Historia de las Fibras Sintéticas
(Tomado de los artículos “Progreso y desarrollo de las Fibras Químicas de J. Gacen Ingeniería Química Setiembre 1978 y del artículo del Internet titulado A Short History of Manufactured Fibers http://www.fibersource.com/f-tutor/history.htm )
Por miles de años el empleo de las fibras estuvo limitado a lo que el mundo natural ofrecía. El algodón y el lino se usaron durante mucho tiempo. La seda requería manejo delicado. La lana se encogía, tenía mal tacto y se la comían las polillas. Luego hace poco más de un siglo se desarrolló el rayón (la primera fibra sintética).
En la actualidad las fibras sintéticas se emplean en diseños de moda, accesorios para el hogar, medicina, aeronáutica, energía industria, etc... En la actualidad existen las fibras ingenieriles que pueden emplearse en aplicaciones totalmente in-imaginadas hace unos pocos años.
El desarrollo de las Fibras Sintéticas se puede establecer en tres períodos bien definidos:
Período Intuitivo (1664-1890)
Período Empírico (1890- 1940)
Período Científico (1940- fecha)
Período Intuitivo
Los primeros intentos de desarrollar fibras artificiales surgen del desarrollo de la Filosofía Naturalista en los siglos XVII y XVIII. En esa época se desarrolló un interés científico por descubrir el proceso por el cual el gusano bombyx formaba la fibra de la seda. El interés desde aquella época fue reproducir la naturaleza para obtener productos útiles a la sociedad. El naturalista inglés Robert Hooke sugirió en 1664 en “Micrología o algunas descripciones fisiológicas de cuerpos diminutos” la posibilidad de producir una fibra que sería tan buena aún mejor que la seda. Este objetivo permaneció inalcanzado durante más de dos siglos.
Este período se denominó Período Intuitivo, tuvo vigencia entre 1664 y 1890 y estuvo dominado por la idea de los naturalistas de reconstituir artificialmente el trabajo del gusano Bómbix en la producción de la seda. En 1734 el físico francés Reaumer se refirió al trabajo de Hooke y sugiere formas de imitar la seda natural.
Hasta el final del período Intuitivo (1890) los trabajos fueron más bien de tipo teórico antes que desarrollos prácticos. En 1734 el físico y naturalista francés Reaumur hizo alusión a los trabajos de Hooke y en una publicación sugiere ideas encaminadas a la imitación de la seda natural
La primera patente para “seda artificial” se otorgó en Inglaterra en 1855 a un químico Suizo llamado Audemars. El disolvió la fibra interna de un árbol denominado mulberry y modificó químicamente dicha fibra para obtener celulosa. Para disolver la fibra empleo un solvente. Luego formó pequeños hilos; para ello introdujo una aguja dentro de la solución y la sacó. Al evaporarse el solvente logró que se endureciera la fibra formando un hilo. El nunca trató de emular la producción de la seda extruyendo el líquido celulósico a través de un pequeño agujero.
Unos años m{as tarde el francés Ozanan descubrió la solución mecánica que Audemars no encontró. Ozanan disolvió la seda líquida en ácido nítrico y con la ayuda de la presión hizo pasar la solución a través de una Hilera. El descubrió la hilera.
A comienzos de 1880, Sir Joseph W. Swan, un químico y electricista ingles estuvo alentado por la lámpara incandescente de Thomas Edison. El experimento una nueva lámpara incandescente, experimentó forzando un líquido similar a la solución de Audemars a través de agujeros hacia un baño coagulante. Sus fibras trabajaban como filamentos de carbón y encontraron un uso inicial en las lámparas de incandescencia inventadas por Edison. Se utilizó esta fibra (hilo) en reemplazo de los hilos de bambú por entonces utilizado en las referidas lámparas.
También, sucedió que el hilo de Swan se podía emplear para fabricar telas. En 1885 el exhibió en Londres algunas frazadas tejidas por su esposa con esta nueva fibra. Sin embargo abandonó estos estudios.
Período Empírico. Primera Producción comercial
La primera producción comercial de una fibra manufacturada la realizó el químico francés Conde Hilaire de Chardonnet en 1889. Sus telas de “seda artificial” obtenida a partir de la nitrocelulosa causaron sensación en la Feria de Paris. Dos años más tarde abrió la primera planta de rayón comercial en Besancon, Francia, se le conoce como el Padre de la Industria del Rayón. Rápidamente creo una serie de fábricas en Europa a pesar que su fibra tenia diversos defectos frente a la seda.
En 1897 el químico alemán Max Fremer y el ingeniero austriaco J. Urban obtuvieron fibras sintéticas a disolviendo una disolución de celulosa en la solución cuproamoniacal de Schweitzer. Ellos continuaron desarrollando estas fibras que hasta la aparición del nylon 66 se emplearon en la manufactura de medias. Este rayón cuproamoniacal se sigue fabricando hasta la actualidad.
Hacia 1898 el rayón viscosa se empezó a fabricar gracias a los trabajos de Cross y Bevan quienes estudiaron la posibilidad de emplear celulosa proveniente de la madera. El rayón viscosa se convirtió en la más empleada de todas las fibras de celulosa regenerada.
En Estados Unidos no fue sino hasta que la compañía American Viscose Company inició la producción de rayón en 1910 que esta industria se introduce en dicho país.
