Tecnologia de Fibrs y Piels 2013 IIx

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TECNOLOGIA DE FIBRAS Y PIELES ANIMALESEl curso en su primera parte de Tecnologa de Fibras tiene en su contenido a las principales fibras textiles empleadas en la industria textil y de confecciones, su origen, caractersticas y propiedades textiles que las diferencian una de la otra con la finalidad de conocerlas y sobre todo saber cmo tratarlas como producto desde los centros de produccin hasta la llegada a la industrial textil donde son transformados de fibras a hilos y de hilos a tejidos. FIBRA TEXTILEn el mbito de la industria textil, se denomina fibra textil al conjunto de filamentos o hebras susceptibles de ser usados para formar hilos o telas, bien sea mediante hilado, tejido o mediante otros procesos fsicos o qumicos. As, la fibra es la estructura bsica de los materiales textiles. Se considera fibra textil cualquier material cuya longitud sea muy superior a su dimetro y que pueda ser hilado.En la fabricacin del hilo para textiles, se considera de mayor calidad cuando el filamento o hebra o fibra es mas larga (mayor a 6 centimetros), ms fina, suave y resistente, menores a esta longitud son consideradas como fibras cortas. Tradicionalmente las fibras textiles se han clasificado en tres grupos:A. Fibras naturales 1.De origen animal: Generalmente fibras proteicas, las que frente al fuego arden desprendiendo un olor caracterstico a cuerno quemado y dejando cenizas oscuras. El ser humano las ha utilizado desde tiempos prehistricos.a. Pelos: la ms importante es la lana de oveja, cabra, (el mohair es de cabra de Angora; el cachemir es de cabra de Cachemira), de camlidos sudamericanos (alpaca, llama, vicua, guanaco), el pelo de conejo que ofrece buena hilabilidad (capacidad para formar hilos).b. Seda: el nico filamento continuo producido por la naturaleza es elaborado por la larva del gusano de seda. En la actualidad se investiga sobre la seda de araa, en particular sobre la araa de la seda de oro. 2.De origen vegetal: Generalmente celulsicas. Son de una sola fibra (como el algodn), o se componen de haces de fibras (como el lino, camo, yute, etc.). Arden con fuego despidiendo un olor caracterstico a papel quemado y dejando cenizas blanquecinas en pequea cantidad. Estas fibras son producidas por alguna parte de la planta como: Semilla: algodn, cocotero, ceiba (o kapok, en pases angloparlantes Tallo : lino, yute, camo, ramio Hoja : henequn o sisal, formio, abac, esparto, miraguano. Raz : agave tequilana. 3.De origen mineral: Son inorgnicas como el amianto o asbesto (prohibido debido a las propiedades carcinognicas de sus fibras), fibra de vidrio y fibra de metales preciosos, como el oro y la plata.B. Fibras artificiales1. Proteicas. Pueden ser derivadas de protenas animales: el lanital de casena de la leche; o de fibras vegetales: vicara (del maz o choclo) y ardil (del cacahuete o man). 2. Celulsicas. Reciben el nombre genrico de rayn, que sustituye a seda artificial usado en la primera mitad del siglo XX. Hay diversos tipos: rayn nitrocelulosa o seda Chardonnet, rayn cuproamonio o cupro, rayn viscosa o viscosa, rayn acetato y rayn triacetato o acetatos, rayn HWM o modal, lyocell. 3. Algnicas: rayn alginato. C. Fibras sintticasFibra sinttica. Se obtienen a partir de productos fabricados por el humano, son enteramente qumicas. Las primeras fibras sintticas se clasificaban por la forma de obtencin.Por policondensacin: poliamida como Nylon, Perlon, Enkalon, y polister como Tergal, Terlenka, Terylene, Trevira, Dacron.Por polimerizacin: fibras acrlicas como Acrylan, Orlon, Leacril, Crilenka; fibras polivinlicas como el Rhovyl, Thermovyl, Courlene; fibras olefnicas, o del polietileno, como Saran, o del polipropileno; fibras de poliuretano, como el elastano o Lycra.Las modernas fibras sintticas pertenecen a diversos grupos:a) Aramidas: como Kevlar, Nomex, b) Microfibras: fibras ultrafinas de polister y poliamida, obtenidas por procesos especiales.c) Fibra de carbono: utilizada principalmente en la fabricacin de composites, tambin tiene

