Tema 32 – Materiales textiles – clasificación, constitución y propiedades características

1. INTRODUCCIÓN

2. MATERIALES TEXTILES: CLASIFICACIÓN, CONSTITUCIÓN Y PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS

2.1. LAS FIBRAS TEXTILES. CLASIFICACIÓN Y CONSTITUCIÓN

2.1.1. Fibras de origen natural

2.1.2. Fibras artificiales.

2.1.3. Fibras sintéticas.

2.2. PROPIEDADES DE LAS FIBRAS TEXTILES

2.2.1. Propiedades físicas.

2.2.2. Propiedades químicas.

3. CALIDAD DE LOS TEXTILES

4. LIGAMENTOS Y TEJIDOS BÁSICOS.

4.1. DE FIBRAS A TEJIDOS. LIGAMENTOS.

4.2. TEJIDOS BÁSICOS.

5. CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFÍA

– Temario de tecnología. Ed. MAD.

– “Tecnología industrial 1” . Ed. Everest.

– “Tecnología textil”. Paraninfo.

1. INTRODUCCIÓN

Desde los tiempos primitivos, la necesidad más acuciante para el género humano, después de la alimentación, ha sido el vestido. No cabe duda de que las pieles de los animales significaron para el ser humano la primera protección contra las inclemencias del medio ambiente. Pronto surgieron el algodón, la lana, el lino, la seda, etc.

A finales del siglo XIX, con la obtención de las fibras artificiales y más tarde de las sintéticas, la industria textil experimentó una revolución insospechada. Hoy en día muchas de estas fibras superan en determinados aspectos a las naturales, y no sólo proporcionan vestido, sino también la satisfacción de otras necesidades.

2. MATERIALES TEXTILES: CLASIFICACIÓN, CONSTITUCIÓN Y PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS

2.1. LAS FIBRAS TEXTILES. CLASIFICACIÓN Y CONSTITUCIÓN

Salvo el cuero, procedente de la piel de algunos animales, el resto de materiales empleados en la confección de vestidos se suelen encontrar u obtener en forma de fibras. Las fibras textiles son unidades de materia de longitud muy superior a su diámetro, a partir de las cuales se preparan materiales empleados en la fabricación de tejidos. Las fibras textiles unidas constituyen un hilo, los cuales forman a su vez, tejidos.

Se clasifican en.

2.1.1. Fibras de origen natural a) Fibras Minerales.

Las más conocidas son las que se obtienen del amianto también llamado asbesto, que es un silicato hidratado

de calcio y magnesio. El mineral se deseca, tritura y criba, separándose las fibras, con las que se construyen tejidos resistentes al fuego.

La fibra de vidrio que se obtiene por la mezcla de una serie de minerales y posterior fusión. Se utiliza principalmente por sus propiedades como aislante térmico, eléctrico, y acústico. Aunque se utiliza en textil, posee otras aplicaciones más importantes.

b) Fibras Vegetales.

Su componente fundamental es la celulosa, acompañada de ceras, otros hidratos de carbono, pectina y lignina. Pueden proceder de la semilla, del tallo, de la hoja o del fruto.

Fibras procedentes de la semilla: Algodón.

El algodón es una planta cuyas semillas están recubiertas de una sustancia fibrosa, blanca y suave, que recibe este mismo nombre, y constituida en su mayor parte por celulosa. Una vez recogido se somete a una serie de operaciones cuyo resultado final es la obtención de hilo de algodón puro, de distintos grosores.

Los tejidos de algodón son muy confortables, por su gran poder absorbente, frescura y flexibilidad. Como inconvenientes presenta tendencia a encoger y a desteñir con los lavados. Es muy utilizado en prendas de vestir tanto interiores como exteriores, así como ropa de cama, baño, cocina, artículos para usos sanitarios, etc.

Fibras procedentes del tallo. Lino, yute, cáñamo y ramio.

El lino se obtiene de los tallos de las plantas, que se someten a un proceso de fermentación que separa las fibras. Es un tejido con un tacto agradable, y con tendencia a arrugarse, de color blanco o ligeramente tostado. Si se compara con el algodón, es más rígido y áspero, presentando mayor resistencia a la rotura. Se utiliza en lencería del hogar y en ropa de verano.

El yute es la más barata de todas las fibras naturales. Se emplea por ejemplo en la construcción de sacos. El cáñamo se emplea en fabricación de cuerdas, sogas, así como para suelas de alpargatas.

Fibras procedentes de la hoja. Esparto.

El esparto es una planta herbácea de la familia de las gramíneas, típica de terrenos pobres, y de cuyas hojas se obtiene la fibra textil que lleva su mismo nombre. El proceso de obtención de las fibras es mediante macerado de las hojas en agua, seguido de un golpeo. En la actualidad, la mayor aplicación de la fibra de esparto reside en cordelería, trenzados, artículos de artesanía y decoración, calzado y pastas para la fabricación de papel.

Fibras procedentes del fruto. Coco.

La fibra de coco es la masa fibrosa de color pardo rojizo que está contenida en la cáscara exterior del coco. Las fibras de mayor calidad se utilizan para confección de cuerdas y esteras, mientras que las más cortas y bastas se emplean para el relleno de colchones.

c) Fibras Animales.

Los tejidos animales se obtienen a partir del pelo o la piel. Las fibras procedentes del pelo presentan muy buenas condiciones de hilabilidad, y sus componentes fundamentales son queratina y fibroína.

• La lana es el pelo de la oveja, existiendo una gran variedad de ovejas que producen lanas de características muy diferenciadas. Se presenta en forma de fibras de gran longitud y pequeño grosor, de forma ondulada y fina al tacto.

La lana extraída directamente de la oveja (no procede de recuperación de artículos elaborados o semielaborados), se conoce como lana virgen.

La lana se utiliza en prendas exteriores e interiores de todo tipo, calcetines, mantas, paños, jerséis, alfombras, etc.

• La seda es un filamento proteínico producido por el gusano de seda, producido cuando forma el capullo en el que se guarece durante su metamorfosis. El hilo es fino, brillante y casi continuo.

La seda se utiliza en vestidos de gala, corbatas y pañuelos de cuello, así como en tejidos de decoración (cortinas, tapicerías) de gran calidad, entre otros.

• El cuero proviene de la piel de animales (cabra, vaca, oveja, camello, reptiles, etc.) una vez curtida. El tratamiento consta de unas fases previas al curtido, y el curtido en sí, que consiste en introducir la piel en una disolución acuosa de tanino o sales de cromo.. Mediante este tratamiento se confiere a la piel propiedades que la hacen imputrescible, ligera y plástica en estado seco.

En función del acabado conferido existen diferentes tipos de cuero: charol, gamuza, ante, etc.

2.1.2. Fibras artificiales.

Son fibras obtenidas artificialmente a partir de productos naturales, diferenciándose de las llamadas fibras

sintéticas, cuyas materias primas, inexistentes en la naturaleza, se elaboran por síntesis química. Se clasifican en tres grandes grupos: minerales, celulósicas y proteínicas.

a) Fibras minerales.

Algunos metales, como el oro y la plata, fácilmente maleables, pueden ser convertidos en hilos muy finos, que son utilizados en bordados y en la fabricación de trajes especiales, por ejemplo los de toreros, o en tejidos para cultos religiosos.

b) Fibras celulósicas.

Se obtienen a partir de la celulosa de la madera y reciben el nombre genérico de rayones, sustituyendo al antiguo nombre de sedas artificiales. Sus características principales son:

– Son atacadas por ácidos, sin embargo resisten bien la acción de los álcalis.

– Poseen una elevada resistencia en seco, que disminuye si se encuentran húmedas.

– Pueden mezclarse con otros tipos de fibras, lo que abarata su precio.

– Se pueden teñir con facilidad.

Se obtienen disolviendo la celulosa (empleando para ello distintos disolventes, que dan origen a los distintos tipos de rayones) y proyectando la masa pastosa sobre unos orificios por donde salen los filamentos, que posteriormente se solidifican formando los hilos.

• Rayón viscosa. Normalmente se obtiene a partir de pastas de celulosa, dependiendo sus propiedades de la materia celulósica utilizada. Se usa en la fabricación de medias, tejidos de lencería y ropa de confección. A menudo se mezcla con lana, algodón y otras fibras artificiales para conseguir ciertos efectos.

• Rayón acetato. Se obtiene a partir de desperdicios de algodón por tratamiento con ácido acético. Presenta múltiples aplicaciones, su tacto suave y cálido lo hace muy adecuado para lencería y género de vestidos. También se utiliza para corbatas, batines, camisas, calcetines, pijamas, etc.

c) Fibras proteínicas.

Se obtienen por disolución de proteínas mediante diferentes agentes químicos.

• Fibras derivadas de proteínas animales. Se obtiene a partir de la caseína de la leche y se comercializan con los nombres de Fibrolane y Lanital. Presentan problemas para el teñido, por lo que su uso es limitado. Como aplicaciones destacar la fabricación de toquillas y géneros de punto, mezcladas con lana natural.

• Fibras derivadas de proteínas vegetales. Se fabrican las fibras a partir de proteínas contenidas en vegetales como el cacahuete (la fibra se denomina Ardil) y maíz (Vícara y Azlon). Su uso es reducido.

• Fibras algínicas. También conocidas con el nombre de rayón alginato, y proceden de las proteínas de las algas marinas.

2.1.3. Fibras sintéticas.

Son fibras obtenidas artificialmente a partir de productos que se elaboran por síntesis química en laboratorios o en la industria. Presentan dos ventajas y dos inconvenientes:

– Gran duración y resistencia elevada a agentes externos.

– Fácil mantenimiento (muchas no necesitan planchado, la suciedad se elimina con facilidad, etc.).

– Son poco higroscópicas (poco poder absorbente de humedad), por lo que al no absorber el sudor corporal resultan calientes en verano y frías en invierno.

– Pueden producir alergias en pieles sensibles.

A pesar de los inconvenientes, las fibras sintéticas son las más utilizadas en la actualidad. Existen dos tipos de fibras que se diferencian por su forma de obtención:

a) Fibras sintéticas de poliadición.

Provienen de la unión de moléculas que poseen dobles enlaces, cuya ruptura posibilita la unión de dichas moléculas entre sí.

Así tenemos las siguientes fibras:

− Fibras polivinílicas y poliacrílicas, con resistencia a la luz e intemperie.

− Fibras polietilénicas, mala conductora del calor, y resistente a la abrasión.

− Fibras polipropilénicas, muy resistente a tratamientos y químicos.

− Fibras de poliuretano, muy elásticas.

b) Fibras sintéticas de policondensación.

Provienen de la polimerización de moléculas de dos monómeros diferentes, con eliminación de agua.

– Fibras poliamídicas.

La más importante es el nylon. La gran resistencia del nylon lo hace insustituible para la fabricación de telas de paracaídas, cintas y cuerdas para arrastre. Debido a su gran elasticidad también se usa en géneros de punto para calcetería. Por su gran resistencia se utiliza en las fajas tejidas de refuerzo para neumáticos, y su pequeña higroscopicidad lo hace adecuado para ropa interior. Su resistencia a los agentes químicos y su tenacidad lo hace adecuado para fabricar redes de pesca.

Se suelen mezclar con otras fibras (lana, algodón…) para obtener tejidos con unas determinadas características.

– Fibras de poliéster.

Son fibras muy resistentes a los agentes químicos y prácticamente inarrugables. Son malas conductoras de electricidad, lo que hace que acumulen electricidad estática, a la vez que atraen polvo y suciedad. Poseen duración elevada y fácil mantenimiento. Se utiliza en prendas de vestir, forros, corbatas, tapicería, etc.

2.2. PROPIEDADES DE LAS FIBRAS TEXTILES.

2.2.1. Propiedades físicas.

• Estructura microscópica, aspecto y tacto. El aspecto microscópico y el tacto son característicos de cada fibra y sirven para su identificación.

• Resistencia. Es la tracción máxima en Kg que soporta un tejido hasta su punto de rotura. Ejemplos de alta resistencia son el nylon y el ramio, mientras que la lana presenta muy baja resistencia.

