fibras sintÉticas

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Diapositiva 1

FIBRAS SINTTICAS Y ESPECIALES.

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL.ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA TEXTIL. (ESIT).

Nombre: Ivn Contreras Prez.Profesora: Ing. Alejandra Reyes Prez. Grupo: 2TV24.Introduccin. Fibrologa ciencia la cual es necesaria y fundamental en el mbito textil, la importancia de esta radica en la identificacin de fibras. Tomando como punto de partida las fibras naturales el hombre intenta mejorar y perfeccionar fibras naturales las cuales sean capaces de adaptarse a las necesidades y crea las fibras artificiales conjuntando a la naturaleza y a su ingenio, para despus solo utilizar su ingenio y fabricar fibras de excelente calidad y a bajo costo llamadas fibras sintticas. El presente trabajo busca explicar al lector los diversos tipos de fibras que el hombre a creado para satisfacer sus necesidades, desde su historia, produccin, estructura qumica, propiedades y usos de una manera breve.

Clasificacin Fibras Textiles. Naturales.Sintticas. Artificiales.Vegetales.Animales.Minerales.Tallo.Hoja.Fruto. Algodn , Yute, lino, Camo, Ramio, Coco, Henequn.

Exterior.Interior. Lana.Seda.Pelos.

Au, Ag, Cu, Vidrio y Asbesto.Rayones.Alginicas.Protenicas.Nitrato, cupro-amonio, acetato, viscosa. Derivadas de las algas marinas. Derivadas de la leche, maz, soya, etc.Polister. Poliamida, Poli vinlicas, Poli acrlicas, Poliflurocarburadas,Polietilenicas, Polipropilenicas.

Clasificacin de Fibras Textiles. Las fibras textiles se pueden dividir en tres grandes grupos: Fibras naturales Materia prima adecuada para ser transformada en hilos, la cual nos brinda la naturaleza. A su vez se clasifican en vegetales (algodn ,yute, lino etc.) , animales (lana, seda ) y minerales (Au, asbesto, vidrio etc.) .Fibras Artificiales.Son todas aquellas cuya materia o sustancia es proporcionada por la naturaleza, pero manipulada por el hombre, transformando dicha materia en fibras textiles utilizando como base la celulosa. Podemos situar al rayn viscosa o el cupro en este rubro.Fibras Sintticas.Todas aquellas fibras cuya composicin qumica no se encuentre en la naturaleza. En este caso el hombre realiza: el proceso de fabricacin de sustancia y producir filamentos . El polister, poliamidas, modacrlicas forman parte de este grupo.Fibra Sinttica Y Especiales Las fibras sintticas son aquellas fabricadas por el hombre, a travs de procesos de sntesis qumicas, obtenindose largas cadenas moleculares denominadas polmeros. Las fibras especiales tiene el mismo proceso pero su uso es ocupado en otros rubros.POLIESTER.

El programa de investigacin de altos polmeros de Wallace Carothers en los primeros aos de la dcada de 1930 inclua a los polmeros de polister, Du Pont descontina la investigacin, y esta continua en Inglaterra y all se produce la primera fibra de polister. Historia. Produccin. El polister se obtiene haciendo reaccionar un acido con un alcohol. Las fibras se hilan por fusin. Las fibras se estiran en caliente, para orientar las molculas y lograr una mejora en la resistencia y la elongacin. El polister como el nylon tienen la capacidad de retener la forma del orificio o hilera, por lo que es posible hacer modificaciones en la seccin transversal. Estructura Qumica. La sustancia que forma la fibra es cualquier polmero de cadena larga compuesto al menos por un 85 % en peso de un ster de alcohol dihdrico y cido teraftlico. (p HOOC C6 H4 COOH).

Los grupos ster en la cadena de polister son polares, donde el tomo de oxgeno del grupo carbonilo tiene una carga negativa y el tomo de carbono del carbonilo tiene una carga positiva. Las cargas positivas y negativas de los diversos grupos ster se atraen mutuamente. Esto permite que los grupos ster de cadenas vecinas se alineen entre s en una forma cristalina y debido a ello, den lugar afibrasresistentes.

Los polisteres tienen cadenas hidrocarbonadas que contienen uniones ster, de ah su nombre.La estructura de la figura se denomina poli (etiln tereftalato) o PET para abreviar, porque se compone de grupos etileno y grupos tereftalato.

Propiedades. Se adapta muy bien en mezclas con fibras naturales, contribuyendo al fcil cuidado.Resistencia a la absorcin muy buena.Producen carga electroesttica.Poseen baja absorcin de humedad.Durabilidad. Densidad 1.38g/cm3.Recuperacin de humedad 0.1-0.4%.Tenacidad multifilamento tenacidad normal 3.5-5 d n/tex.