INDUSTRIA TEXTIL.La industria textil agrupa todas aquellas actividades dedicadas a la fabricacin y obtencin de fibras, hilado, tejido, tintado, y finalmente el acabado y confeccin de las distintas prendas.En estas operaciones textiles tambin estn consideradas las de preparacin de las fibras de origen natural (vegetales o animales), y en los que se realizan procesos como el blanqueado yteido.La elaboracin de tejidos se remonta a la antigedad ms lejana. Como industria textil, tras la invencin de los telares mecnicos, comenz a desarrollarse en Gran Bretaa, Francia, Blgica y Estados Unidos a partir de mediados del siglo XVIII. Las mquinas se fueron perfeccionando rpidamente, pudiendo as incorporarse en la elaboracin distintas clases de fibras.

Ilustracin de un telar de finales del siglo XVILa lana, que era la fibra natural ms utilizada, comenz a ser sustituida por el algodn, y aunque no la desplaz totalmente, s se convirti en la fibra natural de origen vegetal ms utilizada.Ya en pocas recientes, el algodn que en tiempos pasados ocupaba en EEUU ingente mano de obra esclava en los territorios del Sur comenz a perder su primer puesto en cuanto a demanda para la industria textil, y fue siendo reemplazado en gran parte por las nuevas fibras sintticas y artificiales, con origen en los hidrocarburos, celulosas, etc.

El algodn fue perdiendo el primer puesto de las fibras preferidas para la confeccin, y reemplazada en parte por las nuevas fibras sintticasLa industria textil constituye el primer sector econmico en muchos pases. Su importancia y evolucin en estos pases viene determinado por una autonoma en la cual no precisan inversiones o tecnologa fornea, materias primas costosas, ni tampoco una mano de obra demasiado especializada.La industria textil comprende multitud de procesos y/o tratamientos especficos destinado a dar a los hilos y a los tejidos propiedades y caractersticas concretas.Dependiendo del tipo de fibra, o del efecto de acabado que se desea dar, se utilizan variados mtodos fsicos y qumicos.Entre los procedimientos habituales destacan los siguientes: AblandadoEs una operacin consistente en eliminar la aspereza de las hilachas del yute o del camo debidas a las incrustaciones de impurezas que mantienen unidas las fibrillas elementales. AcabadoEs el conjunto de operaciones que se llevan a cabo sobre un tejido crudo para adecuarlo a su uso final. Las principales son: repasado, lavado, cepillado, enrasado, chamuscado y apresto. El acabado, proceso especial que se confiere a la lana para conseguir una superficie cubierta de pelo aplastado lo que proporciona suavidad a un tejido. AgramadoEs una operacin consistente en machacar y espadillar el lino, camo, yute, etc., despus de su maceracin, para conseguir las fibras limpias. AlisadoEs una operacin consistente en tratar los hilos de lana a cierta tensin, sometidos a temperatura y humedad adecuadas, para evitar su posterior rizado. AzufradoEs un proceso de blanqueado al cual se someten las lanas mediante emanaciones de azufre. MuaradoEs un proceso que consiste en el tratamiento de una superficie (cuando aparece granos de tejido) hacindolos pasar por calandrias de muarar que, al aplastar el grano del tejido, le confieren un acabado tornasolado (muar), y la irregularidad del proceso es lo que proporciona un acabado tornasolado.La hilaturaLa hilatura comprende el conjunto de procesos al que son sometidas las fibras textiles, tanto las naturales como las sintticas, para ser transformadas en hilados homogneos y resistentes.El proceso de hilatura vara en funcin de las caractersticas de las fibras, tales como la longitud, limpieza o finura, as como el origen animal, vegetal, qumico, etc. As, se diferencia la hilatura de fibras largas, como la lana, de las fibras cortas, como el algodn. Las operaciones fundamentales que tienen lugar en el proceso de la hilatura comienzan con la limpieza y apertura de las fibras, de tal modo que queden sueltas, homogneas y libres de impurezas, ya que stas perjudican la calidad del hilo. Esto se consigue con mquinas que combinan acciones mecnicas y aerodinmicas.Dado que las fibras textiles son heterogneas, hay que llevar a cabo una mezcla de las que tienen caractersticas parecidas, a fin de que las propiedades del hilo permanezcan lo ms constante posible en un mismo proceso de fabricacin. Mediante el cardado se separa cada una de las fibras, las cuales se hallan todava desordenadas formando una masa ms o menos voluminosa despus de la depuracin, con objeto de reunirlas despus en una cinta en la que se disponen con regularidad y orientadas en una misma direccin. El estirado se lleva a cabo pasando las cintas entre dos pares de cilindros de velocidades perifricas diferentes, donde las cintas son estiradas de nuevo y se transforman en mechas, de menor masa lineal. El hilado, propiamente dicho, consiste en realizar un ltimo afinado de la mecha para transformarla en un hilo, el cual se somete al mismo tiempo a una torsin. Finalmente, el hilo es enrollado sobre un soporte, adicionalmente, se realiza el peinado, en cuya operacin se elimina la totalidad o buena parte de las fibras ms cortas, con objeto de obtener hilos muy finos y especialmente regulares. El tintado Una vez confeccionados tanto los hilos hasta tejidos, se someten a operaciones de tintado para conferirles el color deseado. Para ello, se recurre a productos qumicos si las fibras no incorporan ya el color pretendido antes de la hilatura.Antes de efectuar esta operacin, por lo general se blanquea el producto textil. Las materias textiles pueden teirse en diferentes fases de su manufactura: en estado de fibra, de cinta cardada, de hilado o de tejido. Para que se pueda producir el fenmeno de absorcin, capilaridad y adherencia, las materias a teir deben ser necesariamente porosas.

rea de tintado de una planta textilQumicamente se asume que el colorante se combina con las molculas de la sustancia a teir. En la teora electrocoloidal, los colorantes se unen a otras materias gracias a que en estado coloidal poseen una carga elctrica positiva o negativa, lo cual origina una fuerza de atraccin sobre las cargas de signo contrario de dichas materias. La merceracinLa merceracin es un proceso textil que consiste en el tratamiento de las fibras de algodn o hilo (normalmente bajo tensin) con hidrxido de sodio concentrado para que el algodn adquiera cierto brillo sedoso, se hace ms resistente a la traccin, presenta mayor afinidad por el tinte y aumenta su reactividad qumica frente a diversos procesos de acabado.Existen diversas especies vegetales aprovechables (en todo o en parte) como materia prima para proporcionar fibras vegetales con destino a la industria textil.Estas fibras pueden proceder de los frutos, como en el caso del algodn, el kapoc o miraguano y el coco; de los tallos, como en el caso del lino, el camo, el ramio, el yute y la retama; o los procedentes de las hojas, como en el sisal, el camo de manila, el abac o el esparto.

KAPOCLas fibras de kapoc son de color gris o blanco amarillento, sedosas, brillantes, flexibles, elsticas y muy impermeables. Se utiliza para el relleno de almohadones y edredones, por su flexibilidad y poco peso, as como para la fabricacin de salvavidas, el acolchado de trajes y la fabricacin de fieltros. Tambin se emplean en la fabricacin de cartones calorfugos e insonorizantes.COCOLa fibra de coco procede de la capa cortical de los frutos de este vegetal. Los cocos tienen un revestimiento formado por una capa de filamentos de entre 10 y 35 cm de longitud, que una vez separados del fruto, se estran y peinan. Estos filamentos son empleados principalmente en la fabricacin de esteras y felpudos.

