UT 1: Fibras Textiles - Principios y Clasificación - PDF

UT 1: Fibras textiles. Principios y clasificación 1. ¿Por qué estudiar las fibras? Los tejidos textiles están formados por hilos o fibras entrelazadas. Estas fibras textiles que los componen son los que les aportan las propiedades que poseen y determinan su comportamiento y uso. Todos los producto...

UT 1: Fibras textiles. Principios y clasificación 1. ¿Por qué estudiar las fibras? Los tejidos textiles están formados por hilos o fibras entrelazadas. Estas fibras textiles que los componen son los que les aportan las propiedades que poseen y determinan su comportamiento y uso. Todos los productos textiles poseen como propiedades las ventajas y las desventajas o inconvenientes de las materias primas que se utilizan en su fabricación. Estas propiedades se pueden disfrazar o mejorar mediante distintos procedimientos de acabado. Ninguna de las fibras conocidas satisface en forma perfecta todas estas exigencias por lo que cada fibra es adecuada solamente para la confección de los tejidos que exigen exactamente sus buenas propiedades. Así, por ejemplo, la lana conserva el calor, es elástica, blanda, flexible, filtrable e incluso se puede teñir con fijeza y cocción; pero es muy sensible a la fricción a la frotación y a la fuerte lixiviación por el baño de lavado (deterioro producido por los productos usados). Sus propiedades la hacen excelente para ropa exterior, pero no es recomendable para cama, cocina y mesa. Por el contrario, el algodón se puede hervir, cepillar y tintar con solidez a la cocción. Se frota con facilidad, y conserva menos el calor que la lana. Por esta razón es más apropiada para ropas que se ensucien mucho y que se deban lavar o hervir. En cuanto a las fibras químicas, éstas se siguen desarrollando, aportando nuevas propiedades y efectos en los tejidos. Algunas de ellas, no absorben los líquidos, por lo que se mantienen secas y pueden tener efectos térmicos en climas adversos, esto hace que sean muy adecuadas para usos específicos. Los avances tecnológicos crean continuamente nuevas fibras y tejidos, con avances tanto en la producción de fibras como en el tisaje y acabados textiles. El diseñador debe conocer las propiedades de las fibras que forman los tejidos, puesto que las mismas determinarán las cualidades de estos, y por tanto influirán en el efecto final en la prenda. 2. ¿Cómo se convierten las fibras en tejido? Las fibras que componen los tejidos no tienen todas el mismo origen, sino que tienen distintas procedencias. Las naturales se obtienen a partir de la naturaleza. En el caso de las vegetales, procederán de los cultivos de las plantas que las suministran, en el caso de las animales, proceden de los pelos de ciertas especies animales, en el caso de las minerales, proceden de sustancias de origen mineral. Cada tipo de fibra necesita un proceso específico que prepara las fibras para su hilado. Las fibras químicas por el contrario se desarrollan en laboratorios, y su proceso de preparación hasta convertirse en hilos también es diferente que en el caso de las naturales. En ocasiones, en el mismo proceso de obtención conformarán hilos, en otros casos serán mezcladas con otras fibras, químicas o naturales para crear hilos con mezcla de composiciones. Las fibras naturales y las químicas que requieran hilatura son enviadas a las fábricas de hilatura donde SEGÚN el origen seguirán un proceso determinado para que se conviertan en hilos. Una vez el hilo ha sido conformado, puede pasar a un proceso de teñido o ser usado en crudo para la creación de tejidos. Estos hilos son los que formarán las telas posteriormente, por lo que una vez obtenidos serán enviados a las fábricas de tejeduría, donde SEGÚN el método de obtención del tejido, serán entrelazados para conformar los tejidos. Una vez que la tela ha sido tejida, todavía no está lista para su uso, ha de pasar antes por los procesos de blanqueado y tinte. En el proceso de tinte, los tejidos pueden adquirir un aspecto liso, o distintos efectos de color. Además, distintas fibras necesitan tintes distintos, específicos para ciertos grupos de fibras y con características diferentes. El teñido puede realizarse en la fibra, el hilo, el tejido o la prenda, pero cuanto más cerca del origen se realice el proceso de tintura, mayor fijación presentará a lo largo de la vida de la prenda. Además del tinte, en esta etapa algunos tejidos serán estampados, para lo que serán enviados a las fábricas de estampación. Una vez los tejidos han sido teñidos o estampados, deben terminarse con distintos procesos de acabado, que aportarán el aspecto y propiedades finales del tejido y es otro de los aspectos más importantes dentro de la tecnología textil. 