Fibra tenacidad normal 3.5-4.7dn/tex, alta tenacidad 4.8- 6.1dn/tex.Elongacin tenacidad 2.1-50%, alta tenacidad 10-106%.Transicin Vitria.Punto de reblandecimiento 85 (Chicloso).Punto de fusin 235 (Liquido).Usos.Se emplean para hacer uniformes, pantalones deportivos, camisas, blusas, suteres, calcetines, ropa, hilos para coser, bandas transportadoras, hasta cordelera y mangueras contra incendios.Polister Corterra.

PTT , polister aromticos conocidos como Politrimetileno Teraftlico. Su produccin se basan en poli condensacin de acido Tere ftlico purificado (p t a) 1,3 propano diol (p d o).

Llagan a hacer resistentes a la friccin que hay con el suelo. El uso final de el polister Corterra se refleja en los tenis por las ventajas previa mente dichas.

Polister Sorona. Se obtiene de recursos renovables. El ingrediente clave de Sorona es Bio-PDO, que se obtiene de azcar de maz mediante un proceso de fermentacin patentado. Bio-PDO es un sustituto de los derivados del petrleo 1,3-propanodiol (PDO) y del 1,4-butanodiol (BDO). Hytrel fabricado con recursos renovables ser producido a partir de un nuevo poliol hecho con Bio-PDO.

Nylon.

Historia La primera fibra sinttica y la primera que se origino en Estados Unidos, el descubrimiento no fue planeado y es realizado por Wallace Carothers. En 1939 Du Pont fabrica nylon 6.6 en una planta piloto, lanza al mercada medias para dama de dicho material , lo cual resulta un xito ya que ninguna fibra natural era capaz de proporcionar las cualidades que el nylon 6.6 posea.Produccin Las poliamidas estn compuestas por diversas sustancias. Los nmeros que aparecen despus de el nylon indican el numero de tomos de carbn. El nylon 6.6 tiene 6 tomos de carbono, en la hexametilendiamina y 6 tomos de carbono en el acido adipico, el Nylon 6 esta compuesto por una sola substancia, caprolactama que tiene 6 tomos de carbono. Hilatura por Fusin. Consiste en hacer pasar la mezcla fundida del nylon a travs de los orificios de una placa caliente de acero inoxidable que constituye la hilera . La fibra al hacer contacto con el aire se endrese y se enrolla en una bobina . Y posteriormente el nylon se estira en frio . Estructura Qumica. Se encuentra formada por una poliamida sinttica de cadena larga en donde menos del 85 % de los enlaces amina ( C NH ) OSe encuentran unidos a dos directamente con los anillos aromticos. Los diversos tipos de Nylon son poliamidas con grupos recurrentes, todos contienen CHON. Nylon 6.6. Formado por hexametilendiamina y cido dibsico. VentajasLos pliegues y dobleces se fijan con calor a temperatura mas alta.Punto de reblandecimiento 482 F.

Nylon 6.Elaborado con caprolactama. VentajasMejor afinidad por los colorantes. El nylon tiene una estructura similar a las protenas teniendo puntos amino donde se puede fijar los colorantes.

Propiedades. Tasa Humedad %: 6,25.Densidad gr./cc: 1,14.Alargamiento %: 16 a 42.Alarg. mojado %: 18 a 45Resistencia gr./den: 4 a 7.Resistencia mojado: 4 a 6.Colorantes:cidos, Cromo, tina, Indigosoles, Dispersos, directos.Sensible a:cidos minerales, frmico, actico concentrado.Resiste a: lcalis fuertes: amonaco, sosa.Calor:Se inflama con dificultad. Reblandece a 235C. Funde a 260C. Forma bolas duras, olor de apio.Usos.Vestidos, lencera, calcetera, industria, hilos de coser, pesca, redes.

Kevlar. Historia. El Kevlar es un polmero altamentecristalino. Llevmucho tiempo encontrar alguna aplicacin til para el Kevlar, dado que no era soluble en ningndisolvente. Por lo tanto, su procesado en solucin estaba descartado. No se derreta por debajo de los 500oC, de modo que tambin se descartaba el hecho de procesarlo en su estado fundido. Fue entonces cuando una cientfica llamada Stephanie Kwolek apareci con una ideabrillante.

Estructura Qumica.El Kevlar es una poliamida, en la cual todos los grupos amida estn separados por grupospara-fenileno, es decir, los grupos amida se unen al anillo fenilo en posiciones opuestas entre s, en los carbonos 1 y 4.

Nomex.Historia. NOMEXes unamolcula con cadena larga.La tecnologa trmicaavanzada fuecreadahace ms de 30 aos cuando los cientficos de DuPont crearon una fibra con una combinacin extraordinariaen cuanto acaractersticas de alto rendimiento`parael calor e ignfugas, as como caractersticas superiores del textil.La familia de DuPont de los productos de fibra de NOMEX proporciona resistencia excepcionalalcalor yala llama y ofrece caractersticas excelentes del textil. Los usos incluyen los filtros, las telas revestidas industriales, etc.Estructura Qumica.El Nomex, por otra parte, posee gruposmeta-fenileno, es decir, los grupos amida se unen al anillo fenilo en las posiciones 1 y 3.

Nomex.Propiedades. Elevada Estabilidad trmica inherente.Su elevado modulo de traccin y estabilidad dimensional.Su resistencia a los cidos.Prolongacin a temperaturas elevadas. Acrlico.

Historia El acrilonitrilo, sustancia con la cual se elaboran fibras acrlicas, se obtiene por primera vez en Alemania en 1983. Wallace Carothers utiliza este producto qumico en su investigacin sobre altos polmeros la cual se lleva acabo en Du Pont. Para 1944 Du Pont desarrolla una fibra acrlica y en 1950 inicia su produccin comercial. Produccin. Hilatura con Disolventes. Los polmeros se disuelven en un material adecuado (dimetilformamida), la extraccin se hace en aire caliente y se solidifican al evaporarse el disolvente. Despus del proceso de hilatura las fibras se estiran en caliente de 3 a 10 veces su longitud original, se ondulan, cortan y se venden como fibra corta o cable de filamento.

Hilatura en Hmedo.El polmero es disuelto en el disolvente apropiado. La solucin resultante se vierte a travs de la hiladora (llamada filera) en un lquido que es miscible con el disolvente del polmero, pero que precipita el polmero en forma de filamento. El acrilonitrilo es relativamente barato, pero los disolventes son costosos, por lo que el proceso de hilatura es mas caro. El intervalo til de peso molecular para la formacin de fibras de poliacrilonitrilo es de 15,000 a 300,000, la mayor parte de poliacrilonitrilo para fibras comerciales tienen un peso molecular que est entre 30,000 y 100,000, segn las condiciones en que se hace el hilado.

Estructura Qumica. Fibras sintticas compuestas por lo menos de un 85% de acrilonitrilo. Las fibras que estn compuestas por un 10 % de acrilonitrilo tiene una estructura interna compacta muy orientada por lo tanto es imposible teirla. Debido a esto la mayora de las fibras acrlicas se fabrican como copolmeros. Estructura Qumica. H

CH2 C CN Produciendo una estructura mas abierta lo cual permite poder teir dicha fibra. X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X XX X X X X X X X X X X X X X c c c cPolmero.Copolmeros.Polmero Injertado. Los aditivos proporcionan zonas adecuadas para el teido. El Zafrn es un polmero injertado, este tipo de polimerizacin el aditivo no forma parte de la cadena molecular principal, sino que se incorpora como cadenas laterales. Como se muestra en la figura de arriba. Propiedades. Obtencin de productos textiles con buena resiliencia. Buena retencin de pliegues. Recuperacin de arrugas. Fcil cuidado. Propiedades wash and wear.Tasa Humedad %: 2.Densidad gr./cc: 1,14.Alargamiento %: 36.Alargamiento mojado %: 40.Resistencia gr./den: 2,5.Resistencia mojado: 2.Colorantes: Bsicos, Dispersos, Pigmentarios.Sensible a:lcalis concentrados. cidos minerales concentrados a ebullicin.Resiste a: Oxidantes, cidos, lcalis dbiles, disolventes orgnicos.Calor:Arde con dificultad. Deja residuo duro.Usos. Utilizado para la fabricacin de abrigos, trajes, ropa de trabajo, cubiertas, cobertores, cortinas y toldos para automviles. Las mezclas de fibras acrlicas con otras fibras naturales o artificiales se emplean bastante en prendas de vestir y prendas para deporte. Telas de fibras acrlicas al 100% se emplean en camisas, blusas, ropa interior, gneros de punto, trajes de trabajo y cortinas. Industrialmente las fibras muestran elasticidad qumica y resistencia al ambiente exterior en telas para filtros, bolsas para recoger polvo, tiendas de campaa, encerados, bolsas para nodos, etctera.FIBRA MODACRLICAProduccin Las fibras Modacrlicas se producen por polimerizacin de dos componentes, disolviendo el copolmeros en un qumico adecuado (acetona), bombeando la solucin a una columna de aire caliente y estirando las fibras en caliente. Estructura Molecular. Son fibras artificiales en donde la sustancia que forma la fibra es cualquier polmero sinttico de cadena larga compuesto por lo menos de un 85 % pero mas de un 35 % de unidades de acrilonitrilo. Algunos otros productos que se utilizan son cloruro de vinilo (CH2CHCL), cloruro de vinilideno (CHCCI2) o dicianuro de vinilideno (CH2 CCN2) en lugar de el acrilonitrilo. Propiedades. Colorantes:Dispersos, Bsicos, complejo metlico.Sensible a:Soluble con acetona en caliente.Resiste a:cidos, lcalis, agentes de blanqueo.Calor:No se inflama. Reblandece a 135C. Funde a 200C. Forma costra negra.Elasticidad qumica. Resistencia al ambiente exterior. Semejante a la lana. Resistencia a la llama.Estabilidad al color, luz y humedad. Tacto agradable.

