FIBRAS ARTIFICIALES Y SINTÉTICAS
Los Tipos de fibras mas usadas

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El Carbón

El Petroleo El Diamante Primeros Plásticos

Las fibras artificiales se fabrican a partir de la transformación química de productos naturales; las fibras sintéticas se elaboran mediante síntesis químicas, a través de un proceso denominado polimerización.

Introducción:
Los primeros plásticos:
El primer plástico se produjo en Estados Unidos con motivo de un concurso. En la década de 1860, se ofrecieron 10.000 dólares a la persona que consiguiera reemplazar el marfil —cuyas reservas se agotaban— por un material igualmente bueno para fabricar bolas de billar. Ganó el premio John Wesley Hyatt con un material llamado celuloide.

El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Este nuevo material encontró pronto amplia utilización para fabricar una gama de productos tales como mangos de cuchillo, puños y cuellos de quita y pon, monturas de gafas y película fotográfica. Sin el celuloide, no hubiera podido arrancar la industria cinematográfica, a fines del siglo XIX.

El celuloide puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo por la acción del calor, por lo que recibe el calificativo de termoplástico. En 1907 Leo Baekeland (1863-1944), un químico belga que trabajaba en Estados Unidos, inventó otro tipo de plástico, al provocar que el fenol y el formaldehído reaccionaran juntos. Baekeland lo llamó baquelita, y fue el primero de los tennofraguantes: plásticos que pueden ser fundidos y moldeados mientras están calientes, pero que no pueden ser ablandados por el calor y moldeados de nuevo una vez que han fraguado.

La baquelita es un buen aislante y es resistente al agua, a los ácidos y al calor moderado. Con estas propiedades, no tardó en utilizarse en la fabricación de interruptores, artículos domésticos como mangos de cuchillos y componentes eléctricos para automóvil.

La proliferación de los plásticos
A causa de estos éxitos, los químicos comenzaron a buscar otras moléculas sencillas que pudieran enlazarse para crear polímeros. En la década de los 30, químicos británicos descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la acción del calor y la presión, formando un termoplástico al que llamaron polietileno.

El polipropileno vino después, en los años 50. Ambos se emplean para fabricar botellas, tuberías y bolsas de plástico. Un pequeño cambio en la materia prima —reemplazando en el etileno un átomo de hidrógeno por un átomo de cloro— produjo el PVC (cloruro de polivinilo), un plástico duro y resistente al fuego, adecuado para desagües y alcantarillado. Añadiendo ciertas sustancias químicas, se puede producir una forma blanda de PVC, adecuada como sustituto del caucho en algunos artículos como la ropa impermeable. Un plástico muy parecido es el teflón o PTFE (politetrafluoretileno). Su coeficiente de fricción, muy bajo, lo hace ideal para cojinetes, rodillos y sartenes antiadherentes.

El poliestireno, desarrollado durante los años 30 en Alemania, es un material transparente y parecido al vidrio; se emplea en la fabricación de envases de comida, electrodomésticos y juguetes. El poliestireno expandido —una espuma blanca y rígida— se usa mucho en embalaje y aislamiento. Los poliuretanos, inventados también en Alemania, encontraron utilidad como adhesivos, para revestimientos y, en su forma de espumas rígidas, como materiales aislantes. Todos estos plásticos se producen con sustancias químicas derivadas del petróleo, que contiene exactamente los mismos elementos —carbono e hidrógeno— que muchos plásticos.

LAS FIBRAS: Frente a las fibras naturales, elaboradas a partir de componentes animales (lana, seda) o vegetales (algodón, lino), las fibras sintéticas y artificiales son el resultado de transformaciones químicas. Antes de analizar detenidamente estos dos últimos tipos de fibras, es necesario establecer una clara distinción entre los conceptos sintético y artificial. El término sintético hace referencia a un producto obtenido a partir de elementos químicos. Por ejemplo, el amoníaco a partir del hidrógeno y el oxígeno. Por el contrario, el adjetivo artificial, en este contexto, alude a un producto elaborado mediante compuestos ya existentes en la naturaleza.

Las fibras artificiales

Las fibras textiles artificiales poseen propiedades semejantes a las de las fibras naturales. Aunque pueden obtenerse a partir de proteínas vegetales presentes en determinadas plantas —cacahuete, maíz o soja—, generalmente derivan de la celulosa y de la caseína. La celulosa, un hidrato de carbono complejo, es el componente básico de las paredes de las células vegetales.

De color blanco, sin olor ni sabor, sus aplicaciones industriales no se reducen al campo textil; se emplea, asimismo, en la fabricación de papel, plásticos o explosivos. Por su parte, la caseína es una proteína rica en fosfatos, que se encuentra presente en la leche de los mamíferos; por la acción de enzimas se transforma en para caseína insoluble (queso).

Las primeras investigaciones sobre fibras artificiales

La historia de las fibras artificiales comenzó a partir de los primeros intentos de producir seda artificial. Los principales avances en este campo se encuentran estrechamente vinculados a las investigaciones del químico francés Hílaire Berniggaud, conde de Chardonnet (Besançon, 1839 - París, 1924>, considerado como el auténtico impulsor de la industria de tejidos artificiales.

Aplicando a la celulosa los disolventes adecuados, obtuvo una solución densa y viscosa, que filtró a través de una plancha en la que había practicado previamente diminutos agujeros. Al atravesar la placa, el líquido formaba pequeños filamentos que, una vez secos, constituían fibras fáciles de adaptar al hilado y al tejido. Chardonnet había obtenido una nueva fibra, el rayón. Se trataba de un material semejante a la seda, de gran resistencia y poco inflamable.

El rayón

Como se ha indicado, el rayón, la más común de la fibras artificiales, se elabora a partir de la celulosa. El proceso de fabricación difiere según el procedimiento empleado; en función de ello recibe la denominación de rayón, viscosa, acetato de celulosa o Bemberg. En el caso de la viscosa, la celulosa se trata con sosa cáustica concentrada y, posteriormente, se disuelve en disulfuro de carbón. El proceso en todos ellos es, no obstante, idéntico en lo esencial.

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 ultra 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 de coagulación. 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.

Las fibras sintéticas

El proceso de polimerización, aplicado a determinadas materias primas, permite la obtención de fibras sintéticas. Los polímeros son moléculas orgánicas complejas, formadas como resultado de la unión de varias moléculas orgánicas simples, los monómeros. Al constituirse un polímero, los monómeros forman entre sí una larga cadena lineal, con extraordinarias condiciones de ligereza, elasticidad y resistencia. Dichas propiedades son fundamentales para la fabricación de todo tipo de fibras. En este sentido, los polímeros se emplean, además de para fabricar tejidos, en la elaboración de plásticos, productos estructurales diseñados para resistir esfuerzos —parachoques de automóviles, tuberías—, aislantes, filtros, cosméticos, así como en la industria eléctrica, electromecánica, del mueble o de la construcción. Las fibras sintéticas se pueden clasificar en: políamidas, poliésteres, poliacrílicas, polivinilos y polipropilénicas.

Fibras sintéticas en la industria textil

La elaboración de fibras sintéticas textiles se realiza a partir de materias primas que se encuentran con relativa facilidad y son, en términos generales, poco costosas: carbón, alquitrán, amoniaco, petróleo, además de subproductos derivados de procesos industriales. Las operaciones químicas realizadas con estos materiales permiten obtener resinas sintéticas que, tras su hilado y solidificación, resultan elásticas, ligeras y muy resistentes tanto al desgaste como a la presencia de ácidos u otros agentes externos. La incorporación de un colorante al polímero permite teñir el material antes de su hilado, lo que se traduce en un óptimo nivel de estabilidad cromática en la fibra, que, además de no desteñir, elimina la necesidad de recurrir a posteriores operaciones de fijado del tinte.

El nailon

A comienzos de siglo Wallace H. Carothers inventó el nailon, 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— Carothers descubrió que el polímero resultante presentaba la propiedad de transformarse fácilmente en filamentos.

Fue en la década de los años treinta cuando se inició la fabricación de nailon a gran escala. El éxito fue muy rápido, lo que favoreció la aparición de otras fibras. El nailon se emplea, por ejemplo, para confeccionar géneros de punto. En 1940 la empresa Du Pont comercializó las primeras medias fabricadas con esta fibra.

Celuloide, 1860
Respecto a este tipo de plástico, en el libro PIONEROS, de Teo Gómez, nos dice: En términos generales, podríamos denominar plástico a toda sustancia elástica que posee ciertas propiedades, entre las que podría englobarse el caucho, pero en un sentido más estricto, denominamos plásticos a ciertos polímeros derivados del petróleo. Entre ellos, el primero en descubrirse fue el celuloide.

La causa, un concurso convocado en Estados Unidos para encontrar un sustituto del marfil, que se estaba agotando, para las bolas de billar. Uno de los participantes fue el inventor neoyorkino John Wesley Hyatt, quien empezó a experimentar con nitrato de celulosa y consiguió que esta fecha fuera recordada como la de la invención del celuloide, aunque no consiguió estabilizarlo hasta unos años después con la adición de alcanfor.

Presentó la patente en 1870 y se encontró con las demandas de Alexander Parkes, quien había inventado un material parecido, la parkesina, e incluso consiguió que un juez le declarara inventor del proceso, pero el nombre de celuloide se lo llevó Hyatt. Éste era un material flexible, transparente, resistente a la humedad y muy inflamable. No tardó en empezar a investigarse para su uso en fotografía, y en 1885, Eastman Kodak desarrolló la primera película fotográfica flexible que sustituye al daguerrotipo de vidrio que se estaba usando hasta entonces.

En 1889 se produce la primera película de celuloide transparente, que se siguió usando hasta que en los años veinte se sustituyó por el acetato de celulosa, menos inflamable. Eastman Kodak tuvo que vérselas con la invención del reverendo Hannibal Goodwin, quien en 1887 había patentado la película flexible de celuloide después de haberla hecho servir en el kinetoscopio de Edison.

Eastman, que había asistido a las primeras demostraciones de Goodwin, fue demandado por la empresa que se quedó la patente de aquel, Ansco, y tuvo que pagar una elevada indemnización.

Otras poliamidas

Otros ejemplos de poliamidas son el lilión o el perlón, que, con frecuencia, se utilizan en copos que se mezclan con lana y algodón en hilados mixtos. El resultado son fibras más reforzadas. Una de las propiedades características de las poliamidas es su elevado grado de resistencia a la rotura.

Entre los poliésteres cuyo uso está más extendido en la industria textil, pueden mencionarse el dacrón y el terital, que derivan del carbón y del petróleo. A su resistencia añaden cualidades de indeformabilidad; además, no se arrugan.

En la confección de géneros de punto se utilizan habitualmente fibras acrílicas como el leacril, el dracón o el orión, derivados del carbón, el petróleo y el gas natural. Su propiedad fundamental es que son muy ligeras. (ver: La Fibra de Seda Natural)

Fuente Consultada:
Gran Enciclopedia Universal
PIONEROS, Inventos y descubrimientos claves de la Historia - Teo Gómez

Biografías - Todo Argentina - Maravillas del Mundo - Historia Universal - Juegos Pasatiempo

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