En 1893, Arthur D. Little de Boston, inventó otro producto celulósico, el acetato de celulosa y lo desarrolló como una película. Sin embargo el no pudo establecer inmediatamente una industria de fibras y en 1904 la Compañía Alemana Bayer inició la fabricación de fibras de acetato de celulosa. (En 1948 se desarrolló el triacetato de celulosa)
En 1910 los hermanos Dreyfus producían películas de acetato y artículos de tocador en Suiza. Durante la I Guerra Mundial construyen una planta en Inglaterra para producir acetato de celulosa para las alas de los aviones. Los primeros usos del acetato como fibra textil se desarrollaron por la compañía Celanese en 1924.
Mientras tanto la producción del rayón aumentaba al tiempo que se precio disminuía. Para los años 20 costaba la mitad que la seda.
Es interesante notar que antes de iniciarse la producción a escala industrial y los usos textiles muchas de estas fibras se probaron como filamentos para lámparas de incandescencia.
Este periodo empírico estuvo caracterizado por un conocimiento muy incompleto de los polímeros naturales o naturales modificados que se transformaban en fibras textiles.
Estas fibras se desarrollaron en el Periodo Empírico donde se buscó reconstituir de manera amplia la naturaleza regenerando artificialmente la celulosa, principal constituyente de las fibras vegetales.
Las fibras así desarrolladas se denominan FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO NATURAL (también llamadas fibras químicas) y corresponden al rayón, rayón viscosa, acetato de celulosa, triacetato de celulosa, en estos casos se trata a la celulosa (polímero natural) la que se regeneraba, disolviéndola en una solución especial, para desarrollar la fibra sintética.
Las fibras químicas compuestas de celulosa regenerada (es decir, las fibras artificiales) son el rayón viscosa, el rayón cupro, el rayón modal y el rayón acetato. Entre sus propiedades positivas se tiene su tacto suave; los rayones son fibras muy flexibles; su comportamiento a la formación de bolitas o "pilling" es bueno y se forman ocasionalmente; son buenos conductores de calor y fríos al tacto y la solidez del color es muy alta.
También presentan propiedades negativas. Entre otras, debido a su estructura poco cristalina estos tejidos se arrugan con mucha facilidad; son muy sensibles al agua y a exposiciones prolongadas a la luz y pierden resistencia, en general, los rayones se hinchan mucho y se deforman fácilmente. Los rayones son atacados por los detergentes y otros componentes presentes en los preparados utilizados en el lavado doméstico. Es conveniente limpiar en seco.
Desde los años 20`s fueron muchos los investigadores que se interesaron por el estudio científico de los problemas moleculares. Entre ellos destacaron el Profesor Staundinger cuyos trabajos permitieron conocer las estructuras de las fibras naturales y sus soluciones coloidales extraídas por las hileras para obtener las nuevas fibras.
Por miles de años el empleo de las fibras estuvo limitado a lo que el mundo natural ofrecía. El algodón y el lino se usaron durante mucho tiempo. La seda requería manejo delicado. La lana se encogía, tenía mal tacto y se la comían las polillas. Luego hace poco más de un siglo se desarrolló el rayón (la primera fibra sintética).
En la actualidad las fibras sintéticas se emplean en diseños de moda, accesorios para el hogar, medicina, aeronáutica, energía industria, etc... En la actualidad existen las fibras ingenieriles que pueden emplearse en aplicaciones totalmente in-imaginadas hace unos pocos años.
El desarrollo de las Fibras Sintéticas se puede establecer en tres períodos bien definidos:
Período Intuitivo (1664-1890)
Período Empírico (1890- 1940)
Período Científico (1940- fecha)
Período Intuitivo
Los primeros intentos de desarrollar fibras artificiales surgen del desarrollo de la Filosofía Naturalista en los siglos XVII y XVIII. En esa época se desarrolló un interés científico por descubrir el proceso por el cual el gusano bombyx formaba la fibra de la seda. El interés desde aquella época fue reproducir la naturaleza para obtener productos útiles a la sociedad. El naturalista inglés Robert Hooke sugirió en 1664 en “Micrología o algunas descripciones fisiológicas de cuerpos diminutos” la posibilidad de producir una fibra que sería tan buena aún mejor que la seda. Este objetivo permaneció inalcanzado durante más de dos siglos.
Este período se denominó Período Intuitivo, tuvo vigencia entre 1664 y 1890 y estuvo dominado por la idea de los naturalistas de reconstituir artificialmente el trabajo del gusano Bómbix en la producción de la seda. En 1734 el físico francés Reaumer se refirió al trabajo de Hooke y sugiere formas de imitar la seda natural.
Hasta el final del período Intuitivo (1890) los trabajos fueron más bien de tipo teórico antes que desarrollos prácticos. En 1734 el físico y naturalista francés Reaumur hizo alusión a los trabajos de Hooke y en una publicación sugiere ideas encaminadas a la imitación de la seda natural
La primera patente para “seda artificial” se otorgó en Inglaterra en 1855 a un químico Suizo llamado Audemars. El disolvió la fibra interna de un árbol denominado mulberry y modificó químicamente dicha fibra para obtener celulosa. Para disolver la fibra empleo un solvente. Luego formó pequeños hilos; para ello introdujo una aguja dentro de la solución y la sacó. Al evaporarse el solvente logró que se endureciera la fibra formando un hilo. El nunca trató de emular la producción de la seda extruyendo el líquido celulósico a través de un pequeño agujero.
Unos años m{as tarde el francés Ozanan descubrió la solución mecánica que Audemars no encontró. Ozanan disolvió la seda líquida en ácido nítrico y con la ayuda de la presión hizo pasar la solución a través de una Hilera. El descubrió la hilera.
A comienzos de 1880, Sir Joseph W. Swan, un químico y electricista ingles estuvo alentado por la lámpara incandescente de Thomas Edison. El experimento una nueva lámpara incandescente, experimentó forzando un líquido similar a la solución de Audemars a través de agujeros hacia un baño coagulante. Sus fibras trabajaban como filamentos de carbón y encontraron un uso inicial en las lámparas de incandescencia inventadas por Edison. Se utilizó esta fibra (hilo) en reemplazo de los hilos de bambú por entonces utilizado en las referidas lámparas.
También, sucedió que el hilo de Swan se podía emplear para fabricar telas. En 1885 el exhibió en Londres algunas frazadas tejidas por su esposa con esta nueva fibra. Sin embargo abandonó estos estudios.
Período Empírico. Primera Producción comercial
La primera producción comercial de una fibra manufacturada la realizó el químico francés Conde Hilaire de Chardonnet en 1889. Sus telas de “seda artificial” obtenida a partir de la nitrocelulosa causaron sensación en la Feria de Paris. Dos años más tarde abrió la primera planta de rayón comercial en Besancon, Francia, se le conoce como el Padre de la Industria del Rayón. Rápidamente creo una serie de fábricas en Europa a pesar que su fibra tenia diversos defectos frente a la seda.
En 1897 el químico alemán Max Fremer y el ingeniero austriaco J. Urban obtuvieron fibras sintéticas a disolviendo una disolución de celulosa en la solución cuproamoniacal de Schweitzer. Ellos continuaron desarrollando estas fibras que hasta la aparición del nylon 66 se emplearon en la manufactura de medias. Este rayón cuproamoniacal se sigue fabricando hasta la actualidad.
Hacia 1898 el rayón viscosa se empezó a fabricar gracias a los trabajos de Cross y Bevan quienes estudiaron la posibilidad de emplear celulosa proveniente de la madera. El rayón viscosa se convirtió en la más empleada de todas las fibras de celulosa regenerada.
En Estados Unidos no fue sino hasta que la compañía American Viscose Company inició la producción de rayón en 1910 que esta industria se introduce en dicho país.
En 1893, Arthur D. Little de Boston, inventó otro producto celulósico, el acetato de celulosa y lo desarrolló como una película. Sin embargo el no pudo establecer inmediatamente una industria de fibras y en 1904 la Compañía Alemana Bayer inició la fabricación de fibras de acetato de celulosa. (En 1948 se desarrolló el triacetato de celulosa)
En 1910 los hermanos Dreyfus producían películas de acetato y artículos de tocador en Suiza. Durante la I Guerra Mundial construyen una planta en Inglaterra para producir acetato de celulosa para las alas de los aviones. Los primeros usos del acetato como fibra textil se desarrollaron por la compañía Celanese en 1924.
Mientras tanto la producción del rayón aumentaba al tiempo que se precio disminuía. Para los años 20 costaba la mitad que la seda.
Es interesante notar que antes de iniciarse la producción a escala industrial y los usos textiles muchas de estas fibras se probaron como filamentos para lámparas de incandescencia.
Este periodo empírico estuvo caracterizado por un conocimiento muy incompleto de los polímeros naturales o naturales modificados que se transformaban en fibras textiles.
Estas fibras se desarrollaron en el Periodo Empírico donde se buscó reconstituir de manera amplia la naturaleza regenerando artificialmente la celulosa, principal constituyente de las fibras vegetales.
Las fibras así desarrolladas se denominan FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO NATURAL (también llamadas fibras químicas) y corresponden al rayón, rayón viscosa, acetato de celulosa, triacetato de celulosa, en estos casos se trata a la celulosa (polímero natural) la que se regeneraba, disolviéndola en una solución especial, para desarrollar la fibra sintética.
Las fibras químicas compuestas de celulosa regenerada (es decir, las fibras artificiales) son el rayón viscosa, el rayón cupro, el rayón modal y el rayón acetato. Entre sus propiedades positivas se tiene su tacto suave; los rayones son fibras muy flexibles; su comportamiento a la formación de bolitas o "pilling" es bueno y se forman ocasionalmente; son buenos conductores de calor y fríos al tacto y la solidez del color es muy alta.
También presentan propiedades negativas. Entre otras, debido a su estructura poco cristalina estos tejidos se arrugan con mucha facilidad; son muy sensibles al agua y a exposiciones prolongadas a la luz y pierden resistencia, en general, los rayones se hinchan mucho y se deforman fácilmente. Los rayones son atacados por los detergentes y otros componentes presentes en los preparados utilizados en el lavado doméstico. Es conveniente limpiar en seco.
Desde los años 20`s fueron muchos los investigadores que se interesaron por el estudio científico de los problemas moleculares. Entre ellos destacaron el Profesor Staundinger cuyos trabajos permitieron conocer las estructuras de las fibras naturales y sus soluciones coloidales extraídas por las hileras para obtener las nuevas fibras.
Período Científico (1940- fecha)
El mismo Staundinger explicó como en ciertas condiciones las moléculas pequeñas podían combinarse para formar largas moléculas filiformes que por aglomeración podían dar lugar a la formación de las fibras.
