hogares, como pueden ser las toallas, sábanas, fundas, cortinas, forros de muebles, colchones, paños de cocinas y otros. Pero fuera de nuestros hogares también están presentes, pues la industria textil produce sacos de envases, lonas, mallas, correas, sogas, redes de pescas y muchos más. Todos estos artículos se fabrican a partir de las fibras naturales y artificiales, estas últimas muy relacionadas con la industria química.
Si de fibras textiles pretendemos hablar podemos decir que estas son, generalmente, filamentos cortos y muy finos (en el orden de los 10 a 500 milímetros de largo y los 50 micrones de grosor). A partir de estas fibras, mediante un proceso industrial, se obtienen los hilos que permiten la confección de los diferentes tejidos.
Al igual que todos los materiales las fibras textiles tienen sus propiedades que varían de acuerdo al tipo de fibra y que es hace necesario conocerlas para poder determinar correctamente que tipo de tejido utilizar en determinado articulo. Se plantea por los conocedores de estos materiales que "las fibras hacen hilo y los hilos hacen telas".
Así por ejemplo la fibra de algodón es muy flexible y poco elástica y es por ello que se arruga con facilidad, sin embargo es muy higroscópica, o sea, absorbe fácilmente la humedad razón por la cual se utiliza en camisetas y además permite ser teñida con facilidad. Por otro lado puedes ver como la fibra del henequén es muy dura y muy fuerte y es por eso que se utiliza entre otras cosas para la confección de sogas. Como puedes haber observado como teniendo en cuenta las características de cada fibra es su utilización.
Entre las propiedades más conocidas de las fibras textiles se encuentran: la elasticidad, la flexibilidad, la resistencia a la tracción, la higroscopicidad, el grosor de la fibra y el brillo natural.
Es importante conocer el origen de las fibras, esto también ayuda a una selección adecuada de la fibra a utilizar. Antes de conocer dicha clasificación es conveniente definir los términos natural y artificial cuando se habla de fibras textiles.
Fibras naturales. Son las que se obtienen directamente de la naturaleza mediante determinados procesos tecnológicos.Fibras artificiales. Son las que se obtienen por determinados procesos de transformaciones químicas.

Clasificaciones de textiles.

Fibra es cada uno de los filamentos que, dispuestos en haces, entran en la composición de los hilos y tejidos, ya sean minerales, artificiales, vegetales o animales. Fibra textil es la unidad de materia de todo textil.
Las fibras que se emplearon en primer lugar en la historia del textil fueron las que la propia naturaleza ofrecía; pero aunque existen más de 500 fibras naturales, muy pocas son en realidad las que pueden utilizarse industrialmente, pues no todas las materias se pueden hilar, ni todos los pelos y fibras orgánicas son aprovechables para convertirlos en tejidos.
Características
Para ser utilizada una fibra como textil, debe reunir varias condiciones estructurales y una serie de cualidades como: finura, longitud, carácter, rizado o torcido, color y brillo, elasticidad, resistencia, elongación en las fibras naturales, afinidad tintórea, y resistencia al calor, a la luz, a los álcalis y solventes, a la acción de agentes atmosféricos, a los reactivos químicos y a las bacterias.
En la naturaleza, y con la única excepción de la seda, las fibras tienen una longitud limitada, que puede variar desde 1 mm, en el caso de los asbestos, hasta los 350 mm de algunas clases de lanas, y se denominan fibras discontinuas. Químicamente se pueden fabricar fibras de longitud indefinida, que resultarían similares al hilo producido en el capullo del gusano de seda y se denominan filamentos; estos filamentos son susceptibles de ser cortados para asemejarse a las fibras naturales (fibra cortada).
Clasificación
Las fibras textiles se clasifican en dos grandes grupos: fibras naturales y fibras artificiales.
Fibras naturales
Este grupo constituido por todas aquellas fibras que como tales se encuentran en estado natural y que no exigen más que una ligera adecuación para ser hiladas y utilizadas como materia textil.
En cuanto a las fibras naturales, cabe hacer una subdivisión según el reino natural del que proceden: animales, procedentes del reino animal; vegetales, procedentes del reino vegetal; minerales, procedentes del reino mineral.
De origen animal.
Seda. Fibra de origen animal
Son todas aquellas fibras que como tales se encuentran en estado natural y que no exigen más que una ligera adecuación para ser hiladas y utilizadas como materia textil.
Estas proceden del reino animal:
de glándulas sedosas: se dan dos variedades de sedas: la seda salvaje (tussah o tusor) y la exclusivamente llamada seda.
de folículos, pilososLana, pelo de alpaca, angoracamellocachemiracabraguanacollamanutriavicuñayak y pelo de caballo
De origen vegetal
Fibra de ramio
Las fibras vegetales son principalmente de celulosa, que, a diferencia de las proteínas de las fibras de origen animal, es resistente a los álcalis.
Desde el punto de vista de su estructura, las fibras vegetales se clasifican en grupos:

de semilla: algodón
de tallo: linocáñamoyuteramiokenaf
de la hoja: abacásisal
del fruto: coco
otras: espartobanana, dunn, henequénformiomagueyananá.
De origen mineral

