Tipos de fibras sintéticas

Las fibras sintéticas son fibras artificiales que representan aproximadamente la mitad del uso total de fibras. Están compuestos por pequeñas moléculas que se originan a partir de polímeros sintetizados. Los compuestos que forman estas fibras se derivan de materias primas como productos químicos o petroquímicos a base de petróleo. El proceso de polimerización convierte estas materias primas en un enlace químico de dos átomos de carbono adyacentes. Las diferentes fibras sintéticas se forman a partir de una variedad de compuestos químicos.

Tipos de fibras sintéticas

Las fibras sintéticas encuentran sus aplicaciones en la tecnología textil y de fibras. Las principales fibras sintéticas dominantes son: nailon, poliéster, acrílico y poliolefina, que representan alrededor del 98 por ciento del volumen de producción de fibras sintéticas. El 60 por ciento de la responsabilidad se entrega solo al poliéster. La mayoría de estas fibras se reconocen como productos comerciales potencialmente valiosos. 

El siguiente diagrama de flujo muestra la clasificación de las fibras sintéticas:

Seda artificial

El rayón, también conocido como celulosa regenerada, es la fibra artificial obtenida más antigua. Se deriva principalmente de celulosa purificada, obtenida de la pulpa de madera. Esta pulpa se convierte químicamente en acetato de celulosa, lo que hace que la fibra sea fácilmente soluble en solventes. Debido a su fuente de polímeros naturales, a veces también se denomina fibra semisintética. 

Existen en gran medida diferentes tipos de rayón, que incluyen:

• Viscosa
• Modal
• Lyocell
• Bamberg

Estas variedades varían en sus respectivos procesos de fabricación junto con las propiedades del producto terminado.

En el caso del acetato de celulosa saponificado – Los siguientes pasos dan cuenta del procedimiento completo: 

1. Inicialmente, para aumentar la reactividad, la celulosa se trata primero con ácido acético glacial.

2. Se realiza la acetilación con un exceso de ácido acético glacial y anhídrido acético con ácido sulfúrico. 

3. Se realiza la desacetilación del acetato de celulosa, la siguiente en la secuencia mediante saponificación con hidrrust de sodio en condiciones controladas. Durante este proceso, la fibra se denominó Fortisan , que ahora se llama Rayón, que se considera un filamento de celulosa verdaderamente regenerado.

En el caso de Viscose Rayon – Los siguientes pasos explican el procedimiento completo: 

1. La reacción de celulosa con hidrrust de sodio se usa para producir celulosa alcalina. 

2. Luego se somete a una reacción con disulfuro de carbono (CS ₂ ) para convertirlo en xantato de celulosa.

3. Esta solución se disuelve en hidrrust de sodio diluido y luego se extruye a través de hileras en un baño ácido. Este proceso se conoce como hilado húmedo. Esta fibra se denomina rayón viscosa.

Dado que sólo se sustituye el 15 por ciento del hidrógeno de los grupos hidroxilo de la celulosa, esta variante de la fibra tiene una excelente absorción de agua.

Propiedades de la fibra de rayón viscosa
Resistencia a la tracción	Justa
Resistencia a la abrasión	Justa
Absorbencia	Excelente
Resistencia estática	Excelente
Resistencia al calor	Bueno
Resistencia a las arrugas	Pobre
Resistencia a la luz solar	Justa
Elasticidad	Pobre
Resistencia al fuego	Resistente al fuego
Resiliencia	Pobre

En el caso de Bamberg, los siguientes pasos explican el procedimiento completo: 

1. Inicialmente, la celulosa se disuelve en hidrrust de amonio cúprico (solución de rust de cobre amoniacal). 

2. Luego se disuelve y luego se extruye en un baño ácido para coagular la fibra. Debido a sus propiedades similares, la fibra se denomina seda de Bamberg. 

Propiedades de las fibras de rayón: el rayón es una fibra versátil que muestra una variedad de propiedades: 

• Muestra el confort equivalente a las fibras naturales. Suave y fresco y también muestra buenas propiedades absorbentes para proteger el cuerpo en climas cálidos y húmedos.
• Replica el aspecto y la textura de las fibras naturales, es decir, la seda, el algodón y la lana.
• Se puede teñir fácilmente en una gama de colores.
• Buena durabilidad y se puede lavar a máquina. Por ejemplo: rayón HWM
• Recomendado solo para limpieza en seco.
• La recuperación elástica muy inferior a cualquier fibra.

Ventajas de la fibra de rayón

• Barato a pesar de su sensación de lujo.
• Cubre bien.
• Fácil de mezclar con otras fibras.
• Larga elongación.
• Altamente absorbente de agua.
• Gran fuerza.
• Se puede teñir fácilmente en diferentes colores.

Desventajas

• Se rompe por exposición a la luz o la humedad.
• Los encogimientos al ser lavados deben ser lavados en seco.
• Puede dañarse al planchar.
• La manipulación no cuidadosa de los productos químicos puede provocar daños al medio ambiente y a los trabajadores.

Nylon

El nailon es el material sintético más útil con aplicaciones que van desde las actividades de la vida diaria hasta las industrias. Es un plástico que se puede estirar en fibras o moldear en productos diarios para hacer amenidades. Podemos vivir toda nuestra vida con el nailon de nuestro lado. Saltas por la alfombra de nailon hasta la cocina, desayunas en un cuenco de nailon después de lavarte los dientes con un cepillo de cerdas de nailon. Se usa un paraguas de nailon sobre la cabeza para salir de la casa cuando hay mucha luz solar o para protegerse de la lluvia.

La química detrás de la fabricación de Nylon

Los nylons también se conocen como copolímeros, son básicamente polímeros de condensación. Se forman al reaccionar monómeros disfuncionales que contienen partes iguales de amina y ácido carboxílico. Las amidas se obtienen en ambos extremos de cada monómero constituyente. En la mayoría de los casos, las medias de nailon se fabrican mediante la reacción de un ácido dicarboxílico con una diamina (p. ej., PA66). En este caso, cada unidad repetitiva es un monómero, que es de naturaleza alterna (similar a la estructura del poliéster ABAB). La presencia del mismo grupo reactivo en ambos extremos del soporte tiene direccionalidad general: terminal C → terminal N. Es una especie de copolímero, que ofrece un contraste con las proteínas de poliamida. Los nailons pueden incluso formarse mediante la reacción de lactama o aminoácido consigo mismo (p. ej., PA6). En este escenario, la unidad de repetición corresponde al monómero único, denotado por el AA.

Propiedades del nailon – 

• Fuerte y ligero.
• Poca absorción de agua. Por lo tanto, la ropa se lava y se seca fácilmente.
• No atacado por polillas y productos químicos ordinarios.
• Alta durabilidad y alta resistencia a la abrasión.
• Resistente a las arrugas.
• Alta resistencia a la tracción.

Usos del nailon – 

• Fibra de buena resistencia: se utiliza para fabricar redes de pesca, cuerdas y cuerdas de tipo.
• Se utiliza para la fabricación de tejidos en la industria textil.
• Las fibras de nailon arrugado se utilizan para fabricar calcetería elástica.
• El nailon se usa ampliamente como plástico para fabricar piezas de máquinas.

Ventajas del nailon:

• Alta resistencia mecánica
  • El tejido de nailon ofrece una buena tenacidad, así como una alta resistencia a la tracción y a la compresión. Este tejido ofrece resistencia a la tracción y resistencia a la compresión en comparación con el metal.
  • Gran capacidad para absorber golpes y vibraciones de estrés.
• Excelente resistencia a la fatiga
  • El tejido puede conservar su resistencia mecánica original incluso después de repetidas inflexiones.
• El alto punto de reblandecimiento y la resistencia al calor (como el nailon 46, etc.) y el nailon altamente cristalino tienen una alta temperatura de distorsión por calor y se pueden usar a 150 grados durante mucho tiempo. Después de que PA66 se refuerce con fibra de vidrio, su temperatura de distorsión térmica supera los 250 grados).
• Superficie lisa
  • Tiene un pequeño coeficiente de fricción y resistencia al desgaste.
  • Es autolubricante cuando se utiliza como componente mecánico móvil. Puede usarse sin lubricante cuando la fricción no es muy alta.
• Resistencia a la corrosión
  • Altamente resistente a los álcalis ya la mayoría de las soluciones salinas.
  • No resistente a ácidos fuertes y oxidantes.
  • Puede resistir la erosión de la gasolina, el aceite, la grasa y el alcohol.

Desventajas del nailon:

• Mala absorción de agua
• Mala estabilidad dimensional.
• Mala resistencia al calor.
• Mala resistencia a bajas temperaturas.
• Mala propiedad antiestática.

Poliéster

El poliéster es una categoría de polímeros que contiene el grupo funcional éster en cada unidad repetida de su string principal. Estas fibras, junto con las fibras naturales, se hilan juntas como una sola unidad para producir una tela con propiedades combinadas. Es más comúnmente conocido como tereftalato de polietileno (PET). Estos se consideran principalmente como productos químicos naturales, tanto en plantas como en insectos. También incluye materiales sintéticos como el polibutirato. 

