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PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS FIBRAS
El alumno clasificará las diferentes fibras según su origen, tipo y forma y determinará como serán utilizadas para los fines textiles en la industria de la confección.
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Sumario Las fibras textiles Clasificación general de las fibras Características de las fibras naturales Características de las fibras artificiales Características de las fibras sintéticas
RESULTADO DE APRENDIZAJE Clasificar las fibras de acuerdo con su origen y características de las fibras para poder ser hiladas. 1.1.1. Las Fibras Textiles Originalmente la palabra fibra se refería sólo a materias naturales, como el algodón, el lino, el cáñamo, la lana, el hilo y la seda, y designa filamentos que poseen considerable resistencia a la tracción, gran tenacidad y mucha flexibilidad. Esta palabra también se emplea hoy para productos de origen no natural, como el rayón de viscosa, rayón de acetato (estrón), naylon, orlon, vamión, saran, aralac, ardil y vicara. Las fibras tienen gran importancia práctica. Son las materias primas para muchos procesos industriales. Existen diferentes categorías de fibras textiles, unas las dividen o clasifican en fibras duras y blandas, y otras, las más generalizadas, en fibras naturales y químicas. Asimismo, se explican las fibras que están agrupadas en cada categoría ya sean vegetales, animales, minerales o sintéticas y artificiales con el propósito de identificarlas, conocer su origen y proceso que cada fibra tiene en la industria textil y del vestido
• Definición de las fibras textiles. Una fibra es un filamento plegable parecido a un cabello, cuyo diámetro es muy pequeño con relación a su longitud. Las fibras son las unidades fundamentales que se utilizan en la fabricación de hilos textiles y telas. Para que una fibra textil tenga éxito debe estar disponible, su suministro debe ser constante y a bajo costo. Debe tener suficiente resistencia, elasticidad, longitud, y cohesión para poder hilarla formando hilos. • Características físicas de las fibras textiles
para poder ser hiladas. Las fibras textiles son unidades de materia de longitud muy superior a su diámetro, a partir de las cuales se preparan materiales empleados en la fabricación de tejidos. Varias fibras textiles unidas constituyen un hilo, los cuales forman, a su vez, tejidos. Fibras discontinuas y fibras filamentosas Las fibras naturales que se utilizan en la industria textil (a excepción de la seda) se conocen como fibras discontinuas. Las fibras filamentosas son las fibras artificiales más la seda. Propiedades físicas de las fibras textiles Estructura microscópica, aspecto y tacto. El aspecto microscópico es característico de cada fibra y sirve para su identificación. También resulta importante respecto a este aspecto la relación entre los ejes longitudinal y transversal. Resistencia. La resistencia mecánica a la rotura
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es un parámetro característico de cada figura. La medida de esta propiedad se puede expresar como tenacidad. Elasticidad. La elasticidad de una fibra se refiere a su capacidad para recuperarse después de haber sufrido una deformación Plasticidad. Las fibras sintéticas y las de rayón acetato se consideran como fibras plásticas, es decir, se ablandan a elevadas temperaturas. Propiedades eléctricas. Por regla general, las fibras textiles no son buenas conductoras de la electricidad. Denier: es el peso en gramos de 9.000 metros de filamento. Los denier bajos representan filamentos finos y los altos, filamentos gruesos.
Ejemplo:
a. Nylon 100 denier. Significará que 9.000 m de este producto pesarán 100 g y equivale a un Decitex 110.
b. Denier 100/24 nos dice que además de pesar 100 g tiene 24 filamentos y equivale a un Decitex 110/24.
c. Denier 110/24/2 significa además de lo anterior, que son 2 cabos del 100/24.
Cuando cada uno de los filamentos que conforman un hilo, tienen denier inferior a En nuestro ejemplo 100/24 no es un MICRODENIER, pues si divido 100 gramos por 24 filamentos, obtengo 4.16 filamentos como DTF (Denier Por Filamento). Ejemplos de MICROFIBRAS: 100/120‐
150/216, cuyos coeficientes son 0.83 Y 0.69 respectivamente, ambos inferiores a 1. Observación:
a. Microfibras: DPF < 1 b. Multifilamentos: 12 ≥≤ DPF
c. Fibras normales: DPF > 2
La forma es importante pues se refiere al lustre, volumen, cuerpo, textura, tacto y sensación que produce una tela. La Figura No. 1, muestra las formas típicas de las secciones trasversales. La forma de las fibras sintéticas se controla por la hilatura. En las fibras sintéticas se puede variar el tamaño, forma, lustre, longitud y otras propiedades, haciendo cambios en el proceso de producción. (Ver anexo)
Circular uniforme en diámetro. Nylon, Dacrón
Poligonal con lumen Lino
Fríjol, liso Fríjol aserrado
Oval o redondo con escamas
superpuestas. Lana
Oval, plana, convoluciones del lumen. Algodón
Triangular, seda, Nylon Trilobal Naylon
Lobular Circular, aserrada, estrías longitudinales.
Rayón Figura 1. Secciones transversales típicas y contornos de
las fibras
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Lustre: Se refiere a la cantidad de luz reflejada en las fibras sintéticas. Se controla con la cantidad de Bióxido de titanio agregado en su proceso de fabricación o polimerización:
a. Brillante: contiene 0.06% de bióxido de titanio.
b. Semimate o semiopaco: contiene 0.3% de bióxido de titanio.
c. Mate o completamente opaco: contiene 2% de bióxido de titanio.
Texturizado: Como su nombre lo indica consiste en impartirle a los hilos sintéticos o artificiales las siguientes características: Voluminizado, tacto, suavidad, maleabilidad. (Figura No.2).
Figura 2. Hilo texturizado típico
El proceso de texturizado es factible hacerlo, gracias a la plasticidad de los filamentos continuos, en contacto con la temperatura y la capacidad de ser deformados. Algunos métodos de texturización son:
a. Falsa torsión Husillo: Cuando el hilo ha alcanzado, la temperatura de zona plástica, en un horno, entonces se pasa por un husillo o unidad torcedora, la cual le imparte una falsa torsión, que produce su voluminizado. (Figura No. 3). Este método esta en vía de extinción, aunque de buena calidad (cuerpo), muy costoso y poco productivo.
Figura No. 3 Texturizado por husillo
Fricción: En este sistema la unidad de falsa torsión esta conformada por tres ejes con discos de cerámica, níquel, diamante o poliuretano. (Figura No. 4). Es el método mas utilizado por su alta productividad.
Figura No. 4. Discos de Fricción
TEXTURIZADO POR AIRE (TASLAN): El filamento convencional se introduce por encima de un chorro de aire (Figura No. 5) con mayor rapidez de la que se extrae, formándose bucles muy pequeños. Estos hilos tienen poca o ninguna elasticidad, adquieren un aspecto de hilo de fantasía.
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Figura No. 5. (Izquierda) chorro de aire. (Derecha) hilado
texturizado Taslan (KNIT DE KNIT) O CREPÉ: El hilo rígido es tejido en circular diámetro pequeño (Figura No. 6) el tubular se tiñe o termofija, de esta forma el rizo se fija, luego se desteje y encona, quedando listo para ser empleado en tejeduría.
Figura No. 6. Knit de Knit
RETORCIDO: Consiste en aplicar determinado numero de vueltas a un hilo (Torsiones o espiras alrededor del eje), buscando incrementar su resistencia, cohesión de filamentos que lo conforman y mejorar así su desempeño en los procesos de preparación, tejeduría y acabado. Se mide en torsiones por pulgada, TPP. Y puede ser en sentido S o Z. (Figura No. 7)
Figura 7. Torsión en S y en Z
COMPACTADO – TANGLING: Es un sistema inventado para sustituir al retorcido por costoso y poco productivo. Consiste en crear enmarañamientos o enredos (Nodos) entre los filamentos, por medio de unas boquillas que inyectan aire a presión (Figura No. 8), estos nodos impiden que los filamentos se abran, revienten y formen motas. Se emplean tanto para filamentos lisos o rígidos y texturizados (Figura No. 9).
