Kitabı oku: «Iniciación en materiales, productos y procesos textiles. TCPF0309», sayfa 2

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3.2. Proceso de obtención de las fibras naturales de origen vegetal, del lino y el algodón

En este apartado denominado proceso de obtención de las fibras naturales de origen vegetal, se va a desarrollar detalladamente el lino y el algodón.

El lino

El lino, aunque no lo parezca, es una planta que se cultiva en el campo, aunque mucha gente se sorprende de saber que sus vestidos proceden del campo. Su nombre oficial es Linum Usitatissimum, del que se obtiene la fibra que será usada para producir el hilo textil.

De la planta se aprovecha todo, la fibra se obtiene del tallo mediante largos procesos y muchas y diferentes manipulaciones, entre las que se incluye una muy particular: la fermentación del tallo de la planta, que una vez arrancado se fermenta para facilitar la separación de la fibra celulósica textil de la parte leñosa, que se llama paja, que es la que se utilizará para los aglomerados de carpintería. La planta del lino se arranca, en lugar de segarse, puesto que se aprovecha toda, incluso se aprovecha la raíz, aunque allí sus fibras son más gruesas.

El lino es una fibra dura porque se obtiene del tallo y al principio del proceso.

De las semillas se obtendrá nueva simiente para las próximas temporadas y también se utiliza para alimentación, farmacopea y para hacer aceites industriales y productos de belleza, porque el lino es una planta oleaginosa.

Sabía que...

La longitud del tallo de la planta del lino es tan larga como la planta, y puede alcanzar hasta los 125 cm.

Con las peores calidades de la fibra, y los deshechos de las primeras fases de peinado, que es lo que se llama estopas, se usan para fabricar cordeles, papeles especiales de alta resistencia y papel de fumar.

El lino es un producto de la tierra, por lo que su calidad depende de la cosecha, como si fuera vino. Un mal año traerá fibra de baja calidad, por lo que el resultado industrial será de peor rendimiento y de peor calidad. Por eso, es tan habitual ver irregularidades en el grosor del hilo del lino.

Sabía que...

La flor del lino, es una flor efímera de 5 pétalos que nace al principio del verano y solo vive 24 horas, por lo que su nacimiento es espectacular.

En un tejido de lino se puede llegar a encontrar alguna pequeña mota de paja, debido a que no se ha separado bien de la fibra en el primero de los procesos, el de la maceración en el campo, cuando los expertos dejan que la combinación del calor del verano y la humedad de la lluvia veraniega del norte de Europa provoque la fermentación, y que las bacterias se coman las pectinas y cementos que unen la paja a la fibra útil para ser hilada y luego tejida, que es tan larga como toda la planta. Este proceso se conoce como enriado y si las condiciones climáticas no son óptimas, no se conseguirá una buena fibra para hilar.

Por eso, el lino es tan irregular, porque es un fruto de la tierra, es natural. Su aspecto es natural y rústico, y le hace inconfundible. Su aspecto ofrece una imagen de imperfección, pero es una imperfección natural que le hace inolvidable. Su arruga es fácilmente reconocible, pues al tratarse de una fibra muy larga y muy dura, provoca un pliegue mucho más alargado que cualquier otra fibra, que evoca su exquisita nobleza y linaje.

Solo los desarrollos muy sofisticados pueden hacer que el lino mantenga su durabilidad y gane en elasticidad sin perder sus características naturales.

En la industria, los sistemas para reducir la rigidez del lino y hacerlo más flexible, consisten básicamente en utilizar sistemas que destruyen su esencia natural y su vida. Existen dos sistemas:

1 Los acabados mecánicos, consisten en provocar la rotura de los cementos, mediante duros procesos de fricción y lavado. Pero el resultado de este proceso es que el lino envejece, pierde su imagen y su resistencia. El lino maltratado en secadora pierde la rigidez por rotura de pectina, acelerando su envejecimiento, degenerando en un lino mórbido y triste. Además, el desgaste ejercido rompe la fibra en una fase demasiado previa, provocando que aflore un feo vello poco natural en el lino de calidad, ofreciendo una imagen de piel de melocotón nada acorde con la típica característica de brillo limpio y encerado del noble lino de fibra larga. Este tipo de lino, sirve muy bien para los linos de invierno e incluso para prendas tejanas o de deporte.
2 Los acabados por procedimientos químicos, pueden ser por impregnación de resinas, o por lavados con ácidos, enzimas u otros productos químicos. El resultado es un lino mucho más dúctil, porque se sustituye la pectina por productos sintéticos o artificiales, con lo que la unión de la celulosa queda muy resentida, provocando que el tejido pierda mucha resistencia y a veces se convierte casi en papel. Este tratamiento hace que se apliquen resinas, que envuelven al lino como si fuera una funda o un guante, de manera que así se evite bastante la caída de resistencia, de manera que le dan al tejido un aspecto y un tacto muy sintético, y muy poco natural, por lo que el resultado final acaba siendo un nuevo tejido diferente. Este tratamiento consigue que la imagen se mantenga nueva, brillante y más sedosa, pero la caída de rigidez es proporcional a la caída de resistencia y el aspecto es mucho más sintético, tanto al tacto como a la vista.

Lino

Sabía que...

El lino es la primera fibra vegetal usada alguna vez. Ropa de lino de 5.000 años de antigüedad se ha encontrado en tumbas egipcias.

El algodón

El algodón es producido por una serie de árboles y arbustos pequeños de un género encuadrado en la familia de las malváceas. El capullo se transforma al desarrollarse en una bola oval que, cuando madura, se abre y descubre gran número de semillas de color café o negras cubiertas de una masa de pelos blancos. Cuando maduran por completo y se secan, cada uno de estos pelos es una célula, aplanada, con un acusado retorcimiento en espiral y unida a una semilla. La longitud de las fibras individuales oscila entre 1,3 y 6 cm. De las semillas nacen además otras fibras más cortas.

Sabía que...

La familia de las malváceas está formada por unas 1.000 especies de plantas. Algunas se utilizan como flores medicinales.

Durante el cultivo, el algodón exige una estación de crecimiento prolongada con abundante sol y agua, y tiempo seco durante la recolección.

Sabía que...

Generalmente, el algodón se recolecta en latitudes tropicales y subtropicales de los hemisferios norte y sur.

El cultivo del algodonero suele ser anual. La primera labor es el corte mecánico de la parte aérea de las plantas y a continuación, se entierran estos restos vegetales y se deja descansar el suelo hasta el laboreo. La época de plantación es muy corta y tras ella, las plantaciones deben ser sometidas a cuidados intensos, ya que estas plantas son muy sensibles al ataque de las malezas y parásitos.

La recolección y la selección se suelen realizar a mano, con ello, se consigue un algodón de mejor calidad. Aunque existen lugares donde la recolección se realiza de forma mecánica. Las recogedoras tienen un tambor vertical provisto de husillos que enganchan el algodón y lo arrancan de las bolas de semillas abiertas. Las peladoras son máquinas menos selectivas, arrancan las bolas de la planta.

La transformación se realiza cuando el algodón llega a la planta desmotadora, se carga en el edificio por medio de conductos colocados en los camiones y remolques. En muchos casos, pasa primero por una secadora que reduce el contenido de humedad para facilitar las siguientes operaciones:

1 A continuación, pasa a unas máquinas que separan del algodón toda la materia extraña: suciedad, restos de hojas, etc. El algodón limpio entra en las desmotadoras, que separan la fibra de las semillas. Por último, las fibras se empaquetan en balas, luego viene el proceso que implica básicamente la apertura, mezcla, cardado, estirado y torcido para producir el material de los telares.
2 Luego tiene lugar el hilado propiamente dicho. Este puede ser manual con el huso y la rueca, o con un torno de hilar. Sin embargo, a nivel comercial, se utilizan las hiladoras mecánicas. En todos los casos, lo que se persigue es que se agrupen y tuerzan los filamentos continuos para formar hilos de varias hebras.

En el caso de las fibras cortas, hay que cardarlas para combinar las fibras en una estructura continua semejante a la de una cuerda, peinarlas para estirar las fibras largas y torcer las hebras continuas resultantes. El torcer más o menos los hilos determina algunas de sus características. Una torsión ligera proporciona telas de superficie suave, mientras que los hilos muy torcidos producen tejidos de superficie dura, resistentes a la abrasión y menos propensos a ensuciarse y arrugarse. Sin embargo, los tejidos hechos con hilos muy torcidos encogen más.

Para tejer el algodón se utiliza el telar y dos conjuntos de hilos, denominados respectivamente urdimbre (o pie) y trama. Los hilos de la urdimbre van a lo largo del telar, mientras que los de la trama van en dirección transversal. La trama se suministra por los lados del telar desde unas bobinas que se cambian automática o manualmente cuando se acaba el hilo. La lanzadera del telar hace pasar los hilos de la trama a través del telar, entrelazándolos perpendicularmente con la urdimbre.

Modificando el número de hilos de la urdimbre y alterando la secuencia con la que se levanta o se bajan, se logran diferentes dibujos y texturas. Durante el tejido, una capa protectora provisional, conocida como imprimación, protege los hilos de la urdimbre para evitar que se dañen.

El teñido del algodón puede ser de distintas formas:

1 Las telas pueden colorearse una vez tejidas.
2 Pueden teñirse las fibras sueltas en una cuba.
3 Puede teñirse el hilo o filamento antes de tejerlo.

El principal método para estampar dibujos en algodón es el huecograbado, mediante rodillos. En este proceso, el dibujo se graba en rodillos de cobre y se llenan las depresiones de los rodillos con pasta de estampado. A continuación se pasa la tela por los rodillos.

Además del teñido y el estampado, la tela recibe otros acabados para mejorar su aspecto y cualidades, como pueden ser tratamientos para mejorar la resistencia a las arrugas en textiles, como el algodón que no tiene la elasticidad de la lana o la seda. Los últimos avances en cuanto a acabados resistentes a las arrugas son los de planchado duradero o planchado permanente, además de lograr resistencia a las arrugas, este tipo de acabado proporciona pliegues permanentes.

Mediante diversos tratamientos químicos es posible mejorar la resistencia al encogido, a las manchas y a la suciedad. Otros procesos de acabado protegen contra el deslizamiento de los hilos o contra los daños provocados por el moho, las polillas o el fuego.

A continuación, se observan unas imágenes que van a facilitar la compresión del proceso de la recogida del algodón.

1º Paso: siembra del algodón

Para la obtención de una cosecha fructífera, el terreno debe de estar preparado mediante los abonados de fondo y desprovisto de malas hierbas que deben ser eliminadas tras varios pases de cultivador. Una vez hecho este proceso ya se puede proceder a la siembra y dejar crecer a la planta del algodón.

2º Paso: recolección manual y mecánica

La forma de recolección manual es muy sencilla, consiste únicamente en coger el algodón de la planta. Este proceso es de mayor calidad ya que el algodón recolectado se obtiene más limpio. Actualmente este proceso es menos empleado, puesto que las máquinas lo están reemplazando.

La recolección mecánica actualmente se realiza con modernas máquinas que reemplazan el trabajo de las personas.

3º Paso: desmotado

En este proceso se separan las semillas del algodón para que este pueda utilizarse posteriormente.

4º Paso: embalaje

En este proceso se recibe el algodón que procede de la desmotadora y da forma a una paca o bala; estas deben ser acondicionadas en el salón de apertura, por lo menos 24 horas a la humedad relativa del salón, antes de dar inicio al proceso.

5º Paso: clasificación del algodón

La clasificación del algodón es un sistema a través del cual se conocen los valores y defectos que presenta el producto mediante la separación del mismo. La elección de los terrenos y semillas, los métodos y cuidados del cultivo, entre otros factores influyen en la calidad del producto final.

3.3. Proceso de obtención de las fibras artificiales, del rayón viscosa y el acetato (seda artificial)

Seguidamente, se va a desarrollar los procesos de obtención de las fibras artificiales como, el rayón viscosa y el acetato.

Rayón viscosa

El rayón viscosa se fabrica a partir de la celulosa. El proceso de fabricación depende del procedimiento empleado, en función de ello, recibe la denominación de rayón, viscosa o acetato de celulosa.

En un primer momento, la celulosa se reduce a pasta y, tras ser purificada, se extiende hasta que adopta una disposición en forma de lámina. El empleo de diversas sustancias químicas, según los diferentes métodos, permite su solubilización. Como resultado de este primer tratamiento, se obtiene un líquido de apariencia viscosa, que se filtra a través de una hilera. Se forman así los filamentos, que adquieren la consistencia deseada gracias a la evaporación del disolvente con que se ha tratado la celulosa, o bien a través de baños coagulantes. Una vez secos, los filamentos se retuercen, quedando listos para el proceso de hilado.

El copo de rayón, parecido al de algodón, se obtiene tras cortar el hilado a determinada longitud. La mezcla de rayón con seda, lino o algodón permite, siguiendo las técnicas habituales de hilatura, fabricar tejidos mixtos.

Tejido de rayón viscosa

El rayón puede obtenerse de dos modos: por el proceso viscosa y por el cuproamonio. En el primero, se trata de celulosa purificada con hidróxido de sodio, y posteriormente con disulfuro de carbono, formándose un líquido viscoso amarillo llamado viscosa. En el segundo proceso, la celulosa purificada es tratada con cuproamonio, y luego con hidróxido de sodio para formar viscosa. La fabricación del rayón y de todas las fibras manufacturadas, se lleva a cabo mediante un proceso de extrusión llamado hilado. Este consiste en hacer pasar el líquido de la fibra a través de orificios de boquillas finas al interior de un baño líquido con ciertos productos químicos, formándose filamentos de celulosa pura. Estos filamentos se van estirando, transformándose en hilos y fibras en un proceso simple y continuo.

Acetato (seda artificial)

El acetato está formado por un compuesto de celulosa, refinado de algodón o pasta de madera, junto con el ácido acético. Es de extrusión a través de una hilera y luego endurecido.

Esta seda artificial también puede referirse a acetato de celulosa. El acetato es una de las primeras fibras sintéticas y se basa en el árbol de algodón o de pulpa de celulosa.

El acetato o seda artificial se fabrica, hoy en día, por el método llamado proceso de la viscosa. La celulosa se trata con disulfuro de carbono (S2C) e hidróxidos alcalinos, de los que se obtiene una masa viscosa de xantato de celulosa. Esta masa se hace pasar a través de orificios de pequeño diámetro y sale en forma de hilos muy finos que van a un baño, donde se coagulan. Una vez obtenidos los hilos sólidos delgados, se retuercen entre sí varios de ellos, con lo cual se obtiene lo que se llama el hilado, usado para tejer las telas.

Tejido de acetato (seda artificial)

Sabía que...

Para reconocer un tejido de acetato se le coloca una gota de acetona en un recorte y se debe romper inmediatamente.

3.4. Proceso de obtención de las fibras sintéticas, del nailon, el poliéster, el elastómero y el acrilán

A continuación se desarrolla el proceso de las fibras sintéticas, como: el nailon, el poliéster, el elastómero y el acrilán.

El nailon

El nailon se inventó a partir de la polimerización de una amida, cada uno de los compuestos orgánicos nitrogenados que resultan de sustituir uno, dos o los tres hidrógenos del amoniaco por radicales ácidos. El polímero resultante presentaba la propiedad de transformarse fácilmente en filamentos.

Para lograr la obtención del proceso industrial, se ubican los cristales blancos de caprolactama a un tanque donde se calientan entre 68 y 75 ºC, luego se le añade ácido acético para estabilizar la cadena y que esta no siga creciendo, se agrega agua y dióxido de titanio (TiO₂) para aumentar la densidad del nailon. Toda esta mezcla pasa a un reactor tubular, donde se inyecta nitrógeno (N₂) gaseoso, la reacción ocurre a 1 atmósfera de presión y entre 240 y 270 ºC de temperatura durante unas 16 a 20 horas, de ello sale que el 90 % de la caprolactama se ha convertido a nailon y el 10 % restante está formado por oligopolímeros (compuestos de bajo peso molecular) y caprolactama sin reaccionar.

Al terminar la polimerización, el polímero fundido sale por el fondo de una rueda, formado mediante nitrógeno especialmente purificado. Cada lote formado se destruye rápidamente para evitar las diferencias en el tratamiento térmico del polímero.

Esto se lleva a un refrigerador para enfriar y solidificar, luego se cortan en pequeños trozos u hojuelas, antes de combinarlas en un tanque lavador a 80 ºC, y se pasa a una centrífuga donde se elimina el exceso de agua. La caprolactama sin reaccionar, y el oligopolímero van a un evaporador de múltiple efecto, donde se elimina el agua. Luego se separa la caprolactama del oligopolímero por una destilación al vacío, la caprolactama recuperada se recircula a la corriente de alimentación principal.

Nailon

Tras la centrífuga, se pasa a la unidad de hilado y moldeado, a un recipiente de metal con chaqueta de vapor, que se mantiene a una temperatura superior al punto de fusión del nailon. Cuando las hojuelas de nailon entran al recipiente chocan contra un enrejado, donde se funden y fluyen a la cámara de fusión. El polímero fundido pasa por las aberturas de esta cámara a las bombas de engranes de la hileras, y estas lo entregan a un filtro de arena seguido por mallas y un plato de hilar. Los filamentos se solidifican, y luego pasan por un proceso de estiramiento, para finalmente pasar por un sistema de rodillos de velocidad diferencial. Los filamentos de nailon embarcan luego a los fabricantes para que se procesen.

El poliéster

El poliéster está creado por el hombre, es el resultado de una reacción química. El poliéster es una resina termoestable obtenida por polimerización del estireno y otros productos químicos. Se endurece a la temperatura ordinaria y es muy resistente a la humedad, a los productos químicos y a las fuerzas mecánicas. Se usa en la fabricación de fibras, recubrimientos de láminas, etc.

Poliéster

El elastómero

La mayoría de estos polímeros son hidrocarbonos, por lo tanto, están conformados por hidrógeno y carbono. Se obtiene en forma natural del polisopreno, que proviene del látex de la goma de los árboles. Otra forma de obtener un elastómero es a partir de la síntesis del petróleo y gas natural.