Tejidos industriales

TEJIDOS INDUSTRIALES

La extrusión es la parte más importante del proceso de hilatura. Consiste en forzar con presión el pasaje de la solución a través de la tobera. Esta es una boquilla semejante a un dedal, fabricadas de platino por lo general, para resistir la acción de los ácidos o álcalis del medio. También pueden ser de acero inoxidable o de porcelana en algunos casos.

Las toberas tienen pequeños orificios que constituyen la parte más delicada de la hilatura. Hoy estos agujeritos del tamaño de un cabello, se hacen con rayos láser y la cantidad va desde los 100 hasta los 350 orificios. Las secciones como ya hemos visto pueden ser circulares o de las más variadas formas.

El costo de las toberas es elevado ya que se trata de matricería de precisión. El filamento hilado por lo general es brillante, translúcido e incoloro, pero de acuerdo a la necesidad se agregan productos como el dióxido de titanio que regula la absorción de la luz, dando filamentos opacos o semimate. El que luego se funde e hila. También se agregan colorantes orgánicos para darle color al filamento.

a) Hilatura de rayón

La solución se obtiene disolviendo la pulpa de la celulosa en álcalis concentrados y siguiendo el procedimiento indicado en el siguiente cuadro, se bombea la solución de viscosa a través de la hilera. El coagulante de ácido sulfúrico y sulfato de cinc convierte la celulosa modificada en celulosa 100% endurecida.

Los hilos de rayón están formados por 80 a 800 filamentos que dan un título final que varía de 40 a 5000 Den.

La superficie presenta estrías debido al sulfato de cinc, el que se regula hasta obtener una fibra cilíndrica de acuerdo con el uso final.

b) Hilado del rayón al acetato

Tiene el mismo tratamiento inicial, pero una vez obtenido el álcali-celulosa, se lo trata con anhídrido acético hasta sustituir el 92% de los oxidrilos en el caso del rayón triacetato.

Las fibras no son compactas debido, precisamente al ester acetílico, y estas separaciones se aprecian cuando se hila la fibra. Como el hilado de la solución se hace por evaporación, regulando la velocidad de secado, las fibras se solidifican con contracciones distintas dando secciones transversales con formas de pétalos, de estrella, forma lobular, etc. de acuerdo con las diferentes estrías, se recomienda su uso.

CÁMARA DE HILATURA PARA ACETATO

Fotomicrografía de la fibra de acetato: vistas longitudinal y transversal.

c) Hilado por enfriamiento

Este proceso también llamado hilatura por fusión, consiste en hacer pasar la resina fundida a presión a través de la tobera caliente, solidificándose a la salida por enfriamiento frente a una corriente de aire. Por este método tenemos la hilatura del nylon 6, nylon 6,6; poliéster, polietileno, y polipropileno.

Proceso de hilatura por fusión

1. Polimerización de materia prima

Los productos químicos reaccionan bajo presión para formar una resina polimérica que se extruye de manera semejante a un espagueti o como una lámina sólida y después se corta en hojuelas. Se pueden agregar agentes des-lustrantes. Las hojuelas de polímero se funden por medio de calor en un autoclave y se bombean a la hilera.

Proceso de hilatura por fusión

2. Extrusión y enfriado

La solución caliente y viscosa se bombea a través de la hilera. Sale de ésta en forma de hebras que se estiran como chicle. El tamaño de la fibra está determinado por el diámetro de los orificios y la velocidad con que la fibra se extrae de la hilera. Las fibras son sostenidas haciendo soplar aire a través de ellas. Se utiliza la misma solución para el filamento o para fibras cortas.

3. Estirado después del enfriamiento

El proceso de filamentos se ilustra abajo.

Las fibras de filamento se pueden estirar a 4 ó 5 veces su longitud original. El propósito es orientar las cadenas moleculares y desarrollar las propiedades mecánicas de las fibras, el tacto, etc. Las fibras cortas salen como cuerdas no cortadas, se estiran, se ondulan y se fijan con calor, cortándose a la longitud deseada.

Los filamentos de nylon deben estirarse en frío para tener las propiedades deseadas. El estiramiento del nylon alinea y estrecha las moléculas, las que orientadas producen resistencia, flexibilidad, dureza y elasticidad. Este estiramiento alcanza una longitud de 4 a 5 veces la longitud original.

• El poliéster debe estirarse en caliente, debido a la estabilidad de la fibra. El estiramiento que no alcanza al 100% de su longitud, le confiere resistencia y una elongación final definida.

• Las fibras olefínicas también se hilan por fusión, pero presentan muy alta velocidad de cristalización al enfriarse, por lo que no permiten mucho estiramiento (menor al 80%) ya que se producen roturas. El polipropileno se obtiene polimerizando al propileno; y el polietileno, al etileno; los que son gases del petróleo.

...