La fibra de vidrio es la única fibra de origen inorgánico (mineral) que se utiliza a gran escala en los tejidos corrientes
Fibras artificiales
Este grupo lo forma una gran diversidad de fibras que no existen en la naturaleza sino que han sido fabricadas mediante un artificio industrial. La constituyen las fibras manufacturadas químicas, obtenidas en la industria química a base de polímeros naturales de celulosa, proteína y otras materias primas; o sea la transformación química de productos naturales (fibras artificiales) o polímeros sintéticos (fibras sintéticas).
Dentro de las fibras artificiales se encuentran: el rayón, el nailon, la viscosa A partir de 1940 muchas otras fibras sintéticas alcanzaron importancia en la industria textil, como el poliéster (a veces denominado dacrón), el polivinilo, el polietileno y la olefina.
La utilización de fibras artificiales condujo a numerosos cambios en la economía textil, debido a que los métodos de producción y características físicas de estas fibras podían adaptarse para cumplir requisitos específicos. Los países altamente industrializados, que antes estaban obligados a importar algodón y lana como materias primas para los textiles, pasaron a fabricar sus propias fibras a partir de recursos disponibles como el carbón, el petróleo o la celulosa.
El desarrollo de las fibras sintéticas llevó a la producción de nuevos tipos de tejidos, duraderos y de fácil lavado y planchado.
¿Clasificación de textiles por elaboración?
Sintéticas.
Dependiendo de la naturaleza química del monómero, ó producto inicial, se obtienen una diversidad de polímeros útiles para su uso textil, que se pueden clasificar en:

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 poliéstr
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 (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 Igamad y Perlon. Casi 20 años después la firma DuPont lanza al mercado fibras de poliuretano denominadas genéricamente 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.


Otras fibras sintéticas

Existen en el mercado otras fibras sintéticas obtenidas por el mecanismo de poliadición, que revisten menor importancia en cuanto a su uso como fibras textiles, dado que sus limitadas propiedades fisico-químicas restringen su uso a casos muy específicos.
Entre las fibras de uso textil orientado al sector de textiles técnicos o decoración se encuentran las fibras de polipropileno, polietileno y polivinilo. Ello es debido a que presentan algunas limitaciones para su uso en indumentaria, como baja estabilidad al calor en el caso de las fibras polivinílicas o por la falta de confort en los otros dos casos (polietileno y polipropileno), entre otras causas. 
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 poliacrilica, 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, tribales, 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 filamentos para 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 par 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.


Textiles inteligentes.

Ya conocíamos “la inteligencia” de las máquinas. A partir de ahora, habrá que admitir la inteligencia de los nuevos materiales, y en el caso que nos concierne, de los textiles. ¿En qué consiste este nuevo paradigma insólito? Con un aspecto más bien cercano a la ciencia ficción, pero totalmente reales, las investigaciones sobre estos tejidos del futuro se están multiplicando.
Estas exploraciones futuristas pretenden dotar a los textiles de una capacidad de percepción selectiva de su entorno, por ejemplo, al reaccionar frente a diferentes temperaturas, campos eléctricos o magnéticos, condiciones de iluminación o de colores ambientes. Según los estímulos, pueden adaptarse transformando su forma, su poder de aislamiento, su coloración, su elasticidad: en otras palabras, consiguen corregir espontáneamente una situación. Poseen, llegado el caso, la facultad de asumir funciones cognitivas como el registro y el almacenamiento de datos, de enviar señales o de recibirlas e incluso de convertirse en intermediarios polivalentes de información y de comunicación a distancia. ¿Es algo utópico? Ni mucho menos. Las primeras traducciones reales de estas creaciones inéditas tejidas empiezan a aparecer.

Propiedades de la fibra.

Propiedades de las Fibras:
Las propiedades básicas deseables en una fibra son:

1.- Alto punto de fusión, que la haga apta a tratamientos térmicos, ya sean de tintura o planchado.
2.-Suficiente resistencia y elasticidad.
3.-Tintabilidad, es decir, que se le pueda aplicar color de forma permanente.
4.-Hidrofilidad moderada, que sea confortable al contacto con la piel.
Pero todas estas propiedades dependen del campo de aplicación, así que atendiendo a éste campo (prendas de vestir), las propiedades más apreciadas son:
-Percepción; el tacto, aspecto visual…
-Capacidad de protección frente al calor, al frío o al agua.
-Fácil cuidado de la prenda.
-Confort.
-Durabilidad y mantenimiento.

En cambio, cuando se trata de usos más técnicos o industriales, las propiedades más apreciadas en una fibra son:
-Resistencia a la tracción y fatiga.
-Resistencia a diferentes agentes.
-Durabilidad al uso y mantenimiento.
-Protección frente a agentes externos.