Nativa de la India trabajando la fibra de cocoRAMIOLa fibra de ramio se obtiene de la planta del mismo nombre, que se cultiva en China y en el sur de Asia. Las hojas del ramio se emplean en la alimentacin de los animales por su alto contenido en calcio. Las fibras son de seccin elptica muy alargada; su longitud vara entre los 50 y 300 mm, con un dimetro mximo cercano a los 100 micrmetros. Qumicamente, estn compuestas de un 99 % de celulosa, siendo una fibra imputrescible y muy resistente a los agentes qumicos.

Planta de Ramio (Boehmeria nivea)La obtencin de la fibra de ramio parte del descortezado a mano, al que sigue la operacin llamada "desgomado", que elimina las materias ppticas y que consiste en sumergir los tallos en baos alcalinos seguidos de lavados enrgicos, y del agramado y peinado. La fibra obtenida por procedimientos artesanos se utiliza para la confeccin de manteleras y, especialmente, para la fabricacin de correas y cuerdas imputrescibles.YUTELa fibra de yute se extrae de los tallos de la planta del mismo nombre. Las fibras ms empleadas son blancas y oscurecen con el tiempo. Se presenta en haces muy lignificados de seccin poligonal y de un grueso aproximado de 30 micrmetros y longitudes en torno a los 2 mm. Se componen de un 70 % de celulosa, un 12 % de lignina, un 10 % de pentosanas y menos de un 1 % de ceras.El macerado de los tallos se realiza en estanques o ros prximos a la zona de cultivo, en donde se procede tambin al descortezado y desfibrado. El resto del proceso de hilado se realiza en instalaciones industriales. El yute resiste mal la humedad combinada con el calor, ya que es atacada por microorganismos. Se utiliza para la fabricacin de telas y cuerdas bastas, y para embalajes y esteras. El yute se puede colorear, ya que admite y fija bien los colorantes derivados del alquitrn.RETAMALa retama es un arbusto que se desarrolla en terrenos arenosos y secos, y de sus tallos se extraen fibras muy cortas. La extraccin de la fibra se lleva a cabo por maceracin, descortezado, agramado y rastrillado, de una manera similar a la extraccin de la fibra del lino. Se emplea principalmente en cordelera y, blanqueada, para la fabricacin de sbanas bastas.

SISALLa fibra de sisal se extrae de las hojas de "Agave sisalana". Esta fibra es blanca y dura, con una longitud de 2 a 5 mm y una seccin poligonal de 20 a 30 micrmetros. Est formada por un 75 % de celulosa, un 6 % de lignina y un 18 % de pentosana. La extraccin se lleva a cabo de forma primitiva, mediante el secado de la hoja al sol, tras lo cual se somete a operaciones de magullamiento, batido, raspado y rastrillado. Se utiliza para la confeccin de tejidos bastos, como sacos y esteras, y en la confeccin de cepillos, siendo su principal aplicacin la fabricacin de cuerdas para la industria y para aplicaciones agrcolas.Caamo El camo se obtiene de los tallos de "Cannabis sativa", que se cultivan preferentemente en climas templados. Las fibras del camo se asemejan a las del lino, aunque son ms bastas, ms largas y mucho ms resistentes, presentando extremidades redondeadas. Su longitud media es de 28 mm y su dimetro medio de 35 micrmetros. Qumicamente, se componen de un 86 % de celulosa, un 6 % de lignina y un 8 % de pectinas, ceras y hemicelulosa.

Fibra de camoAbac o camo de ManilaEl camo de Manila o abac es una fibra que se extrae de las hojas de "Musa textilis", de la familia de las musceas que se cultiva principalmente en Filipinas. Sus fibras estn formadas por haces indivisibles de fibrillas elementales, de 2 a 4 m de longitud, y de 5 a 30 micrmetros de dimetro. Tiene una resistencia parecida al camo comn, pero es ms resistente a la humedad, ya que es inalterable incluso en ambientes marinos. El abac se emplea en la fabricacin de cuerdas y cables para la marina y para minera. Las fibras ms finas, seleccionadas y blanqueadas, se emplean tambin en la confeccin de sombreros.

La fibra textil que se obtiene del camo se emplea en la industria fundamentalmente para la fabricacin de cuerdas y cordeles, pero tambin la confeccin de tejidos y telas bastas, sacos, telas de embalaje, alpargatas, mangueras de incendio y otros muchos utensilios. Por extensin, se asimilan a este mismo sector industrial los que emplean fibras obtenidas de otras especies afines.El camo reducido a copos se convierte en la "guata de camo", que mezclada con algodn u otras fibras da tejidos mixtos muy resistentes. Con las fibras ms finas del camo se fabrican tambin trapos de cocina, toldos, velas y otros tejidos resistentes.Otras fibras textilesSEDALa utilizacin de las fibras del capullo de los gusanos de seda para la confeccin de hilos y tejidos constituye uno de los sectores de la industria textil de ms larga tradicin.

Capullos de gusano de sedaLa obtencin de la seda se inicia con la cra del gusano de seda o sericicultura, de la que se obtienen los capullos que, removidos en agua caliente, pierden parte de la sericina y permiten el hilado elemental, llamado "molinaje", que da lugar a la seda cruda. Mediante baos de purga se elimina el resto de sustancia gomosa para obtener la seda desgomada, que adquiere entonces su clsico tacto. El hilo que forma cada capullo tiene una longitud de ms de 1.000 metros y de 8 a 15 micras de dimetro. La hilatura propiamente dicha consiste en reunir varios capullos preparados en un recipiente de agua caliente, se unen sus extremos y se hacen pasar por una hilera de porcelana y se procede a su devanado. Los filamentos quedan as pegados entre s y forman un hilo que se alisa a travs del rozamiento consigo mismo o con otro hilo.Con el hilo de seda se confecciona gran diversidad de tejidos que, por sus cualidades de suavidad, resistencia, facilidad de lavado y vistosidad, han hecho que durante siglos se considerara la seda como la mejor de las fibras textiles.Maquinaria textilLa industria textil emplea una gran variedad de mquinas, adems del telar, en las que se realizan operaciones especficas de aplicacin generalizada en la mayora de las fibras, o caractersticas de la confeccin de determinados tejidos.El telarEl telar es la mquina de tejer, operacin sta que consiste en la fabricacin de tejidos mediante el entrelazado de dos juegos de hilos: la urdimbre y la trama.El telar tiene un largo recorrido histrico. Inicialmente requera de toda la potencia humana para su funcionamiento, y no fue hasta finales de 1700 en que apareci el primer telar mecnico, inicialmente con traccin animal y ms tarde por energa de vapor. Se hara popular a partir de 1820, generalizndose desde entonces la industria textil.

Antiguo telar conservado en el Museo de El Serrablo - Sabinigo (Aragn - Espaa)Existen distintos tipos de telares que se distinguen segn los rganos que los componen y los fundamentos de su funcionamiento. Un telar de lanzadera consta de: el enjulio, consistente en un tambor donde van arrollados los hilos de la urdimbre y de donde salen paralelos; el gua-hilos, que tensa adecuadamente los hilos de la urdimbre; el cruzamiento, que es un mecanismo constituido por dos varillas que dividen los hilos en dos grupos para preparar la calada; los lizaroles o viaderas, bastidores con movimiento vertical alternativo, en los que unos hilos de acero o lizos cogen los hilos de la urdimbre y forman la calada, posicin en la que unos hilos suben y otros bajan.Los telares disponen, adems, de: un peine, cuyo movimiento de vaivn empuja cada pasada del hilo de la trama; el botn, consistente en una tabla sobre la que se desliza la lanzadera en su movimiento de vaivn; y el plegador, que es un cilindro en el que se arrolla el tejido. Existen tambin telares sin lanzadera, que permiten obtener tejidos ms anchos que los comunes.