Los trabajos preparatorios que darían luego paso al Periodo Científico que correspondió al desarrollo de FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO SINTETICO a partir de productos de síntesis se inició en 1928 con el estudio de materias naturales como el caucho, celulosa, seda constituidas por grandes moléculas denominadas Polímeros o Macromoléculas.
El paso siguiente lo constituyó la construcción de macromoléculas a partir de moléculas pequeñas llamadas monómeros. Este período se s caracterizó por que la investigación científica precedió al desarrollo de la tecnología.
Este período dio como resultado el desarrollo de todas las fibras sintéticas de la actualidad entre las que destacan por su importancia histórica y económica, el nylon, fibras poliéster y fibras acrílicas.
Se detalla los desarrollos de las FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO SINTETICO o simplemente fibras sintéticas desde el desarrollo del nylon hasta el micro-fibra actual.
Nylon — La Fibra Milagrosa.
A finales de los años 20 vino un desarrollo tecnológico como resultado de la investigación básica antes que investigación aplicada. Así la compañía Dupont contrató al Dr. Wallace Carothers para entender la polimerización por radicales y establecer los principios básicos de la polimerización por condensación.
En 1928 el Dr. Wallace Carothers enseñaba en la Universidad de Illinois y tuvo la idea de hacer químicos con dos extremos reactivos y hacerlos reaccionar una y otra vez hasta crear moléculas gigantes o macromoléculas. La compañía DuPont lo contrató y le solicitó que continuara sus trabajos de investigación. En 1930 el Dr. Carothers noto que su material era semi-rígido pero aun elástico, lo llamó "super-polímeros". DuPont tenía idea de emplear dicho material como seda sintética; el problema era que el súper polímero fundía a baja temperatura y era blando en agua.
El Dr. Carothers cambió su atención hacia una clase diferente de compuestos químicos orgánicos las amidas En 1934 formo fibras sintéticas, estas tenían buena estabilidad térmica y soportaban los lavados.
En 1931, Wallace Carothers informó sobre su trabajo de investigación en la compañía DuPont en “moléculas gigantes” llamadas polímeros. Trabajo en una nueva fibra denominada “66,” el Nylon fibra maravillosa había nacido.
En 1938 DuPont anunció el desarrollo de un nuevo textil sintético cuya resistencia superaba la del algodón, rayón, lana y seda. En 1938 se inicia la comercialización del nylon iniciando la moderna revolución de los materiales sintéticos. Habían nacido las FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO SINTETICO o simplemente FIBRAS SINTÉTICAS.
En 1938, Paul Schlack de la I.G. Farben Company en Alemania, polimerizó caprolactama y creó un Nuevo tipo de polímero, identificado simplemente como nylon 6.
El nacimiento del Nylon creo una revolución en la industria de las fibras; el rayón y el acetato se habían derivado de la celulosa, sin embargo el nylon se sintetizaba completamente de petroquímico.
El mismo Staundinger explicó como en ciertas condiciones las moléculas pequeñas podían combinarse para formar largas moléculas filiformes que por aglomeración podían dar lugar a la formación de las fibras.
Los trabajos preparatorios que darían luego paso al Periodo Científico que correspondió al desarrollo de FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO SINTETICO a partir de productos de síntesis se inició en 1928 con el estudio de materias naturales como el caucho, celulosa, seda constituidas por grandes moléculas denominadas Polímeros o Macromoléculas.
El paso siguiente lo constituyó la construcción de macromoléculas a partir de moléculas pequeñas llamadas monómeros. Este período se s caracterizó por que la investigación científica precedió al desarrollo de la tecnología.
Este período dio como resultado el desarrollo de todas las fibras sintéticas de la actualidad entre las que destacan por su importancia histórica y económica, el nylon, fibras poliéster y fibras acrílicas.
Se detalla los desarrollos de las FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO SINTETICO o simplemente fibras sintéticas desde el desarrollo del nylon hasta el micro-fibra actual.
Nylon — La Fibra Milagrosa.
A finales de los años 20 vino un desarrollo tecnológico como resultado de la investigación básica antes que investigación aplicada. Así la compañía Dupont contrató al Dr. Wallace Carothers para entender la polimerización por radicales y establecer los principios básicos de la polimerización por condensación.
En 1928 el Dr. Wallace Carothers enseñaba en la Universidad de Illinois y tuvo la idea de hacer químicos con dos extremos reactivos y hacerlos reaccionar una y otra vez hasta crear moléculas gigantes o macromoléculas. La compañía DuPont lo contrató y le solicitó que continuara sus trabajos de investigación. En 1930 el Dr. Carothers noto que su material era semi-rígido pero aun elástico, lo llamó "super-polímeros". DuPont tenía idea de emplear dicho material como seda sintética; el problema era que el súper polímero fundía a baja temperatura y era blando en agua.
El Dr. Carothers cambió su atención hacia una clase diferente de compuestos químicos orgánicos las amidas En 1934 formo fibras sintéticas, estas tenían buena estabilidad térmica y soportaban los lavados.
En 1931, Wallace Carothers informó sobre su trabajo de investigación en la compañía DuPont en “moléculas gigantes” llamadas polímeros. Trabajo en una nueva fibra denominada “66,” el Nylon fibra maravillosa había nacido.
En 1938 DuPont anunció el desarrollo de un nuevo textil sintético cuya resistencia superaba la del algodón, rayón, lana y seda. En 1938 se inicia la comercialización del nylon iniciando la moderna revolución de los materiales sintéticos. Habían nacido las FIBRAS SINTÉTICAS DE POLIMERO SINTETICO o simplemente FIBRAS SINTÉTICAS.