• Elasticidad. Es la capacidad de un tejido, sometido a una determinada tensión, de ceder (en no demasiado porcentaje), volviendo a sus dimensiones originales una vez que cesa la tensión.

• Plasticidad. Es la capacidad de ablandarse a determinadas temperaturas. Las fibras sintéticas y las de rayón acetato se consideran fibras plásticas, mientras que las fibras proteínicas en general carecen de plasticidad.

• Propiedades eléctricas. Por regla general, las fibras textiles no son buenas conductoras de la electricidad.

Algunas incluso son buenos aislantes, aunque pueden originar electricidad estática por frotamiento.

2.2.2. Propiedades químicas.

Analizaremos ahora la mayor o menor resistencia de las fibras textiles a la acción de diversos agentes químicos.

• Agua. Todas las fibras absorben humedad del medio ambiente en mayor o menor proporción. El agua líquida también puede entrar en las fibras y alojarse entre las agrupaciones moleculares, las cuales se separarán entre sí (hinchamiento), produciéndose una pérdida de cohesión y de resistencia. Excepcionalmente, las fibras celulósicas (algodón, ramio, lino, etc.) son más resistentes en estado húmedo. El agua caliente además de hinchamiento, suele dar lugar a encogimiento. Todos estos fenómenos se incrementan si las fibras se tratan con vapor.

• Álcalis. Los álcalis producen en disolución un efecto similar al agua, pero más acentuado y más se acentúa cuanto mayor es la temperatura. En general, las fibras textiles experimentan una pérdida de resistencia mecánica.

• Ácidos. Los ácidos se comportan, por lo general, de manera opuesta a los álcalis, atacando más fuertemente a las fibras celulósicas que a las proteínicas.

• Agentes oxidantes. En fibras celulósicas dan lugar a la formación de oxicelulosas. Si actúan incontroladamente, poseen una acción destructora.

• Luz. La luz del sol degrada la mayoría de las fibras, afectando mucho al color.

• Calor seco. Una exposición prolongada a temperaturas superiores a 100º C puede alterar las fibras, produciendo un cierto encogimiento, seguido de un ablandamiento, que en determinados tejidos puede conducir a la fusión de la fibra.

• Microorganismos. Algunas bacterias, en condiciones especiales de temperatura y humedad, crecen con rapidez sobre las fibras celulósicas y proteínicas, mientras que las fibras sintéticas son inmunes a este ataque.

3. CALIDAD DE LOS TEXTILES

Se puede medir la calidad de un tejido en base a las siguientes propiedades:

– Densidad. Es la cantidad de mallas que hay tanto en sentido horizontal de pasada como en sentido vertical, en un determinado espacio.

– Gramaje: es el peso den gramos de tejido por m2 de superficie del mismo, que permite valorar su grosor y calcular consumos.

– Rendimiento: Es el número de metros lineales, a un ancho determinado, que entra en un Kg de peso de tejido.

– Resistencia: es la tracción máxima en Kg que soporta un tejido hasta su punto de rotura.

– Estabilidad dimensional: Es el porcentaje de deformación que sufre un tejido al ser manipulado. Se mide en % y el valor ideal es cero.

– Elasticidad: es la capacidad de un tejido, sometido a una determinada tensión, de ceder (en no demasiado porcentaje), volviendo a sus dimensiones originales una vez que cesa la tensión.

4. LIGAMENTOS Y TEJIDOS BÁSICOS.

4.1. DE FIBRAS A TEJIDOS. LIGAMENTOS.

Los tejidos se obtienen a partir de las fibras textiles. Las fibras, una vez limpias, se cardan y peinan para dejarlas estiradas y dispuestas paralelamente entre sí. A continuación se someten a torsión y bobinado, y de esta forma resultan los hilos, que pueden ser:

– Hilos de filamento. Se obtienen a partir de fibras de gran longitud.

– Hilos hilados. Proceden de fibras cortas.

La obtención de hilos (hilado), que se realizaba antiguamente de forma manual, hoy en día se lleva a cabo por medio de máquinas que depuran las fibras y las unen formando una mecha. La mecha a continuación se estira y se somete a torsión, originando un hilo que se enrola en carretes.

El entrelazado de los hilos consiste en ligarlos para dar lugar a los tejidos, que son estructuras más o menos planas y flexibles, que se pueden clasificar en cuatro tipos básicos:

Fieltros. Las fibras que los constituyen no poseen orientación previa alguna. Su confección se basa en la propiedad que tienen algunas fibras de enredarse entre sí a consecuencia de la humedad, el calor o la presión.

Mallas. Formadas por hilos entrelazados, anudados y retorcidos. Pertenecen a este tipo los encajes y los tules.

Géneros de punto. Constituidos por un hilo continuo entrelazado consigo mismo formando bucles. También pueden estar formados por varios hilos entrelazados unos con otros. Su fabricación se puede realizar manualmente o bien por medio de máquinas tricotadoras.

Tejidos clásicos planos. Resultan del entrecruzamiento de dos series de hilos perpendiculares entre sí, que son la trama y la urdimbre. Para su confección se utilizan telares. Ejemplos de este tipo son el tafetán, la sarga y el raso o satén, que se diferencian en el modo en que la trama pasa a través de la urdimbre.

4.2. TEJIDOS BÁSICOS.

Veamos algunos tejidos básicos de uso tanto cotidiano como industrial.

• Tejidos acolchados: Se trata de dos capas de tejido entre los que se coloca un entreforro o guata. El relleno produce un efecto de volumen.

• Bayeta: tejido de lana poco tupido con ligamento tafetán con aplicaciones de carácter doméstico e industrial.

• Felpa: especie de terciopelo poco denso.

• Fieltro: Compuesto por fibras de lana no tejidas dispuestas en todas direcciones y que quedan unidas entre sí.

Presenta aspecto de paño.

• Forro: Tejido suave y deslizante que se coloca en el interior de las prendas de vestir para facilitar el uso y evitar transparencias.

• Franela: Tejido de lana o de algodón de tacto suave, batanado y perchado. Se utiliza en pijamas, camisas, etc.

• Gamuza: Tejido esponjoso y flexible que imita a la piel de la gamuza, normalmente de lana y con ligamento tafetán.

• Gasa: Tela muy suave y transparente. Suele ser de seda, pero también puede ser de algodón. Se usa por ejemplo en blusas de señora, y también, la de algodón, en material médico.

• Hule: Tejido impermeable por impregnación de aceites, cauchos o resinas.

• Lona: Tela fuerte de algodón o cáñamo, que se usa para toldos, velas de barcos, zapatos, etc.

• Pana: Tela gruesa, semejante al terciopelo, muy cálida.

• Raso, satén: Tela de seda muy lisa y brillante.

• Sarga: Tela cuyo tejido forma unas líneas diagonales.

• Terciopelo: Tela cuyo haz está recubierto de pelo, tupido y perpendicular a la superficie del tejido, formada por dos urdimbres y una trama. Se emplea en tapicería y decoración.

5. CONCLUSIÓN

Las fibras textiles han acompañado a la humanidad desde sus orígenes como un material que ha tenido y tiene usos múltiples. La industria textil ocupa hoy en día un importantísimo papel en todas las sociedades desarrolladas. Pero las fibras textiles no sólo son la materia prima de la fabricación de tejidos, hemos podido ver a lo largo del tema cómo tienen otras aplicaciones en otros campos industriales: fibra de vidrio para elaborar estructuras, mallas metálicas, lonas, carpas, etc.

El desarrollo de la química de síntesis permite, en la actualidad, reproducir con bastante fidelidad muchos de los materiales textiles tradicionales, posibilidad que abre en el sector industrial un panorama muy interesante.

La lana, el algodón, la seda, la poliamida, el poliéster son sólo algunas de las numerosas clases de fibras textiles. La elección de una u otra fibra depende de la utilización prevista: prendas de vestir exteriores o interiores, lencería de hogar, según conservación, según precio, según sea prenda de abrigo o prenda veraniega, etc. También influye el gusto personal y los dictados de la moda.