Las fibras son las unidades básicas de una
estructura no tejida. En consecuencia, gran parte de la
utilidad, las propiedades, la estética y el rendimiento de un material no
tejido es debido a las fibras constituyentes. Una
fibra se ha definido como cualquier sustancia,
natural o artificial, con una alta longitud a
anchura y con características adecuadas para ser transformada en una tela.
Una amplia gama de tipos de fibra, tanto sintéticos
como naturales, se han empleado en la producción
de productos no tejidos.
Las fibras dominantes incluyen polipropileno,
poliéster y rayón, y entre ellos, estos tres tipos de
fibras formada por una parte sustancial de los mercados globales no
tejidas de fibras.
CLASIFICACIONES DE FIBRA
Un cómodo sistema de clasificación de las fibras se basa
en su origen, ya sean naturales o hechas por el hombre. La mayoría de las
fibras naturales, por supuesto, han existido por siglos. Las fibras
sintéticas, sin embargo, son productos de sólo el siglo pasado.
Las fibras naturales pueden ser clasificadas en tres
categorías, que dependen de su origen.
Fibras
animales: Puede ser a base de proteínas (lanas y pelos: lana
de oveja, alpaca, el camello, la cachemira, mohair, llama, pelo de caballo,
pelo de vaca, y la vicuña); pieles de animales (conejo, visón, rata almizclera,
y el glotón), o basada en insectos (gusanos de seda, las secreciones de araña).
Fibras
vegetales: Sobre la base de celulosa a partir de semillas
(algodón, ceiba, y algodoncillo), del líber del tallo o de fibra (lino, cáñamo,
el yute, el kenaf), la fibra de la hoja (abacá, sisal, el henequén, palma, piña
y yuca), la fibra de la fruta (fibra de coco), o en el baúl de fibra (celulosa
de varios tipos).
Fibras
minerales: Roca base, incluido el amianto, lana mineral, y el
basalto.
La clasificación de fibras hechas por el hombre es de
acuerdo a su tipo de polímero. Es más conveniente clasificarlas como fibras
sintéticas o regeneradas. En el caso de la clase regenerada, el polímero
constituyente se obtiene de una fuente natural, sino que ha sufrido química y/o
modificación mecánica con el fin de ponerlo en una forma de fibra utilizable. Así,
la fibra de rayón se deriva de celulosa natural (generalmente de madera de
celulosa).
Las
fibras siguientes son importantes en la tecnología de tejido:
·
Rayón
·
Poliéster
·
Algodón
·
Polipropileno
·
Nylon
·
Pulpa de madera
·
Vidrio
Es importante reconocer que muchas de las
propiedades de una fibra se derivan de la mayor parte
del material de fibra. Algunas propiedades, sin embargo, se
derivan de la superficie del polímero.
FIBRAS DE ALGODÓN
El algodón es la fibra de la ropa más importante en todo
el mundo. Es una fibra que se utilizan ampliamente durante el período
inicial de desarrollo del negocio de los no tejidos, sobre todo porque los
productores de drylaid.
En la última década, la fibra de algodón para el
procesamiento de no tejidos convencional ha aumentado considerablemente el
interés por esta fibra. Esto es particularmente cierto en las aplicaciones
médicas y de salud, de limpieza y los mercados de limpiaparabrisas, y algunos
mercados de prendas de vestir.
El algodón en rama se compone de celulosa aproximadamente el 96% y el 4% de
ceras, pectina, y proteínico y otro material vegetal.
La longitud de la fibra de algodón es importante,
particularmente en cuanto a su procesabilidad. La fibra tiene una excelente
capacidad de absorción y se siente confortable contra la piel. La potencia
es bastante buena tanto en húmedo como en seco, y tiene una estabilidad
dimensional y la moderada recuperación elástica. Sin embargo, la resilencia
de algodón es relativamente baja, a menos que se retícula por un tratamiento
químico.
En las aplicaciones no tejidas, la pureza y la
absorbencia de algodón blanqueado se utilizan en aplicaciones médicas y crecientes
de salud; dichas telas generalmente se producen por el proceso de
entrelazado.
RAYÓN Y LAS FIBRAS LYOCELL
El rayón es una fibra celulósica artificial. El rayón
fue la primera fibra sintética, que se comercializa en Inglaterra por el
procedimiento viscoso en 1896, que sigue siendo el método principal por el que
se produce fibra de rayón.
La fabricación de rayón fibra implica la conversión de
hojas de celulosa (generalmente pulpa de madera) en xantato de celulosa, un
derivado químico inestable que se puede disolver en la solución
cáustica. La solución resultante tiene un color parecido a la miel y la
coherencia, de ahí el nombre de "viscosa" deriva de la palabra
"viscosa".
La misma solución se puede utilizar como un revestimiento
sobre los productos de papel o en tela tendida en húmedo no tejida para
producir productos cárnicos de envasado, tales como envase para embutidos.
La fibra tiene muy buena suavidad y absorbencia
excelente. Se ha añadido la fuerza cuando la resistencia en seco y
relativamente pobre cuando está mojado. La fibra tiene capacidad de
recuperación de baja resistencia a la abrasión y sólo moderada.
La capacidad de absorción y la limpieza hizo conveniente para
muchos médicos, de higiene y aplicaciones médicas. A pesar de su
resistencia a la humedad relativamente baja y abrasión húmeda, se utiliza
ampliamente en toallitas y productos de limpieza, en particular para aplicaciones
de limpieza en húmedo.
Lyocell. Una nueva forma de fibras celulósicas, el
lyocell, está empezando a encontrar usos en la industria de no
tejidos. Lyocell se fabrica mediante un proceso de hilado en disolvente
orgánico, y es producido por sólo dos empresas, Acordis y Lenzing AG.
Lyocell tiene todas las ventajas del rayón, y en muchos
aspectos es superior. Tiene una alta resistencia en ambos estados seco y
mojado, alta absorbencia, y puede fibrilar bajo ciertas
condiciones. Además, el proceso de fabricación de circuito cerrado es
mucho más ecológico que el utilizado para la fabricación de rayón, aunque
también es más costoso.
FIBRA DE POLIÉSTER
El término "poliéster" se refiere generalmente
a polietileno tereftalato, que es generalmente abreviado en PET. Hay
también otras fibras de poliéster producidos, tales como PBT (tereftalato
polybutulene) y politrimetileno tereftalato (PTT, que actualmente está
comercializado por Shell Chemicals bajo el nombre Corterra). El PET sigue
siendo la fibra más importante de esta clase química.
A nivel mundial, la fibra de PET es la fibra sintética
más importante. Mezclado con el algodón, se utiliza ampliamente en la
industria textil para una amplia variedad de aplicaciones de prendas de vestir.
La fibra de PET tiene una excelente combinación de propiedades, incluyendo la
fuerza, la resistencia a la abrasión, y la tenacidad. Su capacidad de
recuperación proporciona un excelente rendimiento en la recuperación de la
tela. La fibra tiene una absorbencia de humedad muy bajo y un alto punto
de fusión.
La resistencia y el rendimiento de secado rápido hacen
que la fibra de PET especialmente adecuado para bloques de fibras de
relleno. En consecuencia, el PET es la fibra preferida para productos
tales high-loft por un amplio margen. Estos productos se utilizan en los
tejidos acolchados, colchas y otros productos para el hogar.
FIBRA DE NYLON
El Nylon fue la primera fibra sintética, es
una fibra de poliamida, derivado de una diámina
y un ácido dicarboxílico, que forma la poliamida.
Debido a una variedad de diáminas y
ácidos dicarboxílicos se pueden producir, hay un número
muy grande de materiales de poliamida disponibles para
producir fibras de nylon. Las dos versiones más comunes son
el nylon 66 (polihexametilenadipamida) y nylon 6
(polycaprolactom, un intermedio cíclico de nylon). El
nylon 66 se ha preferido en los mercados norteamericanos, mientras
que el nylon 6 es mucho más popular en Europa y en otros
lugares.
La fibra tiene una excelente
durabilidad y excelentes propiedades físicas. Como la fibra de
PET tiene un alto punto de fusión, que transmite un buen
rendimiento a alta temperatura. La fibra es más sensible al
agua que el PET, a pesar de este hecho, el nylon no se
considera una fibra cómoda en contacto con la piel. Su
dureza hace que sea una fibra principal de elección
en alfombras, incluidos los productos de piso.
Debido a su coste relativamente elevado, de
nylon tiene un uso algo limitado en productos no
tejidos. Se utiliza como una mezcla de fibra en
algunos casos, porque transmite excelente resistencia al
desgarro. El rendimiento de recuperación de resilencia
y arrugas de un material no tejido producido a partir de
nylon no es tan excelente como la de fibra de PET.
En ciertas aplicaciones, el rendimiento de la fibra
de nylon es difícil de superar. Sin embargo, debido a su mayor
coste, se utiliza en aplicaciones especializadas donde su
rendimiento puede justificar el coste aumentado.
FIBRAS DE OLEFINA
Las fibras de olefinas es una descripción genérica que
cubre las fibras termoplásticas derivados de olefinas, hidrocarburos alifáticos
predominantemente. Polipropileno (PP) y polietileno (PE) son dos miembros más
comunes de la familia. PP es relativamente fácil de convertir en una fibra
de alta calidad, mientras que PE no es un buen formador de fibras de material
polímero de alto.
La fibra de PP es una fibra muy importante en el
procesamiento de no tejidos. Es la fibra preferida para la mayoría de los
procesos de unión de calandra y se utiliza ampliamente en la unión por aire
también.
Las fibras de PP se pueden producir en diferentes niveles
de fuerza, adecuado para diferentes usos finales. Tal como se utiliza en
la industria de telas no tejidas, el nivel de resistencia está en el rango de
alta tenacidad. La resistencia a la humedad es igual a la resistencia en
seco, porque la absorción de humedad es prácticamente nula. La fibra de PP
tiene muy buena resistencia a la abrasión y un módulo moderadamente alta.
PP es una de las fibras textiles más ligeros (densidad =
0,91) y en consecuencia, proporciona una buena economía en el uso. Esto
proporciona un poder de recubrimiento muy excelente. También da lugar al
tejido que pueda flotar en el agua.
Debido a sus características de rendimiento superior y
comparativamente de bajo costo, la fibra de PP encuentra un amplio uso en la
industria de telas no tejidas. Este uso se lleva a través de cada proceso
de tejido. Además, hay un uso muy sustancial de resina de PP en los
procesos no tejidas unidas por hilado y soplado en fusión.
FIBRA DE PULPA DE MADERA
Aunque la fibra de pulpa de madera no se considera
adecuada para el procesamiento textil normal, es una fibra importante para la
producción de tela no tejida. La pulpa de madera es el nombre genérico de
fibra procedente de madera procesada. El proceso aplicado a las virutas de
madera para liberar las fibras individuales es la fabricación de pasta química
para la fibra; es un proceso de molienda en húmedo para pasta mecánica, y
proceso de impactación mecánica sobre la viruta de madera para el proceso de
pulpa termomecánica (TMP).
Una variedad de especies de madera se pueden emplear,
pero por la alta calidad, los chips de madera blanda, como derivado de pino del
sur, la cicuta, u otros árboles de madera blanda proporciona la fibra preferida
(pulpa kraft blanqueada). Este material se lava de la fibra de madera, seguido
por una acción de blanqueo para dar la purificación de la fibra blanca
(aproximadamente 45% de rendimiento a partir de madera). Aunque la fibra
derivada de diversas especies de madera puede variar mucho, todos se
caracterizan por longitudes relativamente cortas (1 a 4 mm, 0.04 pulgadas y 0.16
pulgadas). En general, las fibras de madera blanda son más largas en
longitud (3 mm a 4 mm) y las fibras de madera dura son más cortos en longitud
(0.8 mm a 1.3 mm).
Similar a algodón, la fibra de esta fuente natural se
compone de un tubo hueco, que se contrae durante el secado. La fibra de
celulosa es esencialmente pura. Debido a su origen y el tratamiento de cocción
en la fabricación de pasta, fibra de pulpa de madera es absorbente.
Esta
propiedad proporciona la característica principal que se explota en los
productos no tejidos.
Debido a la longitud de la fibra corta, fibra de pasta de
madera se ha utilizado tradicionalmente principalmente en la fabricación de
papel. En este proceso, la fibra se pone en suspensión en agua, junto con
otros aditivos, y luego formado en una hoja en un movimiento correa formadora
(proceso Fourdrinier). Para aumentar la unión entre las fibras, la presión
se emplea para aumentar el contacto entre las fibras planas. Como este
contacto se incrementa por la presión y especialmente por el proceso de secado
térmico, el aumento de unión entre las fibras se produce (enlaces de
hidrógeno). Esto le da una estructura muy ampliamente unidos, que tiene
una resistencia bastante buena, pero se caracteriza por la rigidez, fragilidad,
y el mango similar al papel. Estas propiedades son aceptables en un
producto de papel, pero inaceptable en un producto textil no tejido.
En consecuencia, en el proceso tendido en húmedo cuando
se utiliza fibra de pulpa de madera, una cantidad mínima de presión se aplica a
la banda fibrosa. Además, el secado se lleva a cabo de tal manera que se
minimice el enlace de hidrógeno. Un aglutinante químico se añade con el
fin de compensar la falta de unión de papel. Cuando el proceso se lleva a
cabo, especialmente en forma de fibras sintéticas se añaden a la fibra de pasta
de madera, la lámina resultante puede ser suave, flexible y textil.
La longitud de la fibra impide su uso en los procesos de
cardado o similares procesos de manejo de la fibra. Como resultado, el
proceso de pulpa tejido depositado por aire ha sido diseñado específicamente
para utilizar pasta de madera. En el proceso de pulpa depositado por aire,
la fibra es 100% de pasta de madera, mientras que en muchas telas no tejidas
depositadas en húmedo, un menor porcentaje de pasta de madera se utiliza.
Otros productos no tejidos en los que cantidades
significativas de pulpa de madera es usada incluyen bolsas de té, filtros de
los medios de comunicación (en particular, la filtración del aire), toallitas
húmedas y productos absorbentes. Una cantidad sustancial de fibra de pasta de
madera se utiliza como núcleo absorbente en una amplia gama de productos higiénicos
sanitarios, incluidos los pañales para bebés desechables, compresas higiénicas
femeninas, productos incontinentes para adultos, empapadores, y en algunos
productos del cuidado de heridas.
FIBRA DE VIDRIO
Las fibras de vidrio se forman a partir de varios tipos
diferentes de vidrio. Sus características y propiedades se determinan
mediante la mezcla de diversos ingredientes a una específica "fórmula
lote". El lote se funde en un horno de alta temperatura. Las fibras
textiles de vidrio están formadas por extrusión de la masa fundida de vidrio a
través de un orificio múltiple "casquillo", que es análoga a la
hilera utilizada en la formación de fibras orgánicas. La velocidad de
extrusión y la viscosidad de la masa fundida de vidrio controlan el diámetro de
la fibra resultante.
Las fibras de vidrio por lo general se clasifican por el
diámetro de la fibra, la longitud de corte (longitud de fibra), el contenido de
humedad y el apresto químico. Los
productos de fibra están clasificados por diámetros de fibra nominales
expresados en micrómetros.
Las fibras se caracterizan además por sus propiedades
físicas y químicas, que están regidas principalmente por la composición del
vidrio. Hay varios tipos de fibras de vidrio, con composiciones químicas
diferentes para diferentes aplicaciones:
E-glass: Esta
es una familia de lentes con una composición de calcio aluminoborosilicate y un
contenido máximo de álcali de 2.0%.
E-gafas: Se
utilizan como una fibra de propósito general, cuando la fuerza y la alta
resistividad eléctrica lo requieran.
S-vidrio: Tiene
una composición de magnesio aluminosilicato que demuestra una alta resistencia
y por tanto se utiliza en aplicaciones donde se requiere resistencia a la
tracción muy alta. En consecuencia, los procedimientos de control de
calidad más estrictos son necesarios con S-vidrio.
C-vidrio: Tiene
una composición de borosilicato de sosa-cal que se utiliza por su estabilidad
química en ambientes corrosivos. Por lo tanto, se utiliza a menudo en
materiales compuestos que están en contacto o contienen materiales ácidos.
AF-vidrio: Esta
es una familia de propósito general, alcalinos vidrios de
borosilicato. Estas gafas han mejorado la durabilidad en vasos de
contenedores y se han utilizado para la fibra discontinua tipo lana en una
amplia variedad de aplicaciones de aislamiento térmico y acústico.
La fibra de vidrio se caracteriza por una resistencia
relativamente alta a un coste razonable. Debido a que la fibra es
incombustible, tiene una excelente resistencia a altas temperaturas y altas
propiedades de rendimiento de temperatura.
