Índice:
1. Introducción.
2. Desarrollo Histórico.
3. Clasificación de las Fibras Textiles.
3.1.- Fibras Vegetales.
3.1.1.- Fibras procedentes de semillas.
3.1.2.- Fibras procedentes del líber.
3.1.3.- Fibras procedentes de la hoja.
3.1.4.- Fibras procedentes del fruto.
3.2.- Fibras Animales.
3.2.1.- Lanas y pelos.
3.2.2.- Sedas.
3.3- Fibras Sintéticas.
3.3.1.- Rayón.
3.3.2.- Nylon.
3.3.3.- Poliéster.
3.3.4.- Fibras acrílicas.
Bibliografía.
AA.VV. (1984). Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Ed. Salvat, Navarra.
AA.VV. (1978). Enciclopedia Visual. Ed. Salvat, Navarra.
HOTTE. Manual del Ingeniero. Ed. Gustavo Gili, Barcelona.
BLANXART, D.: La industria textil, Ed. Ortega, Barcelona, 1964.
1.- Introducción.
¿Qué es un tejido?, ¿qué elementos lo constituyen?, ¿cuáles son los procesos necesarios para su obtención?, … estas y otras preguntas trataremos de responderlas a lo largo del desarrollo de este tema.
La historia de los tejidos es tan antigua como la del mismo hombre. El término “textil”, procede del latín “texere” , tejer, se utiliza no sólo para indicar los procesos de fabricación del tejido en sí, sino también todas aquellas labores necesarias para transformar las fibras vegetales, animales y sintéticas en hilados y telas, así como las operaciones de estampado, tinte y acabado que darán lugar a un tejido listo para su posterior confección.
En la actualidad, la indumentaria constituye probablemente el mayor campo de aplicación de los tejidos, aunque no es ésta la única, pues también se emplean extensamente en el revestimiento de muebles, en el campo médico, para apósitos, vendas; en el campo industrial para algunos elementos de los automóviles.
2.- Desarrollo Histórico.
Los principios básicos de fabricación de tejidos no han cambiado prácticamente desde el Neolítico, época en la que, según los más reciente descubrimientos arqueológicos, el hombre comenzó a tejer, estos utilizaban tallos de hierba para fabricar cestas y esteras. Para ello colocaban hilos en el suelo y pasaban a mano otros entre los primeros, más tarde suspendían verticalmente los hilos y los entretejían transversalmente también a mano. Estos telares verticales eran usados por los chinos hace unos 4000 años. Los griegos en el año 600 a. de C. , así como los precolombinos de América del Sur en el 400 a. de C. usaban telares horizontales.
Aunque como hemos visto hilar y tejer eran ocupaciones tradicionales en la antigüedad, la industria textil no empezó a desarrollarse hasta los siglos XVIII y XIX gracias a una series de inventos, entre los que se encuentra la máquina de hilar de Richard Arkwringht (1768) que proporcionaba una hilaza de algodón muy resistente, así como el telar Jacquard (1801) que permitía reproducir modelos anteriormente elaborados por un tejedor relativamente inexperto.
3.- Clasificación de las Fibras Textiles.
Si observáramos a través de una lente de aumento un hilo, se podrá ver que está formado por fibras. Y ¿qué son las fibras?, son estructuras de ínfimo espesor, relativamente largas que poseen cierta resistencia a la tracción, torsión y pandeo, acompañada de una gran y característica flexibilidad. Su composición fundamentalmente es una sustancia orgánica con moléculas de larga cadena acompañada de compuestos de silicio.
Clasificaremos las fibras según su naturaleza en vegetales, animales, sintéticas y minerales. Las dos primeras pueden incluirse dentro de un único grupo denominado fibras naturales.
3.1.- FIBRAS VEGETALES.
La fibras vegetales tendrán diferentes características, y por lo tanto aplicaciones, según la parte del vegetal de la que se obtiene. Así tendremos:
3.1.1.- Fibras procedentes de semillas.
Este tipo de- fibras se obtienen del pelo que cubre las semillas. La principal es el algodón, adherida a las cápsulas frutales de diversas especies tropicales y subtropicales (Gossypium). La separación de las semillas (desgranado) deja libre la fibra.
Se emplea desde guata hasta tejidos de punto, tanto para prendas de vestir como para usos industriales. La fibra de inferior calidad que aún queda adherida a la semilla (Iínteres) se recupera para obtener rayón, descubierto por el químico Mercer, en 1844, al tratar el algodón con lejía de sosa cáustica bastante concentrada y en frío básicamente, al principio se le denominó sedalina, por su parecido a la seda natural.
Otras fibras de semillas, como el capoc, madar … se emplean como material de relleno para tapizar muebles, para llenar cinturones salvavidas, pues encierran mucho aire y difícilmente se empapan. Su hilado requiere mezclar con algodón.
3.1.2.- Fibras procedentes del líber.
Se obtienen estas fibras del tallo de plantas dicotiledóneas. Cabe destacar dentro de este grupo el lino (Linum) cuyas fibras se consiguen sometiendo los tallos a un proceso de desagregación (disminución de la excesiva compacidad) en agua fría o caliente, o bajo los efectos del rocío extendiéndolo en el campo, seguido de una desecación y una trituración que separa el liber flexible de la parte leñosa. Por último, mediante el peinado (deja sólo la fibra) y espadado se desprende los restos de partes leñosas. Tienen más resistencia mecánica que las de algodón, pero son más sensibles que éstas a los agentes químicos. Se aplican para tejidos finos y resistentes, lencería, lona de velas…
El cáñamo (Cannabis sativa), tiene una obtención y propiedades semejantes a las del lino, aunque sus fibras son más largas y ásperas. Se emplean para velas, cinchas cordelería ..
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3.1.3.- Fibras procedentes de la hoja.
Se obtiene por expresión de las hojas y eliminación de su pulpa. Destacaremos el cáñamo de Manila y la pita. Son fibras resistentes a la intemperie y a la putrefacción. Se emplean para cordelera, alfombras, esterillas, sombreros.
3.1.4.- Fibras procedentes del fruto.
De la cáscara de los cocos pro desagregación en agua y machacado se obtiene el cori, que es una fibra rígida, pardorrojiza y se usa para cordelería, esterillas,alfombras.
3.2.- FIBRAS ANIMALES.
Las fibras animales se obtienen de los apéndices capilares de la piel de los animales que les protegen de las inclemencias del tiempo, o también por la elaboración de capullos por ciertos gusanos.
3.2.1.- Lanas y pelos.
Las lanas se obtienen por esquileo de las ovejas vivas (lanas de vellón), o bien por acción química, acción bacterial o con tijera en las reses muertas (lanas muertas).
El pelo o vellón va a depender de la raza de oveja de la que proceda, así las ovejas merinas dan lana corta, fina y rizada, mientras que las de cruce producen lanas de fibras largas, poco rizada y gruesa. Su calidad disminuye si tienen gran proporción de impurezas, si su mechón es corto y tienen un grueso desigual, si han sufrido daño de origen químico.
Se pueden obtener lanas del conejo de Angora, ligera blanda y caliente, del pelo de camello, de alpaca, vicuña.
Las lanas están expuestas al ataque de insectos y bacterias, pero su resistencia a la luz y a los agentes atmosféricos es buena. Buen conservante del calor, absorbente de la humedad, son muy elásticas y moldeables bajo la influencia del calor húmedo. Se emplean para prendas de vestir de abrigo principalmente, mantas, alfombras …
Los pelos de cabras domésticas, de vacas, ciervos … son pelos cortos y rígidos inapropiados para la hiladura pero que se emplean para obtener fieltros industriales y para sombrerería. Los pelos de crines y colas se usan para tejidos recios, como tapicerías, brochas, pinceles … teniendo estos dos últimos usos las cerdas del cerdo.
3.2.2.- Sedas
Los hilos de seda se obtiene del devanado junto de diez o más capullos del gusano del moral. Al igual que las lanas conservan el calor, son muy elásticas y moldeables con calor húmedo, pero no son tan resistentes a la luz y a los agentes atmosféricos como las lanas, y arden con dificultad. Se usan para la fabricación de tejidos de delicada suavidad y lustre.
3.3.- FIBRAS SINTÉTICAS.
Los procedimientos normales de fabricación de las distintas fibras sintéticas tienen ciertos aspectos en común. El polímero, del que están constituidas estas fibras, se convierte en líquido por fusión o por disolución en un disolvente, ese líquido es extrusionado a través de una hilera (tobera). Los filamentos obtenidos se solidifican por precipitación, evaporación del disolvente o por enfriamiento, luego son estirados con el fin de aumentar la resistencia de éstas fibras. Destacaremos las siguientes fibras sintéticas.
3.3.1.- Rayón.
Igual que el algodón, el rayón contiene como primer ingrediente la celulosa que lo hace muy resistente, aunque esta la pierden si están mojados, pero.,la recuperan al secarse. Se tiñen fácilmente. Este tipo de fibra solo o mezclado con otras, se utiliza en todos los sectores de la industria textil, tapicería, alfombras, vestidos, fabricación de neumáticos …
3.3.2.- Nylon
Es un tipo de fibras fabricadas íntegramente a partir de materiales sintéticos, procedentes de la industria petroquímica. Es más resistente que el rayón, elástico, impermeable y su fácil tintado hacen del nylon una fibra ideal para revestimientos, decoración, materiales deportivos, correas para maquinaria, neumáticos, cables …. y en casi toda la gama de fabricaciones textiles.
3.3.3.- Poliester.
Al igual que el nylon, las fibras de poliéster son derivadas del petróleo (paraxileno y etileno). Las características más relevantes del poliéster son su elasticidad, resistencia al agua y a las arrugas, además de no ser atacados por insectos. Los trajes y pantalones son sus aplicaciones fundamentales, fabricados a base de mezclas de poliéster-algodón, poliéster-lana, aunque recientemente se ha incorporado artículos 100% poliéster.
3.3.4.- Fibras acrílicas.
Las fibras acrílicas fue inventada con el fin de conseguir un tejido sintético que fuese resistente, suave y confortable. Estas se usan mezcladas con otras fibras, a las que proporcionan lanosidad, resistencia a la luz y a las manchas, debido a que son químicamente inertes. Se usan para hacer mantas, ropas de invierno, aunque también tiene usos industriales.
3.4.- FIBRAS MINERALES.
Dentro de este grupo destacaremos las fibras naturales de amianto, que obtiene de una piedra de estructura fibrosa, que se disgrega fácilmente en filamentos cortos, finos flexibles y poco resistentes, conocida con el nombre de asbesto, es incorruptible y resistente a los ácidos y a temperaturas no superiores a 300ºC, por ello se usa para juntas, empaquetaduras, aislamientos; protección contra el calor, guarniciones de frenos, y las fibras artificiales de vidrio y de escorias, flexibles, difícilmente teñibles si no están en estado de fusión, ininflamables e imputrescible, se emplean en materiales decorativos, filtros, aislantes, para guata termófuga.
4.- Procesos de Producción de Fibras.
Veamos a continuación los pasos principales que ha de seguir la fibra hasta convertirse en tejido.
4.1.- De las fibras al hilo.
La hilatura es el proceso de transformación de una masa de materias fibrosas, ya sean naturales o artificiales, en un hilo homogéneo.
La transformación de las fibras naturales en hilo, excepto en el caso de la seda, aunque los detalles mecánicos son muy diferentes para cada grupo, seguirán en general los siguientes pasos:
1. Lavado: Las fibras naturales han de lavarse con detergentes a fin de quitarles la grasa y la suciedad.
2. Batido y Batanado: La materia prima se “abre” y se forma una masa homogénea y esponjosa al pasar por unas abridoras y batanes.
3. Carda y Peinado: El cardado sirve para eliminar impurezas y va seguido del peinado mediante el que se separan las fibras más largas para hilos de mayor calidad.
4. Estirado: Las fibras enmarañadas se estiran en finas cintas de manuar, que después se condensan en mechas que parecen cuerdas débiles de hilo. Cada mecha se estira, sometida a tracción, a través de cilindros y se enrolla en una mechera en fino.
5. Torcido y Retorcido: La mecha fina se tuerce y retuerce volviéndose cada vez más fina y más fuerte antes de enrollarla en forma de hilo terminado en una bobina.
Para obtener los hilos de seda los capullos de la oruga de la seda sufren un proceso de lavado con jabón o detergente.
Los procedimientos normales de fabricación de los hilos de fibras sintéticas tienen ciertos aspectos en común:
1. El polímero se convierte en líquido por disolución en un disolvente o por fusión.
2. Ese líquido es extrusionado a través de una hilera (tobera).
3. Los filamentos que salen de ésta se solidifican por precipitación o evaporación del disolvente o, simplemente, por enfriado.
4. Posteriormente, son estirados con el fin de incrementar su resistencia.
Este proceso está basado en la acción del gusano de seda que segrega un fino hilo líquido que en contacto con el aire solidifica formando un hilo fino y continuo.
4.2.- Del hilo al tejido.
Una vez creado el hilo, el siguiente paso es la fabricación del tejido. Los tejidos obtenidos pueden agruparse en:
§ Tejido común. Se emplea para realizar el tejido común un telar, cuyos principios básicos de fabricación no han cambiado prácticamente desde el Neolítico como ya se dijo. Se necesitan dos series de hilos:
– La urdimbre, formada por dos series de hebras longitudinales sujetas en el telar y que se separan alternativamente.
– La trama, transportada lateralmente por una lanzadera que lleva una bobina y que pasa por entre las dos series de hebras de la urdimbre.
Estas se juntan después y la nueva hebra de la trama es empujada hacia atrás, contra la anterior por un dispositivo llamado peine. Los bordes del tejido se refuerzan doblando el hilo o usando hilos más resistentes en los bordes de la urdimbre, a este borde se le denomina orillo. Para permitir la separación alternativa de la urdimbre se ideó el lizo, que es un dispositivo que sube y baja los hilos de ésta para dar paso a la lanzadera. Actualmente esto se realiza de forma automática, basándose en el telar Jacquard. Se llama ligamento a los diferentes entrelazamientos de la urdimbre y la trama.
§ Tejidos de malla. Formados retorciendo y entrelazando hilos entre si. Los tipos más conocidos son los tules, encajes y pasamanerías.
§ Tejidos de punto. Formados por un solo hilo de longitud indefinida que evoluciona sobre sí mismo, al proceso de entrelazar el hilo se le llama “hacer calceta” o “hacer punto”.
§ Fieltros. Se hacen compactando lana y otras fibras en agua caliente.
4.3.- Acabado de los Tejidos.
Las operaciones de acabado de un tejido, aunque necesariamente no la precisen todos los tejido comprenden el blanqueado, el teñido y el estampado.
§ El blanqueo de un tejido antes de teñirlo, es eliminar el color natural indeseado, se pueden emplear blanqueadores como el agua oxigenada y los hipocloritos.
§ Para el teñido los tintes han de responder a una serie de características específicas como su estabilidad a la luz y a los detergentes y a la normal duración de los tejidos.
§ El estampado sobre tela se parece a la impresión de papel, se pueden usar moldes planos y cilindros de estampar.
Otros procesos que pueden darse en un tejido son los de soñado y mercerizado, principalmente en el algodón, para mejorar el brillo. Tratamientos contra el encogimiento en tejido de lanas, mediante procesos químicos de las fibras. Procesos de antiarruga, así como otros acabados para que resistan el fuego, el agua, las polillas, etc.
5.-Ligamentos.
Como ya se dijo los tejidos simples están formados, por una serie de hilos (trama) entrelazados con otra serie de hilos (urdimbre), a la forma de entrelazarse se le denomina ligamento.
Para describir sintéticamente las características geométricas de un tejido se recurre a la representación sobre un papel cuadriculado de los enlaces que tiene lugar entre los hilos de la urdimbre y de las pasadas de la trama.
Los hilos de urdimbre están dispuestos en sentido vertical y los de la trama en sentido horizontal; cada cuadrito sirve para indicar una superposición entre dos hilo: si la trama pasa por encima de la urdimbre, el cuadrado se deja en blanco, si pasa por debajo se pinta de color oscuro.
Existen multitud de combinaciones para enlazar la urdimbre con la trama, pero las principales son:
§ Ligamento horizontal o tafetán, en el que el hilo de la trama se pasa por encima y por debajo de cada hilo de la urdimbre, levantando en la primera pasada los hilos de urdimbre pares y en la segunda los impares o viceversa. Véase su representación gráfica.
§ Ligamento diagonal o sarga, dos o más hilos de la trama pasan por encima de dos o más hilos de la urdimbre. Los tejidos de sarga de 451 se forman por el ligamento de cada hilo de la urdimbre por encima y por debajo de un grupo de pasadas de la trama, cada hilo de la urdimbre hace su ligamento avanzando un hilo de trama más que su vecino, de lo que resulta un dibujo en diagonal que puede ser de derecha a izquierda (S) o de izquierda a derecha (Z). Véase la representación gráfica de un tipo de ligamento en diagonal.
§ Raso, el hilo de trama pasa por debajo de pocos hilos de la urdimbre (raso de seda), o viceversa (satén).
Como ya hemos dicho, el ligamento de la trama con la urdimbre puede ser, como es lógico, variado hasta extremos casi ilimitados, permitiendo entre otros, el efecto de textura de fondo. Así, en el tejido de ligamento de panal, ciertos hilos enlazados con más tensión “se hunden” hacia el nivel inferior, y de este modo los hilos ligados más suavemente sobresalen formando dibujos celulares. En otras ocasiones también se pueden producir la textura variando el grosor del hilo, podremos también conseguir tejidos con un determinado dibujo combinando dos o más ligamentos.
Tenemos que destacar como innovación revolucionaria el tejido triaxial, que como su propio nombre indica las fibras entretejidas son tres, proporcionando al tejido la misma fuerza en todas direcciones, haciéndolo muy resistente a golpes, desgarrones y pesos. Se emplean en trajes espaciales, ropa deportiva, velamen…
6.- Conclusión.
En conclusión y para terminar, destacar el básico y amplio campo tecnológico que abarca los materiales textiles. Sus propiedades y aprovechamiento de ellas para un fin determinado, de dónde podemos extraer las fibras para dichos materiales textiles, qué procesos sigue las fibras para obtener cada uno…
Hemos visto como en la actualidad los métodos básicos para confeccionar un tejido no han variado desde la antigüedad, lo que se ha conseguido es pasar de realizar el proceso manualmente a hacerlo automáticamente, con lo que la rapidez es mucho mayor.
Ha quedado expresado la amplitud de tejidos que se pueden obtener únicamente variando la forma de entrelazar los hilos que lo componen para conseguir nuestros deseos o demandas industriales. Todo lo cual justifica la importancia de este tema.