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FIBRAS TEXTILES DEFINICIÓN Son cada de los filamentos de un tejido orgánico o de la textura de un mineral.

CLASIFICACIÓN DE LAS FIBRAS TEXTILES En la tabla 1, (anexo), se muestra la clasificación total de las fibras textiles, sean de origen natural o químicas (sintéticas). Para el caso de las fibras de origen químico solo se dan de algunos nombres con que las denominado la industria, aunque no figuran por razones de espacio (H. Stutz, Modern fishing gear of the world, mencionada por okonski). Fibras Naturales Las fibras naturales de acuerdo a su origen se clasifican de al sgte forma: a) Mineral o inorgánicas: vidrio, cuarzo, basalto, asbesto. b) Vegetal: fibras de semillas, tallos, hojas, frutos. c) Animal: lana, pelo o cerda, seda. Fibras Vegetales Las fibras vegetales se han dejado prácticamente de usar en artes de pesca de arrastre y cerco. Antes de advenimiento de las fibras sintéticas, las más utilizadas fueron las de algodón, cáñamo, yute, Manila, lino, etc. En general estas fibras están compuesta principalmente por celulosas, por lo tanto cuando se sumergen en agua son atacadas por organismos, que asimilan la celulosa y descomponen el material orgánico. Este fue una de las principales por la cual fueron rápidamente desplazadas por las fibras sintéticas. Los cuatro factores que determinan la velocidad de descomposición de las fibras de celulosa son (G. Klust) Clases De Fibras Temperatura del agua Poder de descomposición Tiempo de inmersión en el agua La resistencia a la descomposición de estas fibras aumentan en el sgte orden: Lino. Cáñamo, ramio, algodón, sisal, manila, yute. A medida que aumenta la temperatura del agua se acelera el proceso de descomposición.

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Para preservar las fibras naturales de la putrefacción se utilizaban diferentes métodos de conservación, que consistían en general en el empleo de alquitrán o “carbolineum” solo o combinado con petróleo (gasolina) bencina, etc., o en tratamiento a base de tanino u otros extractos de la corteza de ciertos árboles. Detalles modernos sobre estos métodos de conservación se pueden encontrar en “Netting materials for fishing gear (Klust). Fibras Sintéticas La química que trata la elaboración de polímeros, también llamada macromolecular, comenzó a desarrollarse hacia los años de 1920. Con el correr de los años, la industria química tuvo la oportunidad de producir una amplia gama de fibras nuevas cuyas características se pudieron modificar según el uso a que fueron destinadas. Clasificación química Para la fabricación de redes se utilizan fibras sintéticas clasificadas en los siguientes grupos químicos: Poliamida Poliester Polietileno Polipropileno Cloruro de polivinilo Cloruro de polivinilideno Alcohol de polivinilo

PA PES PE PP PVC PVD PVA

Los símbolos o abreviaturas de estos términos han sido adoptados internacionalmente y, por lo tanto, conviene recordarlos pues se emplean con frecuencia en los trabajos técnicos como los catálogos de artes de pesca de FAO. A pesar de ser adoptados técnicamente, los fabricantes usan nombres comerciales que varían de un país a otro. Además de los siete nombrados con anterioridad, que tiene diferentes propiedades técnicas, existen dentro de ellos varios tipos de fibras que, a su vez, tienen diferentes propiedades. La mayoría de las fibras químicas producen dentro de cuatro fórmulas básicas. Las fibras continuas: son de longitud indefinida, en general, son más delgadas que 0.05mm de diámetro y mil metros pesan menos de 0,2 gramos. Se reúne una determinada cantidad de fibras contínuas, con o sin retorcido, para hacer una hebra o filástica de fibras que se llama multifilamento. Todas las fibras y hebras tienen el largo total del hilo final, son suaves y brillantes.

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Las fibras cortadas o discontinuas: son fibras primarias cortadas a la medida adecuada al proceso de tejido el hilo. Son tan finas como las fibras continuas y su longitud va de 40 mm a 120 mm o más. Deben ser retorcidas para formar el hilo a tejer. La presión causada por el retorcido hace que las fibras primarias cortadas por el retorcido se mantengan juntas y formen una hebra o filamento continuo que luego se llamará hilo final: son parecidas al hilo de algodón o lana. La superficie es rústica debido a la cantidad de fibras sueltas que sobresalen del retorcido. En general, estos hilos tienen menos resistencia a la tensión y mayor extensibilidad que los hilos hechos de fibras continuas. El monofilamento: como su nombre lo indica, es un solo filamento que tiene suficiente resistencia como para funcionar como hilo único o final sin pasar por otros procesos. Su aspecto es alámbrico. En general, al hacer un corte transversal a una fibra monofilamento; esta presenta aspecto circular, ovalado o chato, con diámetros que oscilan entre 0,1mm y 1mm o más. Se puede retorcer varios monofilamento para formar un hilo final como es el caso del polietileno. Las fibras desdobladas: tienen su origen en cintas de plástico (films) que se extienden durante su fabricación a tal grado de estiramiento, que se desdoblan longitudinalmente cuando se retuercen bajo tensión. Los hilos fabricados con estas cintas contienen fibras de diferente finura, que, por su aspecto, se asemejan a las fibras naturales. Para cada grupo químico de los siete nombrados antes se utilizan diferentes clases de fibras. Los hilos de Poliamida (PA): Generalmente están hechos con fibras primarias continuas (multifilamentos) ideales para artes de pesca, en menor escalara se usan fibras discontinuas y monofilamentos. No se emplean fibras desdobladas. Los hilos de Poliester (PES): Se fabrican con fibras continuas; no se utilizan las fibras desdobladas. Los hilos de polietileno (PE): Se hacen por lo común con monofilamentos (tipo cable o alambre); para artes de pesca no se utilizan filamentos continuos ni fibras desdobladas. Los hilos de polipropileno (PP): Generalmente se hacen de fibras continuas o desdobladas, los monofilamentos se usan para cabos o sogas. Los hilos de cloruro de polivinilo (PVC): Se fabrican principalmente con fibras continuas y también con fibras cortadas, no se usan las desdobladas. Los hilos de cloruro de polivinilideno (PVD): Se fabrican con monofilamentos retorcidos; no hay fibras desdobladas.

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Los hilos de alcohol de polivinilo (PVA): Se hacen con fibras cortadas, fibras continuas y monofilamentos; no se usan fibras desdobladas. Cualidades de las Fibras Sintéticas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Resistencia a la Pudrición: Han demostrado ser muy resistentes a la putrefacción, enmohecimiento, análisis bacteriológicos proseguidos durante varios años han demostrado que no se pudren. Resistencia a la luz del sol: Las fibras sintéticas expuestas a los rayos ultravioletas del sol se deterioran lentamente (pierden color). Resistencia al calor: Son termoplásticas, es decir funden a la misma temperatura que éstas. Peso específico: Las fibras vegetales tienen un peso específico próximo a 1,5 y las fibras sintéticas varían entre 0,9 a 1,4. Resistencia a la acción del agua: Tienen gran resistencia a la absorción de humedad (la absorción altera la resistencia, flexibilidad, longitud, etc. Resistencia a la incrustación de organismos: No se adhieren o forman algas, n otros organismos. Resistencia a la rotura: La fibra de algodón pierde aproximadamente al 25% cuando esta húmedo. Extensibilidad. Elasticidad: Los hilos más delgados son menos extensibles, los hilos poco acolchados y los trenzados flojamente tienen extensibilidad mayor, que los muy acolchados y trenzados. Flexibilidad: Puede ser alta o reducida. Abrasión: Desgaste por presión interna o externa.

Propiedades de las fibras basadas en las sustancias de que están hechas: En la tabla 2 (Tomada de S.L Okonsky y L.W. Martini, 1987) del anexo, se mencionan las principales características según las sustancias de que están fabricadas las fibras. En el caso del material para redes de pesca, también se debe tener en cuenta la construcción del hilo, firmeza, retorcido, etc., más adelante se habla de estas propiedades. Principales propiedades de las fibras sintéticas que deben tenerse en cuenta para su aplicación en la industria pesquera son: Densidad Tenacidad Resistencia a la tracción Resistencia en los nudos y mallas Rigidez Propiedades elásticas Dureza a absorción de energía Absorción de agua

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Efectos producidos por: El calor La abrasión La vejez La luz solar Los productos químicos El agua de mar Resistencia a las bacterias e insectos Densidad (Y) La densidad o masa específica de un cuerpo homogéneo es la masa por unidad de volumen. En otras palabras, es la cantidad de materia contenida por unidad de volumen. Y = M/V = masa/volumen = (g/cm3). Resistencia Es un denominador común tanto para definir la tenacidad como la resistencia a la tracción de las fibras. La diferencia entre ambos términos se establece de la siguiente manera: Resistencia a la tracción (Rt) Es la fuerza máxima por unidad de área (sección) que puede soportar el material hasta romperse kg/mm2. La tenacidad Es la fuerza de resistencia a la rotura en términos de la numeración del hilo. Tex, Denier, etc., la primera está expresada en términos de kilogramos/mm2, la segunda en términos de kilogramos por Tex o por Denier. Debemos señalar que los valores de tenacidad de dos fibras diferentes no son exactamente comparables, ya que ellos no tienen en cuenta la densidad del material, en cambio los valores de resistencia a la tracción RB. Si son directamente comparables, ya que el área de la sección es una indicación de la densidad del material. Debido a ésta interrelación Rt, es igual a la longitud de rotura del hilo por su propio peso “E” y por la densidad de la fibra: Rt = E x y (mm x kg/mm3) Las examinaciones que se pueden efectuar en laboratorio son: a) Resistencia o carga de rotura. b) Resistencia o carga de rotura con nudo común y otro tipo. C) Resistencia o carga de rotura por su propio peso. d) Resistencia o carga de rotura por estado húmedo. e) Resistencia o carga de rotura en estado húmedo con nudos. Los promedios se toman en base a más de treinta pruebas con cada tipo de material.

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Longitud de rotura del hilo por su propio peso E: Es la longitud calculada de un material, el peso del cual es equivalente a su carga de rotura. Se expresa en kilómetros. Se puede utilizar para hilos hechos de la misma clase de fibra. Se calcula de la siguiente manera: E= Donde: E : Rp : Rtex :

Rp/Rtex

Longitud de rotura del hilo por su propio peso en kilómetros. Resistencia promedio del material en Kgf (Kilogramo – fuerza) El número Rtex del material.

Ejemplo: Tenemos un hilo de numeración Td 210 x 60 = R 1570 Tex. Diámetro 1.43mm, que tiene una resistencia de rotura promedio de 82 kgf ¿Cuál es la longitud de rotura por su propio peso, o cuantos km. del mismo hilo colgado entre dos torres causa la rotura del hilo por su propio peso?. E

=

82000/1570 = 52,23 km.

La carga relativa de rotura Rp del mismo material se calcula (en porcentajes) en la siguiente fórmula: RR = (RL/RG) x 100 Donde: RL : RG :

Carga de rotura húmedo. Carga de rotura seco.

Ejemplo El mismo material del ejemplo anterior de numeración R 1570 Tex tiene una carga de rotura en seco de por ejemplo 85 kg y en estado húmedo de 78kg. ¿Cuál es la resistencia de rotura relativa del material referida a la resistencia de rotura en seco?. RR = (78/85) x 100 = 92% Para determinar prácticamente la resistencia de rotura en términos de la numeración del hilo; Tex. Denier, etc., hay que basarse en el cálculo de la longitud de rotura por su propio peso (E) en las diferentes etapas en que se va estirando. La misma formula indirectamente sirve para llegar al resultado. En el laboratorio podemos determinar la resistencia de rotura con dinamómetro de Kgf., para determinar la resistencia de rotura en kilogramos por milímetro cuadrado debemos medir la sección del hilo, por lo tanto la resistencia a la tracción: Rt =R/S ....... (a) Donde :

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Rt : R: S:

Resistencia ala tracción en kilogramos por milímetros cuadrado (kgf/mm2).33 Resistencia medida en el dinamómetro en kilogramos fuerza. Sección del hilo en mm2.

Es prácticamente imposible medir la sección del hilo en el momento de la rotura, por lo tanto debemos buscar otro camino, a través de la longitud de rotura por su propio peso “E”. Teóricamente se puede aplicar una fórmula que ya vimos, de la siguiente manera: Rt = E. y ............... (b) Donde: E : Longitud de rotura del hilo por su propio peso en Kilogramos. Y : Peso específico del hilo. Ejemplo: Tenemos un hilo PA de filamentos continuos, torsionados de 1,43 mm de diámetro, R 1570 Tex. queremos determinar su resistencia a la tracción en términos de kg/mm2. Rt = R/S Donde: R :

Resistencia seco nudos = 82 Kgf medido con dinamómetro.

S :

Sección = 1.6mm2 .

Luego: Rt: 82/1.6 = 51.25 kg/mm2 Para el mismo hilo podemos calcular la Rt aplicando la formula (b). Rt = E.Y Donde: E =Lo calculamos en el ejemplo anterior = 52.23km x peso específico de la PA = 1,1g/cm3. Debemos convertir las unidades a kg y mm. Rt = (52230000 * 0,0011) / 1000 (mm kg) /mm3). Rt = 57.5 kg/mm2 que es aproximado al valor anterior. La calidad o tenacidad de los hilos de diferentes materias primas se puede estimar por la resistencia de la fibra primaria en términos de un denier o de un Tex. Como se sabe un denier está determinado por la longitud de 9000 m de fibra primaria que pesa un gramo. Para llegar a la determinación de la calidad del hilo aplicamos la siguiente fórmula:

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Rdon = R/ Ttd en g/denier Donde: Rdon = R = Ttd =

Resistencia de un denier Resistencia de rotura del hilo en gramos fuerza Número total de denier

Ejemplo Disponemos de un hilo cuya numeración Td es 210 x 60; por lo que su denier total (Ttd)es igual a 12600. Por otro lado se ha determinado que su resistencia a la rotura en seco sin nudos es de 82 kgf. Rdon = 82000/12600 = 6,5 g/den El mismo hilo expresado en la numeración tex será R1570Tex. Rtax

=

82000/1570 = 52,2 g/tex

Los promedios de valores del g/denier más usados en los paños e hilos en la industria pesquera son los siguientes: TABLA Nº 03 Fibras primarias Polipropileno Poliamidas Poliéster Polivinilo alcohol Polietileno Algodón

Tenacidad (g/denier) SECO 8,0 – 8,5 7,0 – 8,5 6,0 – 7,0 6,7 – 7,0 4,5 – 6,0 1,2 – 2,0

HUMEDO 8,0 – 8,5 6,0 – 7,8 6,0 – 7,0 5,4 – 5,9 4,5 – 6,0 1,8 – 2,4

Fuente: Artes y Métodos de Pesca de S.L. OKONSKI y L.W. MARTINI 1987. Propiedades Elásticas Durante el proceso de examinación de una prueba de rotura de un hilo, éste se estira. La extensibilidad y recuperación elástica de una fibra es tan importante como la resistencia y tenacidad. La elasticidad es el poder que tiene un material de recuperar sus propiedades originales después de retirar las fuerzas que causaron su alargamiento. La extensión total de una fibra está formada por dos componentes: una extensión elástica, que es recuperable al aflojar la tensión y un alargamiento permanente (o plástico) que no es recuperable. El límite elástico es alcanzado cuando la tensión da como resultado una extensión permanente que se llama alargamiento. Es importante para conocer la característica del material, saber que porcentaje de “alargamiento” se observa en el momento de la rotura. La fórmula simple que se utiliza para este cálculo es: L = (Lr – Lo)/ Lo x 100 Donde:

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Lr = Lo =

Longitud del material en el momento de la rotura. Longitud del material al iniciar la prueba.

Ejemplo: Un hilo tiene 0,5m de longitud al iniciar da prueba, en el instante de la rotura su longitud aumentó hasta 0,65m ¿Cuál es el porcentaje de alargamiento?. L= (0.65 – 0.5)/ 0.5 x 100 = 30% La misma metodología se puede aplicar al paño de la red pues su importancia practica es de gran valor; ya que los paños trabajando se estiran especialmente en artes de pesca activos, donde la dinámica de las fuerzas actuantes provocan el alargamiento de las mallas. Hay que asegurar que los nudos del paño estén bien estirados y fijados (al salir de fábrica, después de los procesos de fijación). La fórmula que se puede usar es: Lm = (L1/2a) x 100 Donde: Lm = Alargamiento de la malla en porcentaje. L1 = El aumento del tamaño de la malla en el momento de la rotura. 2a = El tamaño de la malla estirada. Ejemplo: La malla de un paño tiene 100mm en la forma estirada en el momento de la rotura su tamaño aumentó 15mm más ¿Cuál es el alargamiento en porcentaje para ese paño?. Lm =(15/100) x 100 = 15% Dureza Es la capacidad de un hilo de absorber energía o de realizar un trabajo por sí mismo, por lo general, cuanto más alto es el índice de dureza, mejor es el hilo desde el punto de vista de su utilización, ya que el trabajo de rotura de muestra habilidad no sólo para absorber energía, sino también para soportar una carga súbita. La dureza de rotura es el trabajo por unidad de masa de un material que es requerido para romperlo. La PA es un material de gran resistencia y alargamiento, el PP de gran resistencia y bajo alargamiento y PVA de baja resistencia y gran alargamiento. Si se conoce la carga y el alargamiento, será: Dureza = Carga X alargamiento X Q (Q = (área OF BO)/área OA g – BO) Los valores de Q que se puede aplicar en la práctica para calcular la dureza. Según Klust para media carga de rotura con nudo húmedo tenemos los siguientes valores: PA (fibras continuas) 0.33 PA (fibras cortadas) 0.36 PES (fibras continuas) 0.48 PP (fibras continuas) 0.47 PE (monofilamentos) 0.54 PVA (fibras cortadas) 0.35

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Rigidez Es la capacidad de resistencia de un hilo para no deformarse. Una prueba de laboratorio para determinar estas propiedades, es colocar un peso determinado en un hilo recogido, que luego se libra súbitamente. La prueba se realiza con diferentes cargas para observar las diferentes deformaciones que se suceden antes de romperse. Lo mismo puede hacerse con mallas o paños. En general, las Poliamidas son más duras que los Polietilenos. Absorción de Agua, Contenido de Humedad El contenido de humedad afecta las propiedades físicas de las fibras, en particular su tenacidad, extensibilidad, rigidez y dilatación. Es importante la naturaleza higroscópica de las fibras, es decir, su poder para absolver o despedir el agua ya que ésta puede actuar como plastificantes de alto o bajo poder de acuerdo al tipo de fibra. En laboratorio se puede calcular el contenido de humedad secando la muestra a la temperatura de 100 ºC para evaporar el agua totalmente. En condiciones normales de compra venta del material, se aplica tablas que indican el origen del material. A continuación se indica el valor promedio del contenido de humedad según su estado absolutamente seco y origen del material en porcentaje. TABLA Nº 04 Porcentaje 8,5 12 4,5 0,4 0,1 0,05 5,0 0,1

Algodón Lino, benequén, sisal, manilla Poliamidas (nylon) PA Poliester PES Polipropileno PP Polietileno PE Polivinilo Alcohol PVA Polivinilo cloruro PVC

Fuente: Arte y Métodos de Pesca de: S.L. OKONSKI y L.W. MARTINI 1987. Las fibras de celulosa natural (algodón, lino, etc.) presentan un aumento de tenacidad cuando pasan del estado seco al húmedo; en cambio las fibras sintéticas no presentan variaciones significativas en lo referente a su resistencia; cuando pasan del estado seco al húmedo. El producto final de hilos, cabos y paños puede ser tratado por los fabricantes mediante procesos químicos para fijar los nudos o cambiar el color como medidas de preservación, esto causa algunos cambios en los mismos, según el peso del material antes del tratamiento.

Encogimiento de Hilos y Paños Muchos materiales utilizados en la pesca se caracterizan porque en las primeras horas de su uso comienza a encoger, lo cual tiene su importancia práctica por el cambio en el tamaño de las mallas. También la temperatura

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ambiente tiene a veces gran influencia. El porcentaje de encogimiento se puede estimar experimentalmente en laboratorio o en la pesca experimental, midiendo una cantidad representativa de mallas para llegar a una conclusión práctica sobre el comportamiento del material en condiciones de trabajo. es sumamente importante conocer este factor para la construcción y montaje de redes, en la selectividad de mallas y paños. Envejecimiento del Material. Los diferentes materiales usados en la pesca están influenciados por factores ambientales que provocan envejecimiento. Los materiales de fibras naturales son atacados por bacterias, el sol y el agua, los materiales sintéticos en general sufren el ataque del sol, sales del agua, fricción, etc. El envejecimiento se puede estimar por la disminución de resistencia a la rotura referida a la resistencia original cuando el material era nuevo. Los materiales sintéticos afectados mucho tiempo por el sol en climas tropicales pueden perder rápidamente su utilidad si no son preservados en forma adecuada. La preservación y coloración en general prolongan la vida del material. El límite de pérdida del 50% de la resistencia original prácticamente califica al material como inútil, especialmente en artes de pesca activos.

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