En 1938, Paul Schlack de la I.G. Farben Company en Alemania, polimerizó caprolactama y creó un Nuevo tipo de polímero, identificado simplemente como nylon 6.
El nacimiento del Nylon creo una revolución en la industria de las fibras; el rayón y el acetato se habían derivado de la celulosa, sin embargo el nylon se sintetizaba completamente de petroquímico.
Un Romance Americano
Dupont inició la producción comercial del nylon en 1939. Los primeros experimentos fueron como hilo para coser, en la manufactura de paracaídas y en medias de mujer. Las medias de Nylon fueron mostradas en 1939 en una exposición en San Francisco.
Durante la Guerra, nylon reemplazó a la seda asiática en los paracaídas. También encontró aplicación en llantas, carpas, sogas, ponchos y otras aplicaciones militares. Al comienzo de la guerra el algodón era la reina de las fibras. Para el final de la guerra había cedido posiciones.
La Industria de la Post Guerra
En el período inmediatamente posterior a la Guerra la mayor parte de la producción de nylon se empleó para satisfacer las necesidades de medias. Para finales de los años 40 también se empleaban en alfombras y en automóviles. Al mismo tiempo empezó a manufacturarse tres nuevos tipos de fibras genéricas, así la BASF introdujo las fibras metalizadas Union Carbide Corporation desarrolló las fibras modacrílicas y Hercules, Inc. desarrolló fibras de olefinas.
En los años cincuenta las nuevas fibras “acrílicas” iniciaron su desarrollo. En Inglaterra se desarrollaba las fibras poliéster (Calico Printers Association). J. Dickson y J. Whinfield produjeron una fibra poliéster por polimerización por condensación de etilen glicol con ácido Tere ftálico.
Las Fibras Sintéticas son la poliamida o nylon, el poliéster, la fibra acrílica y el poliuretano. Estas fibras químicas poseen una gran resistencia al roce y al arrugado; su recuperación elástica es excelente. Y los colores son sólidos frente a los lavados.
De otro lado presentan algunas propiedades negativas. Así se baja absorción de la humedad provoca la tendencia a las cargas electroestáticas; las fibras sintéticas son muy sensibles a la acción del calor.
La revolución del lavar y usar (Wash and Wear Revolution)
Durante la década de 1950 la palabra “wash and wear” se empleó para describir una mezcla de algodón y fibra acrílica. Luego se ampliaron las mezclas, sin embargo fue el desarrollo de las fibras poli-ésteres las que originan la revolución del “wash and wear” en la industria textil.
Conjuntamente la aparición del poliéster aparece el tri-acetato en los años 50. Para dicha fecha ya habían sido desarrolladas la mayor parte de las fibras sintéticas de polímero sintético y los ingenieros se dedicaron partir de dicha época en mejorar las propiedades físicas químicas de las fibras así como de masificar su empleo.
En los 60's y 70's se expandió mucho la fibra poliéster (recordar los uniformes escolares únicos en el Perú), estas fibras son muy resistentes y durables. En los países desarrollados se lograron aditivos antiestáticos que se emplearon en el lavado y secado en máquina de telas manufacturadas con estas fibras. Estas telas nunca se planchan.
Posibilidades sin Límites
En los años 60 continuaron apareciendo nuevas fibras y se modificaron otras buscando mayor confort y resistencia, al tiempo de reducir la estática, facilitar el lavado, dar la máxima blancura, máxima facilidad de teñido y mejores cualidades para mezclas de fibras. Aparece el espandex que es una fibra expandible, también una fibra poliamida resistente a altas temperatura y el aramid. Al mismo tiempo el empleo de fibras sintéticas en los países desarrollados se incrementa de modo espectacular
Un ejemplo del desarrollo de estas fibras lo da el programa espacial de los Estados Unidos. Cuando el Apolo aterrizó la Luna en 1969 su traje espacial incluía múltiples capas telas manufacturadas con nylón y aramid.
En la actualidad los transbordadores espaciales tienen boquillas que contienen 30,000 libras de rayón de rayón carbonizado, los aviones emplean fibras de carbón como elementos estructurales.
Retos de Seguridad y Ahorro de Energía
A comienzos de la década de1970 se buscó reducir la inflamabilidad de las fibras textiles. También durante esta época la producción de fibras sintéticas supero a las fibras naturales a nivel mundial.
Después de la crisis de energía de 1973 las tecnologías para manufacturar fibras redujeron sus requerimientos energéticos.
Dupont introduce el Kevlar en los años 1970s. El Kevlar fue la primera fibra orgánica con un módulo de tensión que le permitió ser empleada en compósitos avanzados. El Kevlar es una Aramida, término inventado como abreviación de poliamida aromática. Las Aramidas pertenecen a la familia del nylon; otro nylon, como el nylon 6,6, no tiene buenas propiedades estructurales. El anillo aramídico le da al Kevlar estabilidad térmica mientras que la estructura para le da gran resistencia y un alto módulo.
El kevlar también se extruye como el nilón pero se obtienen fibras anisotrópicas que resultan más resistentes en la dirección axial respecto de la dirección transversal. Como comparación las fibras de vidrio son isotrópicas.
Finales del siglo XX
La característica básica de la industria textil moderna es la innovación. Existen variantes del nylon, poliéster, y de olefinas que son usadas para producir alfombras que son fácilmente lavadas. También existe spandex estrechable, poliéster con calidades que tienden hacia sedas y que son lavables en máquinas. Finalmente las microfibras están rehaciendo el mundo de la moda.
En aplicaciones industriales las fibras sintéticas reemplazan materiales tradicionales en aplicaciones como pañales superabsorventes, órganos artificiales, materiales de construcción. Productos no tejidos a partir de fibras sintéticas se emplean en aplicaciones médicas, materiales para techos, envolturas para diskettes de computadora, etc.
Microfibras.- Du Pont las introdujo en Estados Unidos en 1989, estas se producen con poliéster, nylon, y acrílicos. Una microfibra es aquella que tiene menos espesor que las demás fibras textiles Estas fibras son más finas que la seda.
Revolución en la Ciencia de Materiales
A inicios de siglo XXI innumerables marcas como Teflon® (resina de fluoropolimero) y SilverStone®, Stainmaster®, Kevlar® que es una fibra, Nomex® fibra y papel, Lycra® fibra spandex, Sontara® tela, Mylar® película de poliéster, Tyvek® olefina, Cordura® fibra de nylon y Corian® material de superficie sólida
Clasificación actual de las Fibras Textiles.
En la actualidad las fibras sintéticas pueden clasificarse según su uso en: Fibras para el Confort.; -Fibras Genéricas.; -Fibras Industriales
Las Fibras para el Confort agrupan todas las fibras y filamentos que se emplean en la manufactura de ropa. Estas fibras deben de proporcionar confort y bienestar a quien las usa. Además del confort, estas fibras deben de cumplir con otras características como tener un cuidado fácil, ser durables y tener un estilo que esté de moda.
Estas fibras son tanto naturales como sintéticas y se continúan desarrollando mejoras e innovaciones en ellas. Entre los desarrollos se puede mencionar la mejora del contenido de aire que tienen las telas, ya que el referido contenido contribuye significativamente a la sensación de confort que dan las referidas fibras. Otras propiedades importantes, son el denominado metabolismo de la humedad y la manera como se mezclan las fibras para producir telas. Entre estas últimas tenemos por ejemplo los casos de las mezclas de poliéster o nilón con algodón y rayón, Así como las mezclas de fibras poli acrílicas con lana. Cambiando las proporciones de las mezclas es posible producir telas de comportamiento diferente.
Las técnicas modernas de copolimerización permiten variar las propiedades de las fibras, como por ejemplo las propiedades antiestáticas, de entintado y de confort. Sin embargo hasta ahora el empleo de técnicas de copolimerización tipo Graft no ha llevado a producir una super fibra del tipo confort. Probablemente entre las mejores fibras de este tipo se encuentren las Spandex, que son elastómeros constituidos por copolímeros tipo block de poliglicoles y poliuretanos. La Lycra y el Vynidene se encuentran en esta categoría de fibras.
Se conocen como Fibras Genéricas (Commodity Fibers) a las fibras y textiles que se usan muy cerca de los consumidores. Entre ellas se encuentran las alfombras, sábanas, cortinas, toallas, etc. Estas fibras son más gruesas, más durables y resistentes que las fibras de confort. Se usan para estos fines todas las fibras sintéticas y la lana y el algodón entre las naturales.
Entre las innovaciones se tiene el empleo de fibras de alto peso molecular para aumento resistencia a la abrasión, empleo de rellenos con retardantes de llama, aplicación de fibras que con alta absorbancia al agua y una buena resistencia de la fibra húmeda.
Finalmente se tienen las fibras industriales también son conocidas como fibras ingenieriles y constituyen las fibras con mayores posibilidades de desarrollo comercial. Entre las nuevas fibras se tiene las fibras de carbón, que emplean como precursores a los poliacrilonitrilos. Estas fibras de carbón conforman compósitos con poliamidas, poliésteres y algunos sistemas inorgánicos. Se les emplea en la construcción de vehículos espaciales, automóviles, trenes, ómnibus y camiones.
Manufactura de Fibras Sintéticas en el Perú
Después de haber sido pioneros en la manufactura de Nylon en el Pacto Andino (Manufacturas Nylon ya desaparecida), en la actualidad en el Perú sólo tiene importancia la manufactura de fibras acrílicas que realiza Sudamericana de Fibras S.A.
Como antecedente se tiene que en 1972 la empresa Bayer Industrial S.A subsidiaria de multinacional alemana Bayer A.G abrió su planta en el puerto del Callao e inicia sus operaciones implementando en el Perú el uso de la alta tecnología para la producción de Tow y Fibra Cortada (Fibras acrílicas). Su nivel de producción se incrementó en diez años hasta 27.000 ton/año.
En el año 1992, un grupo de inversionistas adquirieron Bayer Industrial S.A., subsidiaria de Bayer AG., dedicada a la producción y comercialización de fibras acrílicas procesadas en hilado en seco. El mismo año cambió su denominación social a SUDAMERICANA DE FIBRAS S.A. (SdF).
SdF se dedica a la manufactura de fibra acrílica que es hilada en seco. Su producto textil más relevante es el Drytex® que es una fibra textil producida por el método de hilatura en seco con la cual se pueden obtener hilos para la elaboración de ovillos, conos y tejidos de uso universal, así como prendas de moda y artículos para el hogar.
SdF es la única Industria en las américas que produce fibra acrílica por el método de hilatura en seco, bajo la marca registrada Drytex®. Abastece a más de 200 Empresas del rubro textil, en los mercados de la Comunidad Andina (CAN), Mercosur, Europa y Asia. Tienen oficinas de representación en Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador y Venezuela.
