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• camila ruiz pardo

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Capítulo 1: Proceso de hilatura y análisis de fibras En este capítulo se centrará en explicar el origen de las fibras, cómo fue evolucionando a lo largo de los años y cómo interviene el hombre en ellas hasta el capítulo 5 donde se detallará sobre las mismas y cómo en un futuro van a ser las próximos textiles de consumo. 1.1 Fibras e hilos. Clasificación y componentes La introducción a los textiles se inicia en la producción de fibras que son filamentos o hebras procesados por medios químicos o físicos brindando resistencia, elasticidad, longitud y cohesión dependiendo de la maquinaria. Las fibras pueden ser divididas en dos grupos importantes: artificiales y naturales. La diferencia que existe entre ellas es que las naturales se obtienen vía vegetal o animal en cambio las artificiales necesitan de tecnología para elaborarlas. En las fibras vegetales se clasifican en: algodón, lino, cáñamo, yute o sisal. Entre las fibras animales están la lana, la seda, la llama y alpaca (forman parte de los pelos camélidos) y pelo de conejo y cabra. Por otro lado, las fibras artificiales parten de las mencionadas por un proceso textil que se traducen a rayón, poliéster, poliamida, acrílico, spandex, nylon y acetato. Se concluye que aquellas son numeradas por pertenecer a familias genéricas con una base química. Así se pueden dividir en varios grupos las artificiales: sintéticas, olefina, vinílicas, acrílicas; como naturales: celulósicas, vegetal, proteicas y de líber. Los componentes de las mismas responderán de acuerdo a sus propiedades y a su estructura interna como externa así como su composición química, para todas las fibras por igual. Dentro de su morfología, se destaca la longitud ya que las define por el largo del filamento (hebras continuas y largas), fibra corta o cable de filamentos, indefinido. Pueden ser monofilamentos o multifilamentos, así como lisos o texturados. Estos filamentos están formados por cuantiosas fibras torsionadas entre sí que se las denomina como hilos. De dos

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clases: fibras discontinuas que son los hilos hilados y filamentos continuos. Todos los hilos de los filamentos son fibras artificiales exceptuando a la seda, que es natural. La unión de lo mismos o su torsión o ambas partes integran el hilo de los filamentos. El hilado liso del filamento es considerado el más caro de ellos por tener textura de la seda, lustroso, no tienen extremos por eso es anti pilling(es decir, no se despeluzan), su resistencia en fibras es mayor que las de fibra corta ya que al estar compuesta por varios filamentos para romperlos se debería quebrar el conjunto de ellos, tienen distintos grosores dependiendo de su destino pero los más finos son flexibles y sensibles a la abrasión. En cambio el hilado de filamentos texturados, gracias a fibras termoplásticas y calor incrementa el volumen, cubrimiento, la elasticidad y alargamiento por darle las características texturizadas a los filamentos. Otra propiedad de estructura externa es el tamaño o denier de la fibra, delimita el funcionamiento y el tacto en la tela. Las naturales, por ser propias del ambiente, tienen mal formaciones y son uniformes en su largo aunque la finura de ellos es factor de calidad. Por otro lado, las fibras artificiales al ser creadas por el hombre se arman la hilera de la fibra por un tamaño similar de orificios y el estiramiento al ser hilada. El diámetro de ellas pueden ser uniformes o intervalos de grueso a delgada o viceversa. Su finura se la denomina denier, que es una unidad que pesa en gramos y se vende comercialmente el denier del hilo. El contorno de la superficie es una propiedad de la fibra a través de su eje y puede ser liso, dentado, serrado, estriado áspero, circular, poligonal, triangular y lobular. Es importante ya que determina al tacto su sensibilidad y su textura. Otra propiedad que acompaña al contorno es el rizado, que son las ondas, rizos o dobleces en la longitud y permiten la funcionalidad de mayor absorción, confortabilidad, suavidad al tacto, más elasticidad, volumen mayor e intolerancia a la abrasión.

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Como última propiedad externa está la estructura de las fibras. Las naturales están formada por una piel o cutícula externa, una zona interna y en el centro un núcleo, hueco en algunos casos. En las artificiales sólo se compone por la piel y un núcleo sólido. La composición química que integran las fibras las clasifica según su orden genérico grupo de familias que las discrepa. Pueden ser: homopolímeros: se disponen por una sustancia, copolímeros: son dos substancias concertadas, y la transposición de polímero: son cadenas que al ramificarse se concentran en el esqueleto de la cadena de la molécula, forma más abierta. En la estructura interna, se distribuyen por cadenas de moléculas donde su longitud depende del largo de la fibra la cual recibe el nombre como grado de polimerización. Se define a la alianza de las moléculas de menor tamaño y a medida que el grado de polimerización aumenta en tamaño más resisten, al igual que determina el peso de las mismas. Se evalúa su peso por la viscosidad de las moléculas y mediante análisis se testea la calidad y grado. Las fibras artificiales están compuestas por un orden aleatorio en las hileras por lo que dependiendo de su categorización tendrá más propiedades que responden a una alta calidad como así en las naturales de acuerdo a sus procesos de hilatura, longitud de fibra y torsión. En sí, dependiendo de si están formadas por zonas cristalinas (cerrada) o amorfas (abierta), provoca diferentes reacciones ante la recepción de colorantes. 1.2 Orígenes e identificación. El origen de las fibras comienza desde que el hombre comienza a buscar de la naturaleza elementos que lo protejan de cambios climáticos, de su hábitat que lo rodea y que se adapten a su estilo de vida nómade. Cada individuo está rodeado por textiles desde su nacimiento hasta su muerte. Se camina sobre productos textiles o uno se viste con ellos; se sienta en sillas y sofás cubiertos de

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tela; se duerme sobre telas y debajo de ellas; los textiles secan o mantienen seco al individuo; le ayudan a estar caliente y lo protegen del sol, el fuego y la infección. Los textiles en los vestidos y en el hogar dan apariencia estética y varían en color, diseño y textura. Se dispone de materiales de muy diversos precios. (Hollen, Langford y Saddler, 2007, p.10). Desde las primeras civilizaciones en el Alto Egipto, hace 7.000 años atrás, tomaban de las plantaciones el lino y el algodón para fundarse en sus trajes y protegerse de la luz solar del área desierta. En la Mesopotamia, actualmente Asia, Europa; utilizaban la lana producto que obtenían del ganado proveniente de las zonas altas hasta que se descubre la seda cómo la fibra más fina y larga con propiedades sublimes que supera a las anteriores. Así como de otras plantas o semillas nacen el yute, cáñamo, sisal o de pelo de animales de llama, cabras, alpacas, u otro animal local. Por medio de evoluciones de las fibras naturales que las obtenían regionalmente pasaban por el laboratorio, y con diferentes ensayos se creó una fibra celulósica de la pelusa de algodón o la pulpa de madera. Nació el rayón como fibra regenerada artificial, que fue debido al intento de crear seda en fibras artificiales o creadas por el hombre y tecnología. Donde su éxito fue fructuoso en 1884 con un Conde Hilaire de Chardonnet, Francia; gracias a Schoenbein Frederick que hizo soluble la celulosa en éter. Comercializada a partir de 1910 en Estados Unidos. Como primera fibra artificial creada en América del Norte surge el nylon que siendo sintética parte de elementos químicos desde lo simple o monómetros hasta formar algo complejo o polímero; estudio realizado por Wallace Carothers que accidentalmente ella nació. Du Pont, la compañía multinacional, contrató a Wallace para realizar pruebas de nylon en 1928 donde comercialmente se fabrica en 1939 con propiedades que superaban a las fibras anteriores. El acetato también en sus principios fue tomado por fibra natural como la seda, ósea celulósica, de Europa pero su hilatura era

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solvente en un químico tóxico que más tarde en Estados Unidos en 1924 con un acetato modificado con una mejoría que el rayón. La fibra poliéster u originariamente nombrada por Dupont como Dacrón, se manifiesta un programa de investigación de fibras con polímeros con una porción de polímero de poliéster por Wallace en 1930. Al excluir dicha investigación por un periodo de tiempo una empresa británica hizo un seguimiento de las fibras y las llamo Terylene con derechos reservados para su producción en el mundo; la cual Dupont accionó y compro los derechos en los EUA y se comercializó el Dacrón en 1953; se adquiere reaccionando un ácido con alcohol puro. Ya en 1957, Italia, existían las fibras olefinas creadas por polimerizar el etileno desde la Segunda Guerra Mundial, por Giulio Natta que examinó preparando molecularmente y hacerlo adaptable en textil usable. Nacen las fibras acrílicas gracias al acrilonitrilo, sustancia compuesta por un polímero sintético que se redujo a un monómetro, en Alemania en 1983. Su derivada fue las fibras modacrílicas que obtenidas por la misma sustancia se suman más polímero para formar copolímeros, y fue en Estado Unidos como Dynel fabricado por Union Carbide Corp. en 1949. En 1970 los japoneses inventaron las microfibras partiendo de las sintéticas o regeneradas donde miden con unidades de decitex que es un milímetro divido mil, más finas que un pelo humano. Se impone en el mercado en los noventa. Para poder identificar y diferenciarlas unas de otras se realizan varias pruebas comandadas por un analista profesional y un equipo de trabajo apto. La primera es la inspección visual, es decir, por medio del sentido del tacto y aspecto físico de la tela, aunque en las artificiales tienden a fusionarse. Aún, por medio de la longitud de la fibra (desarmando el hilo se comprueba la longitud y determinar si es fibra corta o filamento), por su lustre o por ser opaca y también variables que identificar si es de cuerpo o textura, suave o áspero, caliente o frío y firme o elástico. La segunda forma más comúnmente utilizada es la de combustión, donde deshilachando un hilo ya sea de trama (horizontal) o urdimbre (vertical) y se acerca a

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la llama se puede evidenciar si es de tipo proteica, celulósica, mineral o química. Al igual que la anterior si en las sintéticas o artificiales están sus fibras entrelazadas con distintos componentes no se puede demostrar por este método. Cada fibra responde de diversa manera. Las celulósicas al acercarse a la llama no se funden ni encogen pero en la llama arden, cuando se las retira siguen ardiendo y dejan un brillo naranja, sus cenizas son grises de bordes suaves y dan olor a papel quemado. En cambio, las proteicas son fundidas y se enroscan en la llama, arden más lento, y al retirar de la llama se apagan solas, da cenizas negras que se trituran al tacto y el olor es parecido al de un pelo quemado. Sin embargo, las artificiales como: el acetato, se funde en la llama y arden fundiéndose, continúan ardiendo lejos de la misma y continua derritiéndose hasta dejar cenizas de perla negra compacta y quebradiza( al igual que en la acrílica y modacrílica); las acrílicas y modacrilicas se funden alejándose en la llama, ambas arden en la llama deshaciéndose ( las modacrílicas más lentas que las primeras) pero al retirarlas de la llama las acrílicas continúan ardiendo y fundiendo en cambio las modacrílicas se apagan solas dejando un humo blanco. En el nylon, olefina, poliéster y spandex se funden y encogen aproximando a la llama y arden derritiendo en ella pero la de nylon es más lenta, al sacarlas fuera del fuego se apagan la mayoría de veces solos salvo el spandex que continua ardiendo, y sus cenizas son de perla dura pero difieren de color y en el spandex de forma. Las de nylon son de color café o grises, las de olefina son también de color café, las de poliéster son de color negro y dan un olor dulce; y las de spandex son de ceniza negra y suave. Otra prueba es fijar por el microscopio y percibir la forma, el comportamiento y delimitar de que fibra pertenece. Sólo es apta para las naturales pero en las artificiales no se realiza debido a su similar o igual aspecto. Primero se limpia el lente y con el portaobjetos se coloca una gota de agua. Luego se desarma el hilo o destuerza y los filamentos o fibras se apoyan

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en el portaobjeto y se cubren con el cubreobjeto. Al enfocar el portaobjeto con menor aumento se determina si están las fibras sueltas y distanciadas y sino se enfoca a solo una. La última prueba es la de disolver la fibra en un solvente, utilizando pequeños hilos o fibras para volcar el líquido con delicadeza y estar protegido con elementos científicos propios de un laboratorio. Es más común en las fibras artificiales y se clasifican según su género al igual que en las naturales. Dos pruebas de uso doméstico son la acetona para la fibra acetato y la de los álcalisis para la lana. 1.3 Mecanismos de hilatura. En las fibras artificiales hay tres tipos de hilatura y que se obtengan filamentos como resultado. Una es la de hilatura en húmedo que es útil en el acrílico, el rayón y el spandex. Después se encuentra la hilatura en seco, con el acetato, el acrílico, modacrílico, spandex, triacetato, lycra y vinyon. La hilatura por fusión, la tercera, es usada en el nylon, olefina, poliéster y saran. La hilatura en húmedo, es un proceso que involucra un baño químico donde se hila la fibra obtenida de la materia prima y luego se extrae del baño y se convierte en sólido. Al ser disolvente con productos químicos produce mayor contaminación que las otras hilaturas y por ser fibras que tienden a quebrarse o debilitarse en todo el proceso se lavan o blanquean con anterioridad de su uso. La hilatura en seco en cambio, la solución de hilatura pasa a través de una bomba que con los vapores de resina y el aire caliente, se hila la fibra hasta solidificarse. Las ventajas que tiene es que no necesita de ningún lavado o blanqueado, se necesita un solvente que se debe recuperar hacia el final del proceso y es de manera directa el hilado. La hilatura por fusión, la solución de los productos químicos reaccionan por la presión alta y alta temperatura por medio de autoclave, es decir, se hila con aire y temperatura ambiente y se convierte en sólido una vez enfriado. Es un proceso más

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económico que los otros ya que no requiere solventes o lavado y la fibra sale con la forma del orificio en hilera, además de ser un proceso directo. En las naturales, obedece a los distintos tipos de fibra obtenidos ya sea por animal o por plantas los procesos de hilatura difieren. Pueden ser la hilatura del algodón, donde se extrae el capullo de algodón ya desmontado (limpieza de impurezas vegetales por medio de una máquina) y cardado (limpieza y ordenamiento de las fibras) pasan por las ocho cintas de manuar que las estiran por medio de cilindros de distintas velocidades, donde los superiores presionan a los inferiores para que no se desvíen las fibras y así llegar a la obtención de un título (es la relación entre longitud y peso de cierta cantidad de material). Estas cintas están pegadas unas de otras con distintos relieves y al fusionarlas mejoran su calidad y reducen sus fallas. Luego pasan a la peinadora que barre y elimina fibras cortas de menos de quince milímetros y suciedad; también se obtiene fibras de hilados más finas. A continuación pasan por una mecha a través de la cinta de manuar, generando torsiones suaves para dar propiedades de resistencia y que no se corte el hilo. Las fibras pasan por un estiraje final y se le brinda torsión por medio de la velocidad de salida y de la bobina que arrolla por la acción de una aleta. Entonces, de la mechera salen bobinas que transforman la mecha en hilo y termina el proceso en conos para envasar y quitar los defectos, donde en el enconado pasan a través los hilos de las canillas con un promedio de uno coma siete a dos como tres por kilogramo por cono. Otra forma de obtención del hilo es por open end o cabo abierto, donde la acción de las cintas de manuar hacia rodillos estira la fibra, que por fuerza de un aire ascendente donde se juntan las fibras. Se genera una torsión en ellas por un rotor que las impulsa a gran velocidad modificando una mecha a un hilo con propiedades y dispuestos en bobinas o conos. A su vez existe el devanado de hilo, que es una vez terminado el open end pasa por otros conos de mayor torsión donde elimina fibras débiles o nudos y lo prepara para su destino de uso.

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En la lana, por medio del lavadero y cardado prepara el vellón o fardo en hilo, más el peinado de forma manual, con peines y púas y por pares de cilindros de múltiples velocidades. El proceso de hilatura empieza cuando pasa por un trompo hasta una zona donde gira para un lado y realiza una torsión y lo mismo para el otro lado, es continuo para que no se corte el hilo. Por ende, pasa a través de canillas los hilos reunidos y se traspasan el hilo al cono, enconadora, hasta uno coma cinco kilogramos aproximadamente. En las fibras de líber o lino se separan entre ellas por el peinado explicado en los dos casos anteriores y por procesos de hilatura y tejidos separando las fibras, pero lo destacado es la obtención del tallo de la plana por medio de una descomposición o putrefacción bacteriana, este proceso se llama enriado. Este se puede hacer en los campos por medio de enriado por rocío o en tanques de la temperatura y cuenta bacteriana están controlados. 1.4 Acabados Los acabados forman parte del proceso final de la estructuración y tejido de las fibras. Se denomina acabado a la etapa final de la fibra, hilo o tela brindándole características de apariencia, textura o tacto y comportamiento, realizándose un paso previo o después de la hilatura y aumentando su precio y calidad. Hay varios tipos que pueden hacerse en fábricas o de forma doméstica. Están los acabados permanentes, persisten en la vida útil de la prenda más que las temporales, donde al lavarse o secarse se quita el acabado. El acabado renovable aplicado de forma manual sin ningún equipo y puede ser la mercerización y apresto de carga de estaño para la seda. Asimismo, hay acabados visibles por el consumidor y no visibles pero que les brinda lustre, resistencia y mayor anti peeling que se manifiesta y en el consumo. Estos parten siempre de una tela cruda o gris que recién tejida no ha receptado acabado, ya una vez por medio húmedo o seco se llaman telas convertidas o acabadas.

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Hay varios acabos rutinarios y utilizados comúnmente y son: limpieza, blanqueo, carbonizado, mercerizado, con amoníaco, gaseado, rasurado cepillado, batano, fijado, decatisado, maceado, calandrado y rameado. La limpieza como el desgomado es el paso en el que se purifica la tela de suciedad y del engomado que no hace permeable las fibras y tenga rigidez. Por medio de descarga de agua se realizan los lavados y se despiden los desechos en ríos o corrientes, entonces son altos contaminantes al medio ambiente y de mayor costo en mantenimiento. Por ello, algunos usan los solventes como limpieza en seco del material. El blanqueo se acciona por el oxígeno activo, que el conjunto de blanqueadores forman estos agentes reductores capaces de reducir el color del teñido y puede en cierta manera causar daño por su rápida descomposición y reacción química en algunas fibras. Alcanzan una base alcalina o ácida. A su vez, algunos tejidos o hilos vienen con manchas o sucios por naturaleza, los blanqueadores ayudan a su limpieza y blanquear la tela cruda. Se clasifican en blanqueadores de cloro líquido (son baratos y de rápida acción en rayón y algodón), blanqueadores de oxígeno en polvo o universales, blanqueadores de peróxido (para fibras proteicas y celulósicas ya sea a temperatura ambiente o en frío). El carbonizado es otro acabado utilizo en la lana bajo la acción del ácido sulfúrico limpia de impurezas vegetales y permite la absorción del teñido a las fibras. Se utiliza en casos de lana regenerada o reutilizada para higienizar y despedir de la celulosa del original. La mercerización es por el álcalisis o sosa caústica creada por Mercer en 1853, que es el hidróxido de sodio donde ante el algodón o lino mejora su suavidad al tacto, adquieren mayor resistencia y lustre, afines al teñido así como a los acabados húmedos. El transcurso del mismo consta de la rápida absorción por el ordenamiento de las moléculas internas, formando grupos de oxhidrilos que absorben más agua y colorantes, que se fijan rápidamente y esta capacidad de contención de la fibra hinchada promueve ser resistente.

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Los acabados con amoníaco en telas de algodón o rayón son sumergidos en la solución de amonio de tipo débil y luego al agua caliente, para que al estirarse y secarse en aire caliente mejora el lustre de la tela y al tacto y mayor impregnación a los colorantes. El gaseado, también en fibras de algodón, permite que los extremos naturales de la fibra libres y compuestos de asperezas, se combustionan y nace la primera elaboración de acabado en algodón capaz de reducir las frisas y generan más suavidad, así como en la lana. De la misma manera se utilizan en mezclas de telas con algodón que sean sensibles al calor y son gaseadas luego del teñido. Por otra parte el rasurado, se realiza en telas crudas para reducir los extremos, nudos y eliminar fibras sueltas o defectos en las fibras de pelo y perchadas. Y el cepillado, que es el paso a continuación del primero, frota las telas en superficie de color claro y junto con el vaporizado el pelo se direcciona hacia un lado y se fija. Como el Batanado, para la lana designa humedad, calor y fricción mejorando el tacto y su apariencia, dando un proceso de fieltrado. El decatisado es un acabado también líquido que deja la tela de la lana sin arrugas y suave y telas peinadas, apta en mezclas de lana con artificial. Pasa la tela seca enrollada por un cilindro perforado con poca tensión, se vaporiza a través, donde deja la plasticidad reducidas de la tela y las arrugas ablandadas con hilos fijos en el tejido por el enfriamiento luego del proceso con acción del aire frio. Para el lino, el maceado consiste en un amplio tambor de madera que la tela recorre y es golpeada por mazos de madera de manera continua entre treinta y ochenta horas. De ahí, se obtienen los hilos planos y el tejido es más cerrado de lo convencional. El calandrado es mediante una máquina que se compone de rodillos intercalados, comúnmente tres, metálicos y los forrados en tela suave que pasa el tejido por ellos y en el caso del calandrado simple se produce un acabado liso por la acción del rodillo metálico

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caliente y gracias a la velocidad de los rodillos presionan las fibras y eliminan arrugas dejando lustre o brillo necesario. Rameado, el último de los acabados generales, es un ciclo de operaciones formado por dos procesos de enderezar y el secado de las telas. Las ramas tensoras son elementos del acabado que se dividen en dos tipos por ramas de pinzas o de agujas. Este proceso se mueve de dos lados, y las agujas sostienen a la tela ejerciendo presión por las ramas de pinzas. Hacia el final, la tela quedan marcas de aguja y pinza en el orillo de la tela. Finalizado la explicación sobre el origen y composición de las fibras textiles, se detallará a continuación sobre las fibras inteligentes que derivan de las sintéticas.

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