Hilo compactado Hilo sin compactar
Figura 9. Boquillas compactadoras
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Figura No. 9. Compactado
Dependiendo de la intensidad y frecuencia de los nodos existen dos tipos de compactado:
a. Entrelazado: Hilos texturizados con bajo nivel de nodos, con un promedio de 60 nodos por metro. Es muy utilizado para mejorar el desempeño en procesos como tejidos circulares.
b. Alta compactación: Hilos texturizados con un promedio de 90 nodos por metro. Son utilizados generalmente en procesos críticos como tejido plano.
Hilos de fantasía: Los hilos de fantasía se elaboran en máquinas retorcedoras especiales, con dispositivos para proporcionar diferentes tensiones y velocidades de entrada a las distintas fibras, obteniéndose hilos con áreas sueltas, rizadas, torcidas y onduladas. Los hilos de fantasía (Figura No. 10) pueden definirse como hilos que son irregulares a intervalos regulares.
Figura No. 10. Hilo de fantasía con nudos o mota en que
se aprecian las tres partes básicas. Actividad: Buscar información en la biblioteca del plantel o en bibliotecas de la localidad sobre las características físicas de las fibras textiles. Diseñar un mapa conceptual con la información consultada 1.1.2. Clasificación General de las Fibras. Una primordial clasificación de las fibras textiles se hace dividiéndolas en tres grandes grupos: fibras naturales, fibras artificiales y fibras sintéticas Fibras naturales Son 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. Las fibras naturales se subdividen según el reino natural del que proceden: vegetales, procedentes del reino vegetal; animales,
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procedentes del reino animal; minerales, procedentes del reino mineral. Las fibras naturales son susceptibles de ser hilados, tejidos o comprimidos para fabricar telas como la lana, la seda, el algodón (Ver anexo) y el lino después de cierto proceso de transformación y tratamiento. 1. Fibras vegetales: Entre las muchas fibras textiles que se pueden obtener de los vegetales, consideramos tan sólo las más importantes: el algodón, el lino y el esparto. 2.‐Fibras animales: Se obtienen a partir del pelo, de secreciones internas. Las más importantes son la lana y seda. 3. Fibras minerales: Las más conocidas son las que se obtienen del amianto. El mineral se deseca, tritura y criba. Fibras artificiales Son fibras obtenidas artificialmente a partir de productos naturales. De esta forma se diferencian de las llamadas fibras sintéticas, cuyas materias primas (inexistentes en la naturaleza) se elaboran por síntesis química. Las fibras químicas (artificiales y sintéticas) se producen mediante procesos de laboratorio y, que ocasiones se mezclan con fibras orgánicas para darles mayor consistencia y textura. Estas fibras por sus características permiten la fabricación de nuevas telas, que permanentemente aparecen en el mercado. Acetato: Fue la segunda fibra artificial que se produjo en Estados Unidos, empezó a fabricarse en 1924. El acetato es originario de Europa y el
proceso para su elaboración fue una de las técnicas que se probó tratando de lograr una solución de hilatura de una fibra semejante de la seda. La fibra de acetato es un compuesto químico distinto. En el acetato original o acetato primario no había grupos oxidrilos. En acetato modificado o secundario sólo había unos cuántos. Así pues, la fibra no podía teñirse con ninguno de los colorantes existentes. Los colorantes dispersos se desarrollaron especialmente para el acetato. El acetato tenia mejores propiedades que el rayón en telas similares a la seda. Tenían un cuerpo natural, que lo hizo conveniente para mezclarse con rayón en forma de fibra corta en telas de apariencia de lana. Como el acetato fue la primera fibra termoplástica o sensible al calor, los consumidores se encontraron por primera vez con telas que se fundían bajo una plancha caliente. El problema era más complejo porque los fabricantes introdujeron el acetato como un tipo de rayón y así lo llamaron. Otro problema del acetato fue el cambio de calor por la presencia de humos, una condición en que ciertos tintes dispersos cambian de color como resultado del humo suspendido en la atmósfera. Las telas de acetato son suaves al tacto, con una apariencia lujosa, de excelente calidad y son económicas.
– Fibras artificiales minerales: Algunos metales, como el oro o la plata, poseen una gran maleabilidad; es decir, pueden reducirse a hilos muy finos, que se utilizan
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par bordar trajes de cierto lujo y, también, para confeccionar tejidos utilizados en actividades artísticas y cultos religiosos.
– Fibras artificiales celulósicas: Se obtienen a partir de la celulosa de la madera y reciben el nombre genérico de rayones en sustitución del primitivo de sedas artificiales.
– Fibras artificiales proteínicas: Fueron ideadas con la esperanza de que pudiesen sustituir satisfactoriamente a la lana, aunque los resultados no respondieron a las expectativas iniciales. Se pueden clasificar en dos grupos:
– Fibras derivadas de proteínas animales: Se obtienen a partir de la caseína de la leche disuelta en sosa cáustica. Su principal inconveniente reside en los problemas que plantea su teñido.
– Fibras derivadas de proteínas vegetales Son de escasa utilidad.
– Fibras algínicas: También se las designa con el nombre de rayón alginato, proceden de las proteínas de las algas marinas.
Fibras sintéticas Son fibras que se obtienen artificialmente a partir de productos que se elaboran por síntesis química en los laboratorios o en la industria Las fibras sintéticas se dividen por lo general en fibras celulósicas y no celulósicas. Las fibras no celulósicas, como naylon (poliamidas), acrílicos, modacrílicos y particularmente poliéster, se usan más ampliamente que las fibras celulósicas. Las
principales fibras celulósicas son el rayón y el acetato celulósico. Las fibras sintéticas son más limpias que las fibras de algodón, lo que elimina la necesidad de aplicar los amplios procesos de preparación de la fibra en seco que se usan con el algodón.
– Fibras sintéticas minerales: Las de mayor interés son las fibras de vidrio. Se utilizan para la fabricación de tejidos aislantes, para la fabricación de fibras ópticas, etc.
– Fibras sintéticas de poliadición: Provienen de la yuxtaposición de moléculas de monómero que poseen dobles enlaces, cuya ruptura posibilita la unión de dichas moléculas entre sí.
– Fibras polivinílicas y poliacrílicas: Son fibras muy resistentes a la luz y a la intemperie, que se emplean en la fabricación de géneros de punto y mantas, debido a que se pueden teñir con colores muy brillantes.
– Fibras polietilénicas: Se emplean en la fabricación de artículos de tapicería y para realizar moquetas.
– Fibras polipropilénicas: Se utilizan en la fabricación de tapicerías, prendas de trabajo y artículos de uso industria.
– Fibras de poliuretano: Son muy elásticas y se emplean en la confección de prendas de deporte, bañadores, prendas de corsetería, etc.
– Fibras sintéticas de policondensación: Provienen de la polimerización de moléculas de dos monómeros diferentes, con eliminación de agua.
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– Fibras poliamídicas: La más importante es el naylon. Posee tenacidad, elasticidad y resistencia a la abrasión, lo que hace del naylon una de las fibras sintéticas más importantes. Se degrada por la acción de la luz, pero es prácticamente inmune al ataque de los insectos, polillas y mohos. No produce efectos alérgicos y resiste la acción de jabones, detergentes y productos de limpieza en seco. La gran resistencia del naylon lo hace insustituible para la fabricación de telas de paracaídas, cintas y cuerdas para el arrastre.
– Fibras de poliéster: Se obtienen por condensación de un diácido y un dialcohól. Son fibras muy resistentes a los agentes químicos y prácticamente inarrugables. Poseen una duración elevada y un fácil mantenimiento.
Actividad: Buscar en la biblioteca del plantel, bibliotecas de tu localidad y en diversos buscadores de INTERNET (www.google,com, www.yahoo.com, etc.) información sobre la clasificación de las fibras. Redactar un ensayo sobre las características de las fibras. Verificar que el ensayo contenga introducción, desarrollo del tema, conclusiones y la bibliografía utilizada. RESULTADO DE APRENDIZAJE Describir las propiedades de las fibras textiles y los usos comerciales de cada una de ellas.
1.2.1. Características de las Fibras Naturales Las fibras naturales son de procedencia vegetal y animal. Las fibras naturales son susceptibles de ser hilados, tejidos o comprimidos para fabricar telas después de cierto proceso de transformación y tratamiento. Fibras naturales vegetales Las fibras naturales vegetales de mayor aplicación en el sector textil son algodón, lino y ramio. Algodón: Las fibras de algodón proceden de la semilla del algodonero (gossypium), del género de las malváceas. Propiedades positivas: El algodón posee un tacto suave debido a su gran capacidad de absorción de la humedad, que hace que no acumule electricidad estática y sea una fibra muy confortable. Los tejidos de algodón se lavan con facilidad. Su buen comportamiento ante los detergentes hace que sea resistente a los lavados repetidos. El lavado en seco de las prendas de algodón evita su encogimiento, la pérdida de luminosidad de los colores y el apresto. Propiedades negativas: Su estructura provoca que se arrugue fácilmente. Cuando los periodos de exposición a la luz son largos, pierde resistencia y amarillea. Los tejidos de algodón encogen en los primeros lavados debido a la distensión del tejido tras su proceso de fabricación
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Acabados como el "sanforizado" evitan este efecto. Cuando el algodón es atacado por microorganismos pierde resistencia, despide un olor característico y aparecen manchas. El algodón forma parte de una elevada cantidad de prendas exteriores, interiores, de deporte y artículos del hogar. Lino: Se extrae del tallo de la planta del lino o liberiana. Esta fibra es conocida también como "hilo" y es una de las fibras más antiguas que existen en la Historia de la Humanidad. Propiedades positivas: Sus propiedades son similares a las del algodón. Aunque el lino es muy buen conductor del calor, su tacto es frío, de modo que los tejidos producen una sensación refrescante, ideal para prendas de vestir de verano. El teñido se suele realizar con colorantes de gran calidad, y así su solidez a la luz, a la intemperie y al lavado es elevada. Propiedades negativas: Para evitar la alteración de las dimensiones y el colorido de la prenda es conveniente que la limpieza se efectúe en seco. Utilización: El lino se utiliza para prendas de gran calidad tales como pañuelos, mantelerías y ciertas prendas de vestir Ramio: Las fibras de ramio se extraen de los tallos de las plantas del mismo nombre. Propiedades positivas: Sus propiedades son similares a las del algodón y el lino.
Los tejidos de ramio son frescos y tienen elevada resistencia a la putrefacción, al moho y a otros microorganismos. Propiedades negativas: El ramio, al igual que el algodón, tiene tendencia a arrugarse. Los tejidos de ramio poseen un tacto más áspero que el lino. Es conveniente lavar las prendas de vestir en seco, para evitar modificaciones de las dimensiones y el tono de las prendas. Utilización: El ramio se utiliza para la fabricación de determinados artículos sometidos a extremas condiciones atmosféricas, así como para rozamientos, cintas, velas, toldos. Fibras naturales animales: Las más utilizadas son fundamentalmente dos: lana y seda. Lana: Es el pelo de oveja (ovisaries). Los tejidos compuestos por lana finos y ligeros se suelen denominar "frescos" o "lana fría". Propiedades positivas: Las prendas de lana son muy confortables, elásticas y de tacto suave. Se adaptan a los movimientos del cuerpo humano y recuperan después muy bien su forma inicial. La gran voluminosidad que se deriva de su rizado, que esconde una gran cantidad de aire, y su bajo peso hace de los tejidos de lana excelentes aislantes térmicos, lo que permite conservar muy bien el calor del cuerpo y protegerle del ambiente exterior.
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La lana no ocasiona problemas de electricidad estática. Los tejidos se mantienen más limpios al no atraer partículas de suciedad. (ver anexo) La lana absorbe una elevada cantidad de agua sin dar sensación de humedad. Posee la propiedad de retención de la llama. Los tejidos de lana autoextinguen la llama y se quema muy lentamente. Se tiñe fácilmente y obtiene una buena solidez de los colores al lavado, la luz y a la intemperie. Propiedades negativas: La lana es muy sensible a temperaturas extremas. El planchado se debe realizar con sumo cuidado ya que puede provocar la formación de brillos. Las vellosidades del tejido de la lana provocan la formación de bolitas o "pilling". En tejidos donde el porcentaje de lana es mayor dichas bolitas se desprenden apenas se han formado. La limpieza se debe realizar en seco, ya que los tejidos de lana, en presencia de humedad, calor y acción mecánica, encogen y pueden reducir a la mitad las dimensiones originales de la prenda. Usos principales: La lana es ampliamente utilizada en diferentes campos. El más importante es el terreno de las prendas de vestir, tanto femeninas como masculinas. Asimismo, es muy frecuente la mezcla de lana con fibras químicas (poliéster, poliamida, acrílica). Seda: Fibra que procede de los capullos de los insectos sericígenos (Bombix mori).
Propiedades positivas: La recuperación de la seda a las arrugas es muy buena. La seda posee un excelente brillo, con elegante caída, y su tacto es suave, seco y sonoro. La limpieza en seco evita distorsiones de textura, dimensiones y teñido. Propiedades negativas: Los tejidos de seda no admiten el calor, por lo que el planchado debe realizarse a baja temperatura. La acción prolongada de la luz, asimismo, amarillea los tejidos. El sudor la destruye, amarillea y disuelve. Utilización: La seda es empleada en productos de elevada calidad: blusas, camisas, corbatas, pañuelos, lencería, etcétera. Desde un punto de vista químico, las fibras de origen animal son proteínas resistentes a la mayoría de los ácidos orgánicos. También resisten, en unas condiciones determinadas, la acción de ciertos ácidos minerales como el ácido sulfúrico (H 2 SO 4). Por el contrario, las bases o álcalis poco agresivos pueden dañar las fibras proteínicas y los álcalis fuertes como el hidróxido de sodio (NaOH) pueden disolverlas por completo. Los blanqueadores que contienen cloro también pueden dañarlas (el hipoclorito líquido no debe usarse nunca con lana ni seda). Si se utilizan sin diluir, dañan las fibras e incluso pueden disolverlas por completo.
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- Longitud Esencialmente, existen dos tipos de fibras en lo que respecta a su longitud y a su distribución longitudinal: filamentos continuos y hebras (también llamados simplemente fibras y en las artificiales, fibras cortadas). En el primer caso (rayón, seda, naylon, orlón, vinión, etc.) la longitud de la fibra individual es virtualmente infinita. En el segundo caso (algodón, lana y fibras artificiales en hebras) es del orden de magnitud de pulgadas. Las fibras artificiales en forma de hebras tienen longitud uniforme y se cortan, por lo general, en filamentos de 6 a 20 cm.
− Diámetro o finura Se habla de finura de una fibra refiriéndose a su diámetro, una fibra es muy fina cuando su diámetro es demasiado pequeño y se mide en micras, las fibras finas dan suavidad, confort y tacto agradable a la tela. Las fibras naturales están sujetas a irregularidades en su crecimiento y por lo tanto, no son de diámetro uniforme. En las fibras naturales, la finura es uno de los principales factores que determinan la calidad. Para medir la finura se emplean unidades indirectas de medida como ocurre con el algodón. Unidades de sistemas indirectos. (A números más bajos‐tamaños más gruesos)
− Color o brillo Se entiende por color que la fibra sea del blanco más puro y brillante posible, siendo el de grado más lato el que tenga la fibra con mayor blancura y brillo.
− Absorción de humedad Las fibras de proteínas naturalmente o por proceso de regeneración tienen las propiedades confortantes de suavidad, absorbencia, resiliencia y tacto cálido. Poca resistencia a la humedad y a los líquidos calientes, como en el teñido ácido. La actividad química y la estructura interna a la proteína determinan la facilidad o dificultad de conversión del estado globular al fibroso y dictan cierto grado de curación como requisito para una satisfactoria estabilidad química y física.
− Tacto Para obtener la misma flexibilidad del filamento con diversas fibras (lo cual tiene importancia especial al considerar el tacto y la caída) es necesario emplear diferentes denieres para distintas fibras por las diferencias del módulo y de forma de la sección transversal. Denieres necesarios en filamentos de diversas fibras para obtener la misma flexibilidad
− Resistencia Una propiedad mecánica importante es la resistencia de una fibra a la acción de una tensión constante más un esfuerzo
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periódicamente variable, que puede ir acompañado por rozamiento interno y elevación de temperatura. Estos experimentos suelen llamarse pruebas de fatiga o de aguante, y así se habla de la resistencia de una fibra, un hilo o una cuerda, a la fatiga. Algunas fibras como el algodón, rayón de viscosa moderadamente estriado, el orlón y naylon, tienen gran resistencia a la fatiga, mientras que otras, como el rayón de viscosa muy curtirado y el rayón de acetato de celulosa son manifiestamente inferiores. La resistencia de la fatiga es la propiedad más importante de los hilos y las cuerdas que tienen que usarse en la llantas y en las bandas transportadoras; depende de un modo característico de ciertas estructuras finas de las fibras. Otra propiedad importante es la resistencia de un material fibroso a la abrasión durante largo tiempo y entre límites amplios de tensión, temperatura y humedad; es especialmente importante para las alfombras, los tejidos para tapizar muebles, las cuerdas, etc., y pueden determinarse al menos cualitativamente por diferentes pruebas.
− Elasticidad La elasticidad es la capacidad de estiramiento de la fibra. Recuperación elástica es la capacidad de las fibras de recuperarse de una deformación, debido a:
a. Cuenta con áreas amorfas y sitios receptores de tintura.
b. Su estructura molecular: cadenas laterales, enlaces entrecruzados y enlaces fuertes.
Esta elasticidad contribuye a la propiedad de la tela para:
a. Estética y solidez del color b. Facilidad del proceso de las telas
resiliencia. c. Colgadura o elasticidad retardada
− Flexibilidad
Las fibras están compuestas por millones de cadenas moleculares. La longitud de las cadenas varía a medida que cambia la longitud de la fibra, se describe como grado de polimerización. La polimerización es el proceso de unión de pequeñas moléculas o manómetros entre sí. Las cadenas largas indican un alto grado de polimerización y también una gran resistencia. Las cadenas moleculares se describen en ocasiones en términos de peso. El peso molecular influye en propiedades como resistencia de la fibra, flexibilidad y formación de frisas en la tela. (Cuando las cadenas son más largas es más difícil separarlas por grupos que cuando son más cortas) El peso molecular se expresa como la viscosidad intrínseca y se determina por pruebas de viscosidad; una viscosidad más alta significa peso molecular más alto o cadenas moleculares más largas. Algunos valores intrínsecos de la viscosidad son los siguientes:
a. 0.9 alta resistencia y menor formación de frisas (pilling)
b. 0.6 promedio
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c. 0.4 menor resistencia y menor formación de frisas
Las cadenas moleculares tienen distintas configuraciones en las fibras. Cuando la cadena molecular es casi paralela al eje longitudinal de la fibra se dice que están orientadas; cuando se encuentran distribuidas al azar se consideran amorfas. El término cristalino se usa para describir fibras cuyas cadenas moleculares son paralelas entre sí, pero no necesariamente paralelas al eje de las fibras. Las distintas fibras verían en proporción de áreas orientadas, cristalinas y amorfas. La flexibilidad 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 propiedades físicas de la fibra, como son resistencia, elongación, absorción de humedad y resistencia a la abrasión así como a la receptividad de la fibra a los colorantes. La elasticidad varía a diferentes temperaturas y según esté seca o húmeda.
− Rigidez Es lo opuesto a la flexibilidad. Es la resistencia al doblado o la formación de arrugas. Debido a: Relación del esfuerzo de ruptura a la deformación de ruptura, Esto contribuye a las propiedades de la fibra para darle cuerpo a la tela, resistencia a la inserción de torsión en el hilo. La rigidez es la cualidad de rígido, indica que la fibra u objeto es muy difícil de torcerse o de doblarse. Que carece de flexibilidad para adaptarse.
Las propiedades físicas de las fibras y en especial las mecánicas, tanto de las fibras, los hilados y las cuerdas, como los tejidos son en muchos casos los que deciden el valor comercial del material, aunque a veces tienen importancia el brillo, la facilidad para teñirse y las cualidades eléctricas. Desde el punto de vista del comportamiento mecánico, lo importante es obtener la deformación de una muestra dada como función de las fuerzas extrañas a las que es sometida y el tiempo durante el cual actúan. En general, se aplican pruebas, como las que se llaman pruebas normales, en las cuales el tiempo que dura la deformación es el orden de magnitud de 100 segundo, en éstos ha existido la costumbre de especificar la duración de un experimento típico y, sobre todo en las pruebas de fibras e hilaza, hacer resaltar la relación entre el esfuerzo y la deformación (carga y alargamiento). Extendiendo una fibra, un hilo o una cuerda dada en estas condiciones, se llega a curvas normales de esfuerzo‐deformación, que se trazan transportando el esfuerzo aplicado a la muestra y el alargamiento que provoca. La pendiente inicial de la curva de esfuerzo‐deformación es el módulo de Young; puede obtenerse extrapolando una curva experimental de esfuerzo‐deformación hasta alargamientos muy pequeños, realizando medidas dinámicas, que explican solamente deformaciones infinitesimales de las piezas probadas. El módulo de elasticidad es una cantidad importante para caracterizar una fibra, un hilado o una cuerda; representa su rigidez y mide la resistencia inicial. Los módulos de Young de varias fibras comerciales medidos por diferentes métodos, en varias pruebas se muestra que las fibras más
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rígidas son las de vidrio, acero y cuarzo (minerales), seguidos por las de fibras de ordón y celulosa natural, como el lino, el cáñamo o el ramio y el rayón viscosa fuertemente estirado, mientras que las fibras más flexibles son las de proteínas y los rayones de acetato de celulosa. La seda La seda es un filamento continuo proteínico compuesto por fibroína y cerisina (sustancia gomosa que mantiene unidos los filamentos) (ver anexo). El gusano que produce la seda es un insecto que nace de huevo, y en su estado de larva vive cinco etapas (huevo o semilla, larva o gusano, ninfa o crisálida y mariposa) alimentándose de la hoja de la morera. La larva hila su capullo segregando un jugo (fibroína) que endurece al contacto con el aire. Ha sido llamada la reina de las fibras, su calidad y brillo se asoció a las vestimentas reales y a las sagradas. Ya se han encontrado restos de seda en momias un siglo antes de Cristo. Su comercialización se realizó entre Asia Central y los mercados Romanos ya en el siglo II de nuestra era, y hasta el XVI, con lo que se conoce con el nombre de la Ruta de la Seda. Intercambios de ideas y productos entre China y los puertos del Mediterráneo. El gusano de seda había llegado a Japón cuatro siglos antes de la era cristiana, pero fue China el primer productor de esta fibra. Más adelante fue Italia, en el siglo XVI quien se convirtió en el centro de seda de Occidente. Luego de la revolución francesa en 1789 ocupó el primer lugar el algodón desplazando a la seda de la cabecera de la moda. Luego de la colonización de América se intentó montar una
industria textil en Estados Unidos pero no fue posible pues se requería de mano de obra muy barata. A Nueva España los primeros huevos llegaron a mediados del siglo XVI, y la industria fue una amenaza para el sur de España. A partir del siglo XVIII la producción se redujo a la de los grupos indígenas. Actualmente en el Matto Grosso la producción es importante. En Colombia se promueve la industrialización de esta fibra, convocando el asesoramiento de técnicos coreanos y aprovechando el hecho que el clima es propicio para el cultivo de morera, alimento del gusano de seda. La sericultura es el nombre que se le da a la producción de la seda cultivada, que se inicia con la mariposa de la seda que deposita sus huevos sobre papeles especialmente preparados. Como los huevos se rompen, los gusanos se alimentan con hojas tiernas de morera. Después de 35 días los gusanos tienen un peso 10,000 veces mayor con relación al peso que tenían al momento de nacer y están llenos de seda líquida. La seda procede de dos glándulas a través de un sólo orificio de la cabeza. Los dos filamentos de seda están rodeados por una sustancia gomosa llamada sericina. En dos o tres días el gusano ha hilado alrededor de una milla de filamentos y se ha rodeado por completo de un capullo. Entonces empieza a transformarse en una crisálida y después en una mariposa. Para obtener el filamento de seda, las crisálidas deben sacrificarse antes de que se conviertan en
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mariposas. El capullo se hierve para matar las larvas y reblandecer las sericinas después se cepillan para reencontrarse con el externo de los filamentos y varios filamentos se devanan para elaborar una madeja de hilo. Cada capullo produce alrededor de mil yardas de filamento. Los filamentos cortos, proceden de capullos de los que se permite escapar a la mariposa, a la seda de la porción interna de los capullos se le conoce como seda de desperdicio. Esta se desengoma y se hila como cualquier otra fibra corta. La seda tussah es un producto de los gusanos silvestres y es originaria de la India y de La China.
− Tacto suave
La belleza y el tacto de la seda, así como su alto costo, probablemente originaron la industria de las fibras artificiales. En los primeros días no había escasez de fibras naturales y no era necesario tratar de duplicarlas. La seda, siendo una fibra sólida, era fácil de duplicar.
− Lustre natural
La seda tiene lustre suave que ha servido de modelo para los filamentos artificiales. Las telas son casi siempre suaves y tiene un tacto muy agradable. La seda es suave y lisa por lo que no es irritable para la piel.
− Buena absorción de humedad
La seda tiene buena absorbencia con la recuperación de humedad de 11 por ciento y lo mismo que la lana es higroscópica. Esto hace que
las telas de seda sean agradables durante el verano al contacto con la piel.
− Buenas cualidades de caída
El componente principal de la seda es la fibroína proteínica. Algunos insectos y arañas producen filamentos continuos de seda en sus abdómenes. Son los únicos filamentos (un término referido a una fibra de longitud indefinida) de origen natural, que alcanzan normalmente una longitud superior a los 1.000 m. Varios filamentos se unen formando un hilo. Sin embargo, la seda para la fabricación de hilados se produce y se utiliza en filamentos más cortos. El gusano de seda es el único insecto que produce la seda auténtica utilizada en los productos textiles. Es una de las más costosas. De alto brillo y suave textura. Sus hilos no son uniformes, pero son muy resistentes al desgaste.
− Alta resistencia La mayoría de los productos textiles finales son masas de fibras ordenadas en ciertas formas geométricas, como en hilos y tejidos. Las propiedades mecánicas de estos productos textiles (esto es: tacto, caída, resistencia y recuperación a las arrugas, resistencia mecánica, flexibilidad y durabilidad), depende de relaciones complicadas entre las propiedades mecánicas inherentes del material de la fibra y numerosos factores de forma que se caracterizan la forma y geometría de las fibras aisladas y su ordenación general. Las propiedades mecánicas de las fibras se definen como comportamiento de esfuerzo‐deformación y de restitución en condiciones de carga por tracción de esfuerzo‐ deformación y de
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restitución en condiciones de carga por tracción, torsión, flexión y cortadura.
Fibras Trabajo g‐cm/ (cm.) (den.)
Factor de trabajo
Acetato 0.25 0.70 Algodón 0.11 0.47 Naylon 0.86 0.61 Rayón (regular de viscosa)
0.26 0.62
Seda 0.82 0.63 Lana 0.36 0.68
La capacidad de una fibra para absorber energía durante la deformación se mide por el área que queda por debajo de su curva de esfuerzo‐deformación. Esta propiedad se conoce también como tenacidad y trabajo de rotura. Resiliencia a la tracción de varias fibras en función del esfuerzo impuesto.
Material
Porcentaje de resiliencia
25% de la
elongación
a la rotura
50% de la
elongación
a la rotura
75% de la
elongación
a la rotura
95% de la
elongación
a la rotura
Acetato 19 10 8.5 7
Rayón de
viscosa
39 27 23 19
Seda 36 25 20 17
Naylon 77 66 35 27
Dacrón 85 67 62 47
Para fibras de sección circular y módulo constante, la rigidez a la flexión varía directamente con el cuadrado del denier. Para obtener la misma flexibilidad del filamento con diversas fibras (lo cual tiene importancia
especial al considerar el tacto y la caída) es necesario emplear diferentes denieres para distintas fibras por las diferencias del módulo y de forma de la sección transversal. Denieres necesarios en filamentos de diversas fibras para obtener la misma flexibilidad
− Elasticidad La seda tiene un alargamiento de ruptura de 20 por ciento. No es tan elástico como la lana y puesto que no hay enlaces entre cruzados que recontribuyen las cadenas moleculares, la seda no recupera su longitud original.
Fibra Denieres del filamento
Acetato 1.47
Seda 0.97
Rayón de viscosa 0.96
Fortisán 1.11
Naylon 0.63
Vidrio 0.44
Lana 0.97
− Diámetro irregular
La seda es un filamento continuo natural. Es una fibra sólida, lisa, pero de diámetro irregular a lo largo de su eje. Longitudinal. Los filamentos son triangulares en sección transversal con esquinas redondeadas. Las fibras de seda son muy finas; 1.25 denier/filamento.
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− Mala conductora de calor Es un mal conductor de calor, así que las mascadas de seda y los trajes de seda cruda son calientes el peso de una tela es importante en la conductividad del calor, las telas delgadas que se obtienen con el filamento de seda, son frías, mientras que las telas gruesas de seda para trajes serán calientes.
− Los álcalis dañan la seda La seda se daña menos por los álcalis fuertes que la lana. La seda Tussah es muy resistente a los álcalis. Los álcalis débiles causan poco daño a la seda, pero los concentrados destruyen el lustre y provocan cierto daño en la fibra. Conviene evitar los blanqueadores.
− Utilizar detergente suave al lavado Para la limpieza de prendas de seda generalmente se recomienda el lavado en seco por la estructura de los hilos o porque los colores no son sólidos (permanentes) y también el fabricante supone que el comprador prefiere limpiar en seco las prendas costosas.
− Es sensible a la luz solar La seda es sensible a la luz solar lo que ocasiona amarillamiento en la seda blanca y pérdida de resistencia. Las tapicerías y cortinas deben protegerse de la exposición directa a la luz del sol. Las sedas blancas tienden a amarillarse con el tiempo, la seda cargada se deteriora aun bajo las mejores condiciones de almacenamiento porque se rompe por los dobleces.
1.2.2. Características de las Fibras Artificiales Actividad Formar un equipo de cinco participantes. Localizar empresas en la localidad que utilicen fibras naturales. Solicitar mediante carta elaborada por el plantel una visita a las empresas seleccionadas. Desarrollar un guión de temas de observación dentro de la empresa. Redactar un reporte de visitas. Exponer en grupo los resultados de la investigación de campo y analizar las semejanzas y diferencias encontradas en las diversas investigaciones. 1.2.2. Características de las Fibras Artificiales Las fibras artificiales no existen en la naturaleza sino que han sido fabricadas en un proceso industrial. También se conocen como fibras artificiales químicas o celulósicas, pues su materia prima básica es la pulpa de madera: Rayón: Es una fibra celulósica artificial cuya materia prima es la pulpa de madera; fue la primera fibra artificial descubierta Acetato: Fue la segunda fibra artificial descubierta después del Rayón, empezó a fabricarse en 1924. Su materia prima es la celulosa (pulpa de madera), esta se transforma en di acetato de celulosa, que disuelto en
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acetona, se extruye para obtener el filamento de acetato.
− Aspecto sedoso Las fibras de proteína regenerada se identifican mediante ensayos de combustión, examen microscópico, tinción química y solubilidad. Tanto las fibras de proteína natural como sintética dan al arder un olor de pelo chamuscado y dejan una ceniza blanda y friable. La velocidad de combustión es lenta en comparación con las fibras de celulosa. En contraste con las fibras puramente sintéticas, las de proteína no se funden cuando se calientan fuertemente. Las fibras de proteínas naturalmente o por proceso de regeneración tienen las propiedades confortantes de suavidad, absorbencia, resiliencia y tacto cálido.
− Brillo Todos los procedimientos industriales de fabricación de las fibras de proteína pasan por la operación del estiramiento. El estiramiento efectuado en condiciones controladas da a las fibras una tenacidad mayor, menor alargamiento final, brillo transparencia y otros propiedades que van asociadas con mayor grado de orientación.
− Tacto En mezclas con algodón o rayón, se mejora la suavidad y el tacto de la tela, el tejido mejora la capacidad de conservar la forma y aumenta la resistencia a los pliegues y arrugas.
− Elasticidad En mezclas con algodón o rayón, se mejora la suavidad y el tacto de la tela, el tejido mejora la capacidad de conservar la forma y aumenta la resistencia a los pliegues y arrugas.
− Resistencia Todos los procedimientos industriales de fabricación de las fibras de proteína pasan por la operación del estiramiento. El estiramiento efectuado en condiciones controladas da a las fibras una tenacidad mayor, menor alargamiento final, brillo transparencia y otros propiedades que van asociadas con mayor grado de orientación. El sector textil no abarca solamente la fabricación de tejidos, el diseño de prendas y su confección. Una poderosa ingeniería textil se ocupa de investigar en el diseño de tecnología que perfeccione el hilado de la fibra, con mayor producción, más calidad y menos coste; se ocupa también en la investigación sobre materias primas que, siendo abundantes (como los hidrocarburos), son susceptibles de transformaciones tales que con ellas pueden obtenerse fibras textiles de un bajo coste y de alta calidad. 1.2.3. Características de las Fibras Sintéticas Las fibras sintéticas se elaboran combinando elementos químicos simples (monómeros) para formar un compuesto químico complejo (polímero). Las fibras difieren de los elementos que utilizan, la forma en que se unen como polímeros y el método de hilatura empleado. Las fibras sintéticas empleadas son: poliamidas, poliacrilicas, poliéster, poliolefina, poliuretano y
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polivinilo. Tienen muchas propiedades en común: resistencia a químicos, polillas, hongos, abrasión, luz solar, ruptura, baja absorción de humedad, poca arrugabilidad etc. Dentro de la industria textil, el acetato se utiliza en diversos campos: ropa interior y exterior femenina, ropa de dormir, terciopelos, decoración y forros. El acetato y el rayón son muy similares por provenir de la misma materia prima: la celulosa. No tienen la misma facilidad de cuidado, resistencia y fuerza que las sintéticas, lo que les impide competir con estas en cuanto a uso final. Naylon: El Naylon fue la primera fibra sintética; descubierta por Wallace Carothers en 1939. El naylon se presentó por primera vez al utilizarlo para medias de dama y su éxito fue instantáneo. Durante muchos años el Naylon se llamó la fibra milagrosa. Tenía una combinación de propiedades que no le asemejaban a ninguna fibra natural o artificial en uso. Era más fuerte y resistente a la abrasión que cualquier otra fibra; tenía excelente elasticidad; podía estabilizarse por calor y permitió hacer realidad los pliegues permanentes. La alta resistencia del naylon, su bajo peso y resistencia al agua del mar, lo hicieron apto para elementos marinos también. Poliéster: Es la fibra sintética de mayor uso. Se ha dicho que la forma de filamento continuo es la más versátil entre todas las fibras y como fibra corta es el “caballito de batalla” ya que se puede mezclar con muchas otras fibras, contribuyendo a mejorar sus características, sin destruir las propiedades originales de la otra fibra.
Las propiedades del poliéster lo hacen la fibra artificial de mayor uso: estabilidad dimensional, resistencia a la degradación solar, durabilidad y resistencia a la abrasión, mezcla fácil con fibras naturales, entre otras. Propiedades del Poliéster: Resistencia: Las fibras de poliéster tienen una resistencia sobresaliente, tanto húmedas como secas. La baja absorción de humedad era una limitante a la comodidad en estas primeras prendas Estáticas: La tenacidad y resistencia a la abrasión del poliéster es bastante alta y la resistencia en húmedo es comparable a la resistencia en seco. Los filamentos de alta tenacidad se emplean en neumáticos y en telas industriales. Las fibras cortas de mayor tenacidad se usan en prendas de planchado durable. La absorción de humedad del poliéster es bastante baja. El poliéster es más electrostático que las otras fibras del grupo termoplástico en general son resistentes al ataque de ácidos y álcalis y se blanquean con productos a base de cloro o de oxígeno. Identificación del poliéster: El poliéster lo mismo que el Naylon se retira de la flama antes de encenderse, así que no se inflama en forma instantánea. Spandex o Elastómero: El elastómero fue descubierto por Fibra Dupont en el año de 1958 su característica principal es su gran elasticidad, la cual varía entre 450 y 700% dependiendo del fabricante. Son fibras sintéticas cuyas
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propiedades elásticas son superiores a los hilados de latex natural Propiedades del Spandex o Elastómero: Resistencia a la deformación: recuperación de la forma original de las prendas al estirarlas, mayor comodidad, resistencia a las arrugas, facilidad en el cuidado, ajuste al cuerpo, resaltando la figura: concepto stretch, alta elongación a la rotura, alta tenacidad, excelente poder de sostén, buena recuperación tensil, excelente resistencia a la flexión, muy buena uniformidad, buena resistencia a la abrasión. Lustre: Se ofrecen en tres diferentes: mate, brillante y transparente. Lustre mate: De buen comportamiento en la producción del color blanco y colores claros. Lustre brillante: Es un lustre bastante versátil ya que permite la producción de colores blancos, claros y colores oscuros con muy baja visualización del hilado, además de presentar propiedades superiores de resistencia al cloro. Lustre transparente: Es bastante usado en la producción de medias femeninas, productos destinados al segmento de ropa exterior y similar, principalmente en forma de hilo recubierto. Las propiedades elásticas de las telas y su tendencia al encogimiento antes y durante el acabado dependen de la construcción de la tela y del contenido de fibras elásticas.
− Brillantes Se refiere a la cantidad de luz reflejada en las fibras sintéticas. Se controla con la cantidad de
Bióxido de titanio agregado en su proceso de fabricación o polimerización:
a. Brillante: contiene 0.06% de bióxido de titanio.
b. Semimate o semiopaco: contiene 0.3% de bióxido de titanio.
c. Mate o completamente opaco: contiene 2% de bióxido de titanio.
− Transparentes
Los hilos sintéticos se forman por extrusión de un polímero fundido que pasa a través de los diminutos agujeros de una placa de metal o hilera. Se incorporan ciertos aditivos al polímero fundido para obtener fibras teñidas o no completamente trans‐parentes, más blancas, más duraderas o con otras características. Cuando los filamentos emergen de la hilera, se enfrían, se estiran y se texturizan. La extrusión confiere a las fibras sintéticas distintas secciones —circular, trilobada, pentalobada, octolobada, cuadrada— en función del diseño y la forma de las perforaciones de la hilera. De estas formas dependen muchas propiedades de la moqueta, como el lustre, el volumen, la retención de la textura y la capacidad de disimular la suciedad. La fibra extraída se somete a tratamientos como el estirado y el recocido (calentamiento/enfriado), que aumentan la resistencia a la tracción y en general mejoran las propiedades físicas de la alfombra. El manojo de filamentos pasa entonces por un proceso de encrespamiento o texturización, que convierte
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los filamentos rectos en fibras ensortijadas, rizadas o aserradas. El hilo se produce a granel, en forma de filamento continuo, o cortado. El hilo continuo es un haz continuo de fibras sintéticas. El hilo extraído se obtiene devanando un número mayor o menor de filamentos, según el calibre denier que quiera obtenerse, en un envase tomador. La fibra cortada se transforma en hilo mediante operaciones textiles de torcido. La producción de esta clase de fibra empiezan con la extrusión de grandes haces llamados “cables”. Este cable se encrespa y se corta en fragmentos de 10 a 20 cm de longitud. El hilado de las fibras va precedido de tres fases críticas: mezcla, carda y peinado. La mezcla tiene por objeto combinar las fibras de varias balas para que el hilo final teñido no presente estrías de coloración desigual. La carda paraleliza las fibras y las organiza en forma de torzal o mecha. El peinado desempeña tres funciones principales: Se mezcla las fibras, las coloca en paralelo y reduce el peso por unidad de longitud del haz de fibra, lo que facilita las operaciones de torcido e hilado. Después del hilado, que adelgaza el torzal hasta el calibre deseado, el hilo se pliega y se retuerce para conseguir diversos efectos. Por último se bobina en conos y queda listo para las operaciones de fijación térmica y trenzado. Dado que las fibras sintéticas tienen varias formas, toman los tintes también de forma distinta y presentan características de coloración diferentes. Las fibras del mismo tipo se pueden
tratar o modificar para alterar su afinidad por determinados tintes y obtener así un efecto multicolor o de dos tonos. Las alfombras y moquetas se colorean tiñendo la fibra o el hilo antes de tejerlos (tintura previa) o tiñendo el género ya anudado (tintura posterior o de productos crudos) antes de aplicar el segundo soporte y los tratamientos de acabado. La tintura previa se aplica en solución, en rama o en el hilo. Las técnicas de tinción posterior son variadas: tintura en pieza; tinción en baño de moqueta sin acabar; tinción en cubeta para lotes de moqueta en crudo de hasta 150 m; y tintura continua, una técnica con la que se colorean cantidades casi ilimitadas, pues se basa en la aplicación de tintas por inyección sobre toda la anchura de la moqueta a medida que avanza en el telar. La maquinaria utilizada en el estampado de alfombras es la misma que en el resto de la industria textil, pero necesariamente reforzada y modificada. Se utilizan estampado con bloques: el estampado con bloques de madera es un proceso manual y es la técnica más antigua para la decoración de textiles, rara vez se hace de forma comercial porque es costoso y lento. Se graba un diseño sobre un molde, este se sumerge en una charola con colorante y se estampa sobre la tela. Las ligeras irregularidades en el registro o posición del color indican la forma como se hizo, pero éstas se pueden aplicar cuando se estampa con rodillos y se quiere imitar este proceso. Estampado directo con rodillos: se desarrollo en 1785, aproximadamente en la época en que se
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mecanizaron todas las operaciones textiles. La Figura No. 12 muestra las partes más importantes de maquina de estampado.
Figura No. 12 Estampadora de rodillos
El cilindro de hierro fundido 8 en la Figura anterior) es el rodillo en el cual se coloca la tela cuando se estampa. El rodillo de4 estampado de cobre (2 en la Figura anterior), está grabando con el diseño. En esta figura se muestra 3 rodillos grabados. Los rodillos alimentadores se cubren con hule duro o con cepillos de naylon o “cerda” de hule duro. Giran en pequeña artesa que contiene el color, lo toman y depositan sobre los rodillos de cobre, una cuchilla elimina el exceso de color, de manera que sólo las partes grabadas del rodillo de cobre se llenan con el tinte antes de entrar en contacto con la tela. Entre el cilindro y los rodillos del grabado pasan la tela que se va a estampar una cubierta ahulada y una tela cruda. El estampado Duplex es un estampado con rodillos que imprime ambos lados de la tela con el mismo patrón o con dibujos distintos. Estampado por termotransferencia: este estampado por transferencia de calor es un proceso en el que los diseños pasan la tele por calor y presión a través de un papel especialmente impreso. El papel en si se
estampa por rotograbado, flexografía, offset o un proceso de serigrafía. La tela se coloca sobre un marco especial. El papel se coloca sobre la tela y después se recubre con una capa de hule de silicón. Este conjunto se somete a presión y temperatura de 200°C durante unos cuantos segundos en los cuales el dibujo se vaporiza y pasa el calor por sublimación del papel a la tela. Estampado por pantalla: el estampado plano con pantalla se lleva a cabo comercialmente para lotes, 50 a 5 000 yardas y se usa mucho para diseños mayores al que abarca la circunferencia de los rodillos que se utilizan en el estampado con rodillos. El diseño se aplica a la pantalla de manera que toda, excepto el motivo, quede recubierta con un material resistente. Se utiliza una pantalla por cada color. El color se hace pasar a través de la pantalla por medio de una rasqueta. En el proceso manual, la tela que se va a estampar se coloca sobre una mesa larga. Dos personas colocan la pantalla sobre la tela, aplican el color, mueven la pantalla a una solo posición y repiten el proceso hasta estampar toda la tela. El proceso automático, la tela que se va a estampar se coloca en una banda transportadora. Sobre ella se sitúa una serie de pantallas planas que bajan en forma automática. El color también se aplica automáticamente y la tela se mueve pasando en forma continua a los hornos para el secado. Estampado con pantallas rotatorias: este se hace con mallas metálicas cilíndricas que trabajan en la misma forma que las planas, excepto que la operación es continua en lugar de intermitente, a medida que las mallas se eleven o bajan en el
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proceso. Las mallas rotatorias son mas baratas que los rodillos de cobre utilizados en el estampado con rodillos. Estampado diferencial: es una técnica de estampado que utiliza el estampado con pantallas sobre alfombras a las cuales se les han colocado hilos que tienen diferente afinidad por los tintes. TAK: son las iniciales de un fabricante alemán de alfombras y de un proveedor de maquinaria que inventaron una máquina para estampar alfombras. La máquina puede usarse para otras telas difíciles de estampar como felpa, terciopelo y telas de tapicería. El colorante cae a la tela a través de canales individuales alimentados por una tolva. Un mecanismo especial deposita gotas de colorante conforme escogido. Después se hace pasar la tela a través de un foulard para forzar al color a penetrar a la tela. Inyección con microboquillas. El Millitrón es un sistema de chorro muy fino controlado por computadora, desarrollado por Milliken Company. Se utiliza en alfombras y tapicería para producir diseños tipo Jacquard. La máquina consta de una serie de barras horizontales que contienen el tinte, y lo alimentan a través de pequeñas boquillas (10 por pulgada en una máquina para alfombras, 16 por pulgada en una máquina para tapicería). La tela preparada pasa bajo las barras y usando una cinta con control electrónico el colorante se deposita en el sitio adecuado procedente de las boquillas de estampado. El colorante penetra hasta el respaldo y los diseños se pueden cambiar con facilidad.
− Poca resistencia en humedad
La absorción de agua por las fibras produce hinchamiento que, salvo excepciones notables, viene a ser aproximadamente proporcional a la recuperación de humedad. Se limpian con facilidad las manchas de origen acuoso y secan con facilidad; son difíciles de teñir. Muy apropiadas para su uso en el agua. Su baja absorción del agua es paralela a su afinidad por los aceites y grasas. Las manchas de este tipo deben eliminarse con productos de limpieza en seco.
− Elasticidad La capacidad de una fibra para absorber energía durante la deformación se mide por el área que queda por debajo de su curva de esfuerzo‐deformación. Esta propiedad se conoce también como tenacidad y trabajo de rotura.
− Flexibilidad Las propiedades de flexión o doblado de una fibra dependen en general del comportamiento viscoso‐elástico del material. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones textiles, el radio de curvatura del doblado es relativamente grande y, de acuerdo con ello, los esfuerzos impuestos son de pequeño orden de magnitud. Actividad: Analizar las propiedades de las fibras textiles y diferenciar las propiedades de las fibras artificiales y sintéticas. Realizar un cuadro comparativo de las fibras artificiales y sintéticas.
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PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
Práctica número: 1 Nombre de la práctica: Clasificación de fibras mediante procedimientos físico químicos. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno hará una clasificación de las fibras según su
grupo, clasificándolas como vegetales, animales, minerales, artificiales y sintéticas de acuerdo con su procedencia y características comunes.
Escenario: Laboratorio. Duración: 7 hrs.
Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Hilos. • Recortes de tela de diferentes
fibras textiles vegetales (algodón, ramio, coco, yute, cáñamo, ixtle, etc.).
• Hilos, recortes de tela, fibras u otros objetos que contengan fibras textiles procedentes de animales (pelo de conejo, lana de borrego, seda de gusano, etc.).
• Hilos, recortes de telas minerales (fieltros, fibra de asbesto, amianto y fibra metálica).
• Hilos, telas o fibras artificiales como rayón acetato, rayón viscoso, rayón nitrato, rayón cupro amoniacal.
• Hilos, telas o fibras sintéticas como poliéster, poliamida y acrilán.
• Dinamómetro. • Estufa de secado. • Microscopio. • Balanza analítica.
• Equipo de protección personal.
• Bata. • Tijeras. • 5 pliegos de cartulina blanca.
• Pegamento.
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Procedimiento
Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. • Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. • Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Tomar recortes de tela y objetos que contengan fibra vegetal, animal, artificial y sintética y separarlas de acuerdo con el grupo al que pertenecen.
2. Con la cartulina hacer un cuadernillo de 20 hojas.
3. Pegar una muestra de cada fibra en el cuadernillo.
4. Anotar en cada una de las muestras. • Nombre de la fibra. • Grupo al que pertenece. • Fibras vegetales, parte de la planta de donde se extrae:
Tallo (lino, yute, ramio, kenaf, cáñamo y abaca). Hoja (Henequén, ixtle, sisal, lechuguilla, maguey,). Semilla (algodón, kapoc). Fruto (coco).
• Nombre de la fibra. • Grupo al que pertenece. • Fibras animales pelo y filamento.
Borrego, cabra, alpaca, conejo, llama, vicuña, caballo. Seda. (filamento).
• Nombre de la fibra. • Grupo al que pertenece. • Fibras artificiales.
Base celulosa (Rayón viscosa, cuproamoniacal, acetato) Base protéica (caseina).
• Nombre de la fibra. • Grupo al que pertenece. • Fibras sintéticas (poliésteres, Poliamidas, poliuretanos, polivinílicas,).
5. Elaborar un reporte de los resultados obtenidos durante el desarrollo de la práctica. Dar tratamiento a los residuos recuperables. Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.
Nota: Esta práctica se desarrollará durante todo el semestre de acuerdo con el avance del PSA.
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Lista de cotejo de la práctica número 1:
Clasificación de fibras mediante procedimientos físico químicos.
Nombre del alumno:
Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño.
Desarrollo Si No No
Aplica Realizó la práctica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
• Aplicó las medidas de seguridad e higiene. • Utilizó equipo y ropa para protección personal.
1. Separó las muestras de fibra de acuerdo con el grupo al que pertenecen.
• Naturales.
• Artificiales.
• Sintéticas.
2. Cortó la cartulina para formar un cuadernillo de 20 hojas. 3. Pegó la muestra de cada fibra en el cuadernillo. 4. Anotó en cada una de las muestras.
• Nombre de la fibra.
• Grupo al que pertenece.
• Procedencia de las fibras vegetales parte de la planta donde se extrae (semillas, fruto, tallo, hojas).
• Fibras del animal donde se extrae (interior, exterior.
• Proceso general de elaboración de las fibras artificiales y sintéticas.
5. Elaboró un reporte de los resultados registros obtenidos durante el desarrollo de la práctica.
Dio tratamiento a los residuos recuperables.
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio: Hora de
término: Evaluación:
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Práctica número: 2 Nombre de la práctica: Elaboración de un cuadro con cinco muestras de telas que
contengan fibras naturales, artificiales y sintéticas.
Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno elaborará un cuadro con 5 diferentes tipos
de muestras del mismo grupo y sabrá como identificarlas para su clasificación y será por su tacto, peso y su destino comercial en la confección.
Escenario: Laboratorio. Duración: 7 hrs.
Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • 5 recortes de tela 100%
algodón de 10 x10 cm. (gabardina, popelina, mezclilla, tejido de punto, franela).
• 5 recortes de lana (Casimir, tela de camisa, sweter, paño, abrigo).
• 5 recortes de telas artificiales.
• 5 recortes de telas sintéticas.
• Balanza analítica.
• Equipo de protección personal.
• Bata. • Tijeras. • 5 pliegos de cartulina
blanca. • Pegamento.
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Procedimiento
Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. • Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. • Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Recortar 5 muestras de tela 100% algodón de 10 x 10 cms. de diferentes características para definir su peso, densidad de hilos de trama y urdimbre, No. de hilo de trama y urdimbre e identificación de la fibra y su destino comercial. • Gabardina, ligeras, pesadas y sus usos comerciales en la confección. • Popelina, ligeras, pesadas y su utilización en la confección de prendas. • Mezclilla, de 10, 12 y 14 onzas. • Tela de tejido de punto, ligeras y pesadas (playeras, pants). • Franela, ligera y pesada (molletón).
2. Recortar 5 muestras de tela 100% lana de 10 X 10 cms. De diferentes características para definir su peso, densidad de hilos de trama y urdimbre, No. De trama y urdimbre e identificación de la fibra y su destino comercial. • Casimir. • Tela ligera para camisa. • Tela de tejido de punto para sweter. • Paño de lana para falda, saco. • Tela de abrigo.
3. Recortar 5 muestras de telas artificiales de 10 X 10 cms. De diferentes características para definir su peso, densidad de hilos de trama y urdimbre, No. De trama y urdimbre e identificación de la fibra y su destino comercial.
• Rayón cuproamoniacal. • Rayón viscosa. • Rayón acetato. • Fibras proteinicas. • Fibras alginicas.
4. Recortar 5 muestras de telas sintéticas de 10 X 10 cms. De diferentes características para definir su peso, densidad de hilos de trama y urdimbre, No. De trama y urdimbre e identificación de la fibra y su destino comercial.
Naylón Darlan Dacrón Vinyl Acrilán
Realizar reporte de la práctica anotando los datos de cada tipo de tela. Dar tratamiento a los residuos recuperables. Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.
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Lista de cotejo de la práctica número 2:
Elaboración de un cuadro con cinco muestras de telas que contengan fibras naturales, artificiales y sintéticas.
Nombre del alumno:
Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño.
Desarrollo Si No No Aplica
Realizó la práctica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
• Aplicó las medidas de seguridad e higiene. • Utilizó equipo y ropa para protección personal.
1. Recortó 5 muestras de tela 100% algodón de 10 x 10 cms. De diferentes características y pesos para definir su uso comercial.
2. Recortó 5 muestras de tela 100% lana.
3. Recortó 5 muestras de telas artificiales.
4. Recortó 5 muestras de telas sintéticas.
5. Realizó reporte de la práctica.
Dio tratamiento a los residuos recuperables.
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio: Hora de
término: Evaluación: