Fibras Textiles (poliuretano)

Poliuretano

Es una resina sintética q se caracteriza por su escasa permeabilidad a los gases, alta resistencia química y excelente aislamiento eléctrico. Polímero obtenido por condensación, denominada generalmente como Spandex. Se fabrica a partir de la reacción química de isocianatos y alcoholes polihídricos.

Se clasifican como elastómeros, que son aquellos polímeros que desarrollan un comportamiento elástico. Pueden ser tanto termoplásticos como termoestables, ya que la elasticidad depende de los enlaces covalentes del polímero (resiliencia) y la capacidad de las largas cadenas moleculares, de acomodarse por sí mismas, bajo los efectos de una tensión externa (estiramiento).

Obtención

La mezcla de los dos componentes POLIOL e ISOCIANATO, que son líquidos a temperatura ambiente y que habitualmente se efectúa con una maquinaria específica, produce una reacción química exotérmica. Esta reacción química se caracteriza por la formación de enlaces entre el poliol y el isocianato, consiguiendo una estructura sólida, uniforme y muy resistente. Además, el calor que desprende la reacción puede utilizarse para evaporar un agente hinchante que rellena las cedillas que se forman, de tal modo que se obtiene un producto sólido, que posee una estructura celular, con un volumen muy superior al que ocupaban los productos líquidos.

Fabricación

Las fibras de poliuretano o spandex son producidos en cuatro formas diferentes: extrusión en estado fundido, hilado por reacción, hilatura en seco e hilado en húmedo. Todos estos métodos incluyen la etapa inicial de la reacción de monómeros para producir un prepolímero. Una vez que el prepolímero se forma, se hace reaccionar adicionalmente de diversas maneras y prolongado para hacer las fibras. El método de hilado seco se usa para producir más del 90% de fibras de poliuretano del mundo.

HILATURA EN SECO

Paso 1: El primer paso es producir el prepolímero. Esto se hace mediante la mezcla de una macro glicol con un monómero diisocianato. Los dos compuestos se mezclan en un recipiente de reacción para producir un prepolímero. Una proporción típica de glicol - diisocianato es de 1:2.

Paso 2: El prepolímero se hace reaccionar adicionalmente con una cantidad igual de diamina. Esta reacción se conoce como reacción de extensión de cadena. La solución resultante se diluye con un disolvente para producir la solución de hilado. El disolvente ayuda a hacer la solución más delgada y una manipulación más fácil, y entonces puede ser bombeado a la célula de producción de fibra.

Paso 3: La solución de hilado se bombea en una célula cilíndrica hilatura donde se cura y se convierten en fibras. En esta celda, la solución de polímero se fuerza a través de una placa de metal llamada hilera o spinneret. Esto hace que la solución se alinee en hebras de polímero líquido. Como los hilos pasan a través de la célula, se calientan en presencia de un gas nitrógeno y disolvente. Este proceso hace que el polímero líquido reaccionar químicamente y formar hebras sólidas.

Paso 4: Cuando las fibras salen de la célula, una cantidad de hebras sólidas se agrupan para producir el espesor deseado. Cada fibra de spandex se compone de muchas pequeñas fibras individuales que se adhieren el uno al otro debido a la pegajosidad natural de su superficie.

Paso 5: Las fibras resultantes se tratan después con un agente de acabado que puede ser estearato de magnesio o de otro polímero poli(dimetil-siloxano). Este tratamiento evita la fusión de las fibras entre sí y ayuda en la fabricación de textiles. Las fibras son entonces transferidas a través de una serie de rodillos sobre un carrete. La velocidad de bobinado de todo el proceso puede estar alrededor de 300 a 500 millas (482,7 hasta 804,5 km) por minuto en función del espesor de las fibras.

Paso 6: Cuando los carretes están llenos de fibra, se colocan en el embalaje final y es enviado a los fabricantes de textiles. Aquí, las fibras pueden ser tejidas con otras fibras tales como algodón o nylon para producir la tela que se utiliza en la fabricación de ropa. Esta tela también puede ser teñida para producir el color deseado

Fibras altamente elásticas:

A estas fibras se las conoce como spandex, siendo las más conocidas la lycra y el vyrene. Se fabrican condensando el hexamentilen-diisocianato con el glicol, o por la reacción del éster clorofórmico del glicol con hexamentilendiamina. 0 sea que son fibras de poliuretano cuyas cadenas moleculares se modifican en el proceso para impartirles elasticidad. De estas fibras se hacen telas que se ajustan al cuerpo como los trajes de baño, ropa para gimnasia, medias, etc.

Propiedades físicas

• Alta resistencia al desgaste y a la abrasión.

• Alta resistencia a la tracción y al desgarre.

• Muy buena capacidad de amortiguación.

• Muy buena flexibilidad a bajas temperaturas.

• Es tenaz.

Propiedades químicas

• Alta resistencia a grasas, aceites, oxígeno y ozono.

• No resiste la hidrólisis en agua caliente (vapor)

• No resiste al cloro ni a muchos disolventes orgánicos.

• Muy sensibles a los ácidos y a los álcalis

Reseña histórica

En 1937, realizando pruebas de laboratorio en las que se trataba de

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