Usos.Se utilizan principalmente en aplicaciones donde la resistencia ambiental o retardantes de llama es necesarios o requeridos.Como caractersticas propias de las modacrlicas cabe destacar su brillo y densidad, lo que las hace especialmente adecuadas para la fabricacin de artculos imitacin de piel natural, pelucas y artculos de pelo. Polieuretano Historia. Los trabajos de investigacin comenzaron en Alemania a mediados del siglo XIX, pero recin un siglo ms tarde Otto Bayer (IG Farben, 1937) logra la primera sntesis de laboratorio de un poliuretano, que es patentado ese mismo ao. Tres aos ms tarde se comienza con la comercializacin de la fibra con los nombres de Igamid y Perln. Casi 20 aos despus la firma DuPont lanza al mercado fibras de poliuretano (denominadas genricamente como spandex) bajo la marca registrada Lycra.Produccin. Las fibras de spandex se forman haciendo reaccionar molculas previamente moldeadas de polister con di isocianato y despus, polimerizndolas para formar cadenas largas. Los filamentos tienen por hilatura un hmedo o con disolventes. Estructura Qumica. El spandex es una fibra Elastomericas artificial donde la sustancia que la forma es un polmero de cadena larga formado por un mnimo de 85 % de poliuretano segmentado.

Propiedades. Tasa Humedad %: 1,3.Densidad gr./cc: 1,1.Alargamiento %: 600.Alarg. mojado %: 600.Resistencia gr./den: 0,8.Resistencia mojado: 0,8.Colorantes:cidos, Bsicos, Cromados, Directos, Tina, Naftoles, Dispersos.Sensible a:Se disuelve en cidos concentrados en caliente.Resiste a:cidos diluidos fros, lcalis dbiles fros, disolventes comunes.Calor:Sensible al agua a 90C. Reblandece a 115C. Funde a 225C.Usos Lencera ropa interior, punto, vestidos, tapicera.

Microfibra. Historia.Las telas demicrofibrasintticas fueron inventadas por Dr. Miyoshi Okamoto a principios de los 70. El Dr. Toyohiko Hikota produccin:La mayora de las telas demicrofibrase hacen a partir de materiales sintticos como polister o nylon, o una combinacin de ambas.Tienen gran capacidad de absorcin, no dejan pelusas ni hilos, gran resistencia a los lavados frecuentes, no encogen, no se deforman.

Usos.En los trapos de limpieza y en las prendas deportivas, tambin en el aislamiento de bolsas de dormir, manteles, cobertores de muebles ypaales de tela.Fibra de Carbono. Produccin: Las fibras de carbn y de grafito, con las limitaciones econmicas tpicas, se pueden producir a partir de las fibras orgnicas comunes. En los procesos comerciales actuales, se usa una fibra orgnica, por lo general rayn viscosa o un acrlico, que se somete a un tratamiento en ausencia de aire para evitar la oxidacin, mediante el cual todos los elementos excepto el carbn se volatilizan y se desprenden. El uso de fibras orgnicas como material inicial para las fibras de carbn y grafito, hace posible determinar la morfologa de las fibras finales y su conformacin geomtrica. Las fibras continuas pueden transformarse hacindolas pasar por un horno que opera con una atmsfera inerte o al vaco. Las telas tejidas, las pelculas y las estructuras de tipo cinturn que no pueden procesarse con carbn debido a su fragilidad, pueden obtenerse con operaciones textiles previas a la carbonizacin in situ.Nanofibras. Eliminar la suciedad sin utilizar agua.Tejidos antibacterianos, ignfugos o capaces de generar calor con una pequea batera.

Bibliografa .Introduccin a los textiles; Hollen , Norma, Primera Edicin.http://www.artisam.org/descargas/pdf/FIBRAS%20TEXTILES.pdfhttp://www.ctv.es/USERS/telart/WebTelasDeCasa/TextilTeka/CaracteristicasFibrasCuerpo.html#ALGODON http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/6059/1/Article03.pdf