3. ¿Qué fibras existen? ¿Qué tienen en común? Existen numerosos tipos de fibras y distintas clasificaciones SEGÚN el aspecto a considerar. La principal clasificación de las fibras textiles es la que atiende a la procedencia de estas, y las divide según su origen. Según esta clasificación, se presentan dos grupos principales de fibras, las naturales y las químicas. 3.1. Fibras naturales Vegetales Fibras de semillas – algodón, ceiba Fibras de líber o tallo – lino, bambú, cáñamo, yute Fibras de hoja – abacá, cabuya, esparto Fibras de fruto – fibra del coco Animales Fibras de bulbo (lanas y pelos) – lana de oveja, pelo de alpaca, pelo de angora, pelo de mohair, pelo de cachemir (cabra de Cachemira, región entre India y Pakistán), pelo de camello, llama y vicuña Fibras de glándula - seda Minerales - asbestos 3.2. Fibras químicas De procedencia orgánica Polímeros naturales Base celulósica – rayón, lyocell Base proteica – lanital, fibrolana, vícara, rayón alginato Polímeros sintéticos Productos de polimerización - naylon Productos de policondensación – tergal  Productos de poliadición – rhovil, sarán, merklón Polímeros variados – leacril, lycra De procedencia inorgánica Minerales – fibra de vidrio Metálicas – hilos metálicos 3.3. ¿Qué tienen todas las fibras en común? Todas las fibras utilizadas en el proceso textil comparten una serie de características. Son éstas las que las hacen idóneas para el proceso de creación de tejidos. 3.4. Morfología de las fibras textiles. Para que una materia sea textil, es necesario que posea una estructura fibrosa o filamentosa, lo que implica una estructura macromolecular lineal y no ramificada. Todos los hilos corrientes, tanto los fabricados con fibras naturales como con fibras químicas, se componen de un cierto número de filamentos o fibras, generalmente comprendido entre 15 y 100. Esta estructura confiere mayor flexibilidad y docilidad al hilo, es decir, un hilo compuesto de cierto número de filamentos más finos es mucho más flexible que un monofilamento grueso del mismo diámetro que el hilo mencionado. Si se deshace el hilo puede comprobarse que sus fibras o filamentos pueden separarse mecánicamente y que únicamente están unidos por efecto de la torsión. Las fibras naturales poseen una longitud más o menos larga que puede variar entre pocos milímetros, fibras de algodón y lana, el metro y medio de las fibras de ramio y los aproximadamente quinientos metros que puede tener una fibra de seda. Pero todas las fibras químicas se obtienen en forma de filamentos continuos y de esta forma pueden pasar a formar parte de los hilos, pero también se pueden obtener como fibra cortada, denominada floca, a partir de los filamentos continuos, con longitudes comprendidas generalmente entre 2,5 y 15 cm, con el fin de que tengan una longitud similar a la longitud del algodón o de la lana, para mezclarlas con éstas y obtener un hilo regular en los correspondientes procesos de hilatura de algodón o de lana. 3.5. Estructura interna de una fibra. La forma estilizada de las fibras naturales es reflejo de la forma de sus moléculas que son largas y estrechas. Las fibras celulósicas, que incluyen el algodón y el yute, se caracterizan por estar compuestos de largas cadenas de residuos glucósicos. La longitud de cada dos repeticiones es de 10,28Å. 10 angstrom (Å) son la millonésima parte de un milímetro. Por lo tanto, en la larga cadena habrá cerca de 1 millón de dobles grupos celulósicos, ocupando la longitud de un milímetro. Cuando se tuvo la certeza de que se necesitaban moléculas muy largas para que se manifestaran propiedades fibrosas, los químicos aportaron las posibilidades de construir moléculas largas y así obtener nuevas fibras sintéticas. 3.6. Disposición de las moléculas en las fibras De las distintas fuentes se ha llegado a la certeza de que las largas moléculas en las fibras naturales están dispuestas más o menos paralelamente al eje horizontal (longitudinal). Hay que advertir que la paralelización molecular en las fibras naturales no es perfecta y que varía considerablemente con la clase de fibras. No obstante, esta variación desempeña un papel notable en la determinación de las propiedades. 