Los poliésteres sintéticos se usan más comúnmente en la fabricación de prendas de vestir. Una fusión de poliéster y algodón suave para formar mezclas se considera fuerte, resistente a las arrugas y al desgarro, y reduce el encogimiento. Las fibras sintéticas que usan poliéster tienen una alta resistencia al agua, al viento y al medio ambiente en comparación con las fibras derivadas de plantas. Se consideran menos resistentes al fuego y también pueden derretirse cuando se encienden.

Algunos polímeros de cristal líquido se encuentran entre los poliésteres cristalinos líquidos. Sus propiedades características son las propiedades mecánicas y la resistencia al calor. Se utilizan principalmente en forma de sello abatible en motores a reacción.

Clasificación de Poliéster

El poliéster se puede clasificar además en dos categorías, es decir, terileno y PET.

Terileno	MASCOTA
Una fibra de poliéster artificial. Puede ser fácilmente minuciosamente, lo que a su vez puede tejerse más como cualquier otro hilo. esto en acompañar	Poliéster termoplástico semicristalino. Este es un claro fuerte y liviano y, por lo tanto, encuentra uso en
Fabricado por polimerización de etilenglicol y ácido tereftálico.	Fabricado a partir de etilenglicol y ácido tereftálico con tereftalato de polietileno.
Se utiliza principalmente para la confección de prendas de vestir, ya que se puede convertir fácilmente en fibras de alta calidad. Junto con el algodón llamado Terrycot, se usa para hacer ropa como saris y muchos artículos como cuerdas, sábanas, velas.	Se utiliza principalmente para envasar alimentos y bebidas como aderezos para ensaladas, aceites de cocina, champú, jabón líquido, limpiador de ventanas, pelotas de tenis, refrescos, jugos y agua.

Características del Poliéster

• Duradero y resistente a muchos productos químicos.
• Liviano pero fuerte
• Facil de manejar
• Se puede lavar y secar en casa fácilmente.
• Se puede teñir fácilmente
• Conserva muy bien la forma.
• Resistente a la contracción, arrugas, abrasiones y estiramientos.

Usos de la fibra de poliéster: la fibra de poliéster encuentra su uso en las siguientes aplicaciones:

• Poliésteres utilizados para fabricar varios tipos de prendas 
  • Camisas, chaquetas, pantalones, etc.
• Muebles para el hogar 
  • Sábanas y cubrecamas,
  • Cortinas, alfombras y Pillows,
  • Muebles tapizados
• Usos industriales 
  • Films de poliéster para envasado de alimentos,
  • condensadores,
  • Cintas transportadoras
  • Cintas de video y audio,
  • aisladores eléctricos,
• A partir de fibra de poliéster también se fabrican productos como botellas PET, pianos, hilos, velas y cuerdas de alta resistencia.

Ventajas del Poliéster

• Bajo costo
• Versatilidad
• Resistente al calor
• Resistente a químicos y moho
• Resistente a la intemperie, incluida la resistencia a la luz/UV
• Absorbe la humedad
• Durabilidad
• Elasticidad
• Cómodo

Desventajas del Poliéster

• falta de transpirabilidad
• retiene olores
• Menos absorción de humedad
• Implicaciones ambientales y de salud
• inflamabilidad
• Incómodo

Acrílico

Los tejidos acrílicos se sintetizan a partir de un polímero sintético llamado acrilonitrilo. Cualquier tela de fibra acrílica auténtica debe contener al menos un 85 % de acrilonitrilo. También puede contener cantidades menores de compuestos sintéticos. La tela varía según el contenido con el que se mezcle el acrilonitrilo. Se produce por la reacción de productos químicos a base de petróleo o carbón con monómeros. Esto implica que el acrílico cae en la categoría de pertenecer a una fibra basada en combustibles fósiles. 

La tela acrílica encuentra su uso en aplicaciones de retención de calor. También se usa a menudo en equipos deportivos, como chándales, sudaderas con capucha y pantalones deportivos. Sin embargo, la fibra se considera cancerígena por naturaleza, por lo tanto, no es deseable un mayor contacto con esta fibra. 

Las fibras acrílicas constituyen una excelente alternativa más económica a la lana natural. Se obtiene de fuentes naturales y también es más duradero en comparación con la lana natural. 

¿Cómo se fabrica la tela acrílica?

La fabricación de acrílico es una secuencia de los siguientes pasos: 

1. Polimerización
   El polímero de acrilonitrilo poliacrilonitrilo se produce en una solución a base de agua utilizando la técnica de polimerización por radicales.
2. Disolución
   El polímero obtenido se disuelve luego en un solvente químico produciendo una sustancia similar a un gel.
3. Extrusión
   Esta sustancia se extruye aún más a través de una hilera que da como resultado la formación de fibra acrílica.
4. Hilado húmedo o seco
   Las fibras obtenidas se coagulan en una solución del mismo disolvente. Esta técnica se denomina hilatura en húmedo, de hilatura en seco. Generalmente utiliza la evaporación del solvente con una corriente de gas calentado.
5. Lavado y estirado
   Las fibras obtenidas se someten a una secuencia de pasos, es decir, lavado, estirado, seguido de rizado para hacer filamentos largos y delgados que luego se pueden hilar.
6. Carga
   Estos se cargan en bobinas y luego se envían a los fabricantes de productos textiles.
7. Tejido
   Los fabricantes luego tejen el hilo acrílico producido en prendas o alfombras, etc.

monómero acrílico

  CH = CH + HCN ⇢ -(CH ₂ = CH – CN)
(Acetileno) (Cianuro de Hidrógeno) (Acrilonitrilo)

Después de la reacción, obtenemos el siguiente resultado: CH ₂ = CH – CN

Características de la Fibra Acrílica – 

• Es ligero, suave y cálido con una sensación similar a la lana.
• Altamente flexible. Conserva su forma, resiste el encogimiento y las arrugas.
• Se puede teñir muy bien.
• Las fibras acrílicas son fuertes y duraderas.
• El acrílico absorbe muy poca agua, por lo que tiene una calidad de secado rápido.
• Las fibras acrílicas son resistentes a las polillas y a la mayoría de los productos químicos.

Usos de la Fibra Acrílica –

• Proporciona una buena alternativa a otras fibras, por ejemplo, el algodón.
• Algo de acrílico se usa en la ropa como una alternativa menos costosa a la cachemira, debido a la sensación similar de los materiales.
• Las fibras acrílicas se utilizan en tejido a mano, calcetería, tapicería, mantas, alfombras, etc.

ventajas:

• Liviano y suave
• Mano cálida y lanosa
• Se puede teñir en diferentes colores.
• Hipoalergénico y lavable a máquina. También permite un secado rápido.
• Resilient conserva la forma, resiste el encogimiento y las arrugas.
• Excelente retención de pliegues
• Resiste polillas, aceite, productos químicos.

Desventajas:

• Baja absorbencia
• Extremadamente sensible al calor
• Débil
• disuelto en acetona
• Fuzz o pastilla fácilmente.

Problemas de muestra 

Problema 1: ¿Por qué se considera que el poliéster es adecuado para la confección de prendas de vestir?  

Solución:

Los tejidos de fibra de poliéster no se arrugan fácilmente. Estas telas son frescas y también fáciles de lavar. Por lo tanto, se usa ampliamente en la fabricación de prendas como materiales para vestidos. El terileno es un tipo popular de poliéster, que se puede estirar fácilmente en fibras muy finas que se pueden tejer como cualquier otro hilo.

Problema 2: Explique algunas características del rayón. 

Solución: 

Algunas características del rayón son:

• Debido a las propiedades similares a la seda, se considera adecuado para confeccionar prendas de vestir.
• Se puede mezclar con algodón para hacer materiales, como sábanas y telas para vestir.
• Se puede teñir en diferentes colores.

Problema 3: Explique las diferencias entre nailon y rayón.

Solución:

Las siguientes son las diferencias entre el nailon y el rayón:

S. no.	Seda artificial	Nylon
1.	Primera fibra sintética.	Primera fibra verdaderamente sintética.
2.	Fabricado con pulpa de madera.	Fabricado a partir de carbón, agua y aire.
3.	Por ejemplo, cortinas, sábanas, etc.	por ejemplo, calcetines, cuerdas, paracaídas, etc.

Problema 4: ¿Cómo se fabrica la lana artificial? 

Solución: 

La lana artificial se fabrica a partir de una fibra sintética llamada acrílico. Se prefiere el acrílico a la lana natural. El material obtenido de fuentes naturales es bastante caro, mientras que los materiales hechos de acrílico son relativamente baratos. Están disponibles en una variedad de colores. Las fibras sintéticas son más duraderas y asequibles, lo que las hace más populares que las fibras naturales. 

Problema 5: ¿Cómo se fabrica el rayón? 

Solución:

El rayón es una fibra artificial que se prepara mediante un tratamiento químico a partir de una materia prima natural denominada celulosa . La celulosa a utilizar se obtiene a partir de la pulpa de madera. Esto se convierte en hilos con la ayuda de máquinas. Estos hilos tienen una gran resistencia y brillo. También se conoce como seda sintética o artificial .

Problema 6: ‘La fabricación de fibras sintéticas ayuda en la conservación de los bosques’. Comentario.

Solución: 

Las fibras sintéticas son fibras sintéticas hechas a partir de productos petroquímicos. La fabricación depende de la tala de árboles y no tiene que implicar la matanza de animales. Por lo tanto, los bosques se pueden conservar fabricando fibras sintéticas.