Se les invita a visitar la página web se SdF http://www.sdef.com/SDF/ y a ver un video al respecto.
Dupont inició la producción comercial del nylon en 1939. Los primeros experimentos fueron como hilo para coser, en la manufactura de paracaídas y en medias de mujer. Las medias de Nylon fueron mostradas en 1939 en una exposición en San Francisco.
Durante la Guerra, nylon reemplazó a la seda asiática en los paracaídas. También encontró aplicación en llantas, carpas, sogas, ponchos y otras aplicaciones militares. Al comienzo de la guerra el algodón era la reina de las fibras. Para el final de la guerra había cedido posiciones.
La Industria de la Post Guerra
En el período inmediatamente posterior a la Guerra la mayor parte de la producción de nylon se empleó para satisfacer las necesidades de medias. Para finales de los años 40 también se empleaban en alfombras y en automóviles. Al mismo tiempo empezó a manufacturarse tres nuevos tipos de fibras genéricas, así la BASF introdujo las fibras metalizadas Union Carbide Corporation desarrolló las fibras modacrílicas y Hercules, Inc. desarrolló fibras de olefinas.
En los años cincuenta las nuevas fibras “acrílicas” iniciaron su desarrollo. En Inglaterra se desarrollaba las fibras poliéster (Calico Printers Association). J. Dickson y J. Whinfield produjeron una fibra poliéster por polimerización por condensación de etilen glicol con ácido Tere ftálico.
Las Fibras Sintéticas son la poliamida o nylon, el poliéster, la fibra acrílica y el poliuretano. Estas fibras químicas poseen una gran resistencia al roce y al arrugado; su recuperación elástica es excelente. Y los colores son sólidos frente a los lavados.
De otro lado presentan algunas propiedades negativas. Así se baja absorción de la humedad provoca la tendencia a las cargas electroestáticas; las fibras sintéticas son muy sensibles a la acción del calor.
La revolución del lavar y usar (Wash and Wear Revolution)
Durante la década de 1950 la palabra “wash and wear” se empleó para describir una mezcla de algodón y fibra acrílica. Luego se ampliaron las mezclas, sin embargo fue el desarrollo de las fibras poli-ésteres las que originan la revolución del “wash and wear” en la industria textil.
Conjuntamente la aparición del poliéster aparece el tri-acetato en los años 50. Para dicha fecha ya habían sido desarrolladas la mayor parte de las fibras sintéticas de polímero sintético y los ingenieros se dedicaron partir de dicha época en mejorar las propiedades físicas químicas de las fibras así como de masificar su empleo.
En los 60's y 70's se expandió mucho la fibra poliéster (recordar los uniformes escolares únicos en el Perú), estas fibras son muy resistentes y durables. En los países desarrollados se lograron aditivos antiestáticos que se emplearon en el lavado y secado en máquina de telas manufacturadas con estas fibras. Estas telas nunca se planchan.
Posibilidades sin Límites
En los años 60 continuaron apareciendo nuevas fibras y se modificaron otras buscando mayor confort y resistencia, al tiempo de reducir la estática, facilitar el lavado, dar la máxima blancura, máxima facilidad de teñido y mejores cualidades para mezclas de fibras. Aparece el espandex que es una fibra expandible, también una fibra poliamida resistente a altas temperatura y el aramid. Al mismo tiempo el empleo de fibras sintéticas en los países desarrollados se incrementa de modo espectacular
Un ejemplo del desarrollo de estas fibras lo da el programa espacial de los Estados Unidos. Cuando el Apolo aterrizó la Luna en 1969 su traje espacial incluía múltiples capas telas manufacturadas con nylón y aramid.
En la actualidad los transbordadores espaciales tienen boquillas que contienen 30,000 libras de rayón de rayón carbonizado, los aviones emplean fibras de carbón como elementos estructurales.
Retos de Seguridad y Ahorro de Energía
A comienzos de la década de1970 se buscó reducir la inflamabilidad de las fibras textiles. También durante esta época la producción de fibras sintéticas supero a las fibras naturales a nivel mundial.
Después de la crisis de energía de 1973 las tecnologías para manufacturar fibras redujeron sus requerimientos energéticos.
Dupont introduce el Kevlar en los años 1970s. El Kevlar fue la primera fibra orgánica con un módulo de tensión que le permitió ser empleada en compósitos avanzados. El Kevlar es una Aramida, término inventado como abreviación de poliamida aromática. Las Aramidas pertenecen a la familia del nylon; otro nylon, como el nylon 6,6, no tiene buenas propiedades estructurales. El anillo aramídico le da al Kevlar estabilidad térmica mientras que la estructura para le da gran resistencia y un alto módulo.
El kevlar también se extruye como el nilón pero se obtienen fibras anisotrópicas que resultan más resistentes en la dirección axial respecto de la dirección transversal. Como comparación las fibras de vidrio son isotrópicas.
Finales del siglo XX
La característica básica de la industria textil moderna es la innovación. Existen variantes del nylon, poliéster, y de olefinas que son usadas para producir alfombras que son fácilmente lavadas. También existe spandex estrechable, poliéster con calidades que tienden hacia sedas y que son lavables en máquinas. Finalmente las microfibras están rehaciendo el mundo de la moda.
En aplicaciones industriales las fibras sintéticas reemplazan materiales tradicionales en aplicaciones como pañales superabsorventes, órganos artificiales, materiales de construcción. Productos no tejidos a partir de fibras sintéticas se emplean en aplicaciones médicas, materiales para techos, envolturas para diskettes de computadora, etc.
Microfibras.- Du Pont las introdujo en Estados Unidos en 1989, estas se producen con poliéster, nylon, y acrílicos. Una microfibra es aquella que tiene menos espesor que las demás fibras textiles Estas fibras son más finas que la seda.
Revolución en la Ciencia de Materiales
A inicios de siglo XXI innumerables marcas como Teflon® (resina de fluoropolimero) y SilverStone®, Stainmaster®, Kevlar® que es una fibra, Nomex® fibra y papel, Lycra® fibra spandex, Sontara® tela, Mylar® película de poliéster, Tyvek® olefina, Cordura® fibra de nylon y Corian® material de superficie sólida
Clasificación actual de las Fibras Textiles.
En la actualidad las fibras sintéticas pueden clasificarse según su uso en: Fibras para el Confort.; -Fibras Genéricas.; -Fibras Industriales
Las Fibras para el Confort agrupan todas las fibras y filamentos que se emplean en la manufactura de ropa. Estas fibras deben de proporcionar confort y bienestar a quien las usa. Además del confort, estas fibras deben de cumplir con otras características como tener un cuidado fácil, ser durables y tener un estilo que esté de moda.
Estas fibras son tanto naturales como sintéticas y se continúan desarrollando mejoras e innovaciones en ellas. Entre los desarrollos se puede mencionar la mejora del contenido de aire que tienen las telas, ya que el referido contenido contribuye significativamente a la sensación de confort que dan las referidas fibras. Otras propiedades importantes, son el denominado metabolismo de la humedad y la manera como se mezclan las fibras para producir telas. Entre estas últimas tenemos por ejemplo los casos de las mezclas de poliéster o nilón con algodón y rayón, Así como las mezclas de fibras poli acrílicas con lana. Cambiando las proporciones de las mezclas es posible producir telas de comportamiento diferente.
Las técnicas modernas de copolimerización permiten variar las propiedades de las fibras, como por ejemplo las propiedades antiestáticas, de entintado y de confort. Sin embargo hasta ahora el empleo de técnicas de copolimerización tipo Graft no ha llevado a producir una super fibra del tipo confort. Probablemente entre las mejores fibras de este tipo se encuentren las Spandex, que son elastómeros constituidos por copolímeros tipo block de poliglicoles y poliuretanos. La Lycra y el Vynidene se encuentran en esta categoría de fibras.
Se conocen como Fibras Genéricas (Commodity Fibers) a las fibras y textiles que se usan muy cerca de los consumidores. Entre ellas se encuentran las alfombras, sábanas, cortinas, toallas, etc. Estas fibras son más gruesas, más durables y resistentes que las fibras de confort. Se usan para estos fines todas las fibras sintéticas y la lana y el algodón entre las naturales.
Entre las innovaciones se tiene el empleo de fibras de alto peso molecular para aumento resistencia a la abrasión, empleo de rellenos con retardantes de llama, aplicación de fibras que con alta absorbancia al agua y una buena resistencia de la fibra húmeda.
Finalmente se tienen las fibras industriales también son conocidas como fibras ingenieriles y constituyen las fibras con mayores posibilidades de desarrollo comercial. Entre las nuevas fibras se tiene las fibras de carbón, que emplean como precursores a los poliacrilonitrilos. Estas fibras de carbón conforman compósitos con poliamidas, poliésteres y algunos sistemas inorgánicos. Se les emplea en la construcción de vehículos espaciales, automóviles, trenes, ómnibus y camiones.
Manufactura de Fibras Sintéticas en el Perú
Después de haber sido pioneros en la manufactura de Nylon en el Pacto Andino (Manufacturas Nylon ya desaparecida), en la actualidad en el Perú sólo tiene importancia la manufactura de fibras acrílicas que realiza Sudamericana de Fibras S.A.
Como antecedente se tiene que en 1972 la empresa Bayer Industrial S.A subsidiaria de multinacional alemana Bayer A.G abrió su planta en el puerto del Callao e inicia sus operaciones implementando en el Perú el uso de la alta tecnología para la producción de Tow y Fibra Cortada (Fibras acrílicas). Su nivel de producción se incrementó en diez años hasta 27.000 ton/año.
En el año 1992, un grupo de inversionistas adquirieron Bayer Industrial S.A., subsidiaria de Bayer AG., dedicada a la producción y comercialización de fibras acrílicas procesadas en hilado en seco. El mismo año cambió su denominación social a SUDAMERICANA DE FIBRAS S.A. (SdF).
SdF se dedica a la manufactura de fibra acrílica que es hilada en seco. Su producto textil más relevante es el Drytex® que es una fibra textil producida por el método de hilatura en seco con la cual se pueden obtener hilos para la elaboración de ovillos, conos y tejidos de uso universal, así como prendas de moda y artículos para el hogar.
SdF es la única Industria en las américas que produce fibra acrílica por el método de hilatura en seco, bajo la marca registrada Drytex®. Abastece a más de 200 Empresas del rubro textil, en los mercados de la Comunidad Andina (CAN), Mercosur, Europa y Asia. Tienen oficinas de representación en Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador y Venezuela.
Se les invita a visitar la página web se SdF http://www.sdef.com/SDF/ y a ver un video al respecto.