3.7. Paralelización de las moléculas. La paralelización de las moléculas y la largura de éstas influyen en la resistencia de la fibra. Una buena orientación de las fibras respecto al eje horizontal proporciona una mayor resistencia que si esta orientación no es completamente paralela. La fibra del algodón y del lino, por ejemplo, son ambas celulósicas, es decir, como cuerpos químicos son casi indistinguibles, pero por sus propiedades físicas son muy distintas. La fibra de algodón tiene una resistencia de 2,5 a 3 g/denier, y un alargamiento a la rotura de 6 a 7%, mientras que el lino tiene una resistencia de 5,5 a 6 g/denier con un alargamiento a la rotura de 1,5 a 2%. Las moléculas celulósicas constituyentes del lino y del algodón son similares. La razón de esta diferencia entre las propiedades físicas del algodón y las del lino, reside en la disposición de las moléculas. En el lino están sumamente orientadas, muy bien paralelizadas, están unas junto a otras, lado a lado, a lo largo de toda la fibra, sin embargo, en el algodón una gran proporción están formando un ángulo apreciable respecto al eje en cuestión. Cuando se aplica una tensión a la fibra de lino, casi todas las moléculas reparten el esfuerzo, resultando una elevada resistencia a la rotura; en el caso del algodón, la tensión ha de ser soportada por aquellas moléculas que estén mejor dispuestas, es decir, más o menos paralelas al eje de la fibra, ya que las situadas normalmente a aquel no están sometidas a esfuerzo alguno. La resistencia del algodón es inferior a la del lino. En el caso de la largura de las moléculas, cuando las moléculas son largas, el área que hay que dislocar es mayor, por eso las fibras que se componen de moléculas más largas son más resistentes que las compuestas de moléculas más cortas. 3.8. Orientación molecular. La orientación molecular es la alineación de las largas cadenas moleculares según el eje de dicha fibra. Orientación molecular en las fibras naturales. La disposición longitudinal de la cadena macromolecular que compone una fibra, paralelamente al eje, medida en porcentaje, y la inclinación media, respecto al mencionado eje, de las restantes, es una constante de cada fibra natural, que resulta ser fija e inalterable para todos los fines prácticos. Tanto el ramio como el lino tienen grados notables de orientación, acompañados de elevadas resistencias y escasos alargamientos a la rotura, mientras que el algodón, de orientación inferior, presenta menos resistencia y mayor alargamiento a la rotura. Orientación molecular en las fibras químicas. En el caso de las fibras químicas, a menudo resulta posible controlar el grado de orientación. El medio invariable del que nos valemos para aumentar la orientación es el estiraje. Consideremos un filamento hilado por extrusión (hacer pasar la solución hilable, por medio de la presión necesaria a través de finas toberas), sin que se haya estirado, las moléculas estarán dispuestas a la ventura, aun cuando es muy probable que encontremos un ligero grado de orientación de moléculas, paralelamente al eje de la fibra, debido sin duda a la dirección de la corriente de la solución hilable a través de las toberas. Como explicación a este efecto recurramos al símil de unos palillos lanzados a un riachuelo, es casi seguro que la mayoría de ellos se orientarán según el eje de la corriente, y ninguna irá flotando atravesada. Sin embargo, si estiramos en una dirección este material, compuesto de macromoléculas dispuestas al azar, tenderán aquellas a orientarse en la dirección del esfuerzo. Una fibra de nylon recién hilado tiene sus moléculas desorientadas, exceptuando el efecto debido a la corriente del material fundido que pasa por las toberas. Pero el nylon puede estirarse en frío hasta cinco veces su longitud original, y al hacer esto, las moléculas resbalan unas sobre otras y se van disponiendo, de un modo creciente, alineadas SEGÚN el eje de la fibra. Efectos del estiraje. Los cambios que ocurren durante el estiraje de varias veces la longitud primitiva a la que se someten la mayoría de las fibras artificiales y sintéticas son: ❖ Las moléculas resbalan unas sobre otras. Sería de todo punto imposible estirar más del 100% aquellas fibras cuyas moléculas estuviesen unidas por enlaces transversales (como los travesaños de una escalera portátil). ❖ Las moléculas se disponen SEGÚN la dirección del estiraje, de modo que después de él quedan orientadas paralelamente al eje de la fibra. ❖ Se aumenta la cristalinidad de las fibras. La cristalinidad hace referencia a la ordenación frente al desorden o amorfismo de la fibra. La cristalinidad favorece propiedades de la fibra como la resistencia. ❖ Resultan modificadas las propiedades de la fibra, por el incremento en el grado de orientación. 3.9. Turgescencia Las fibras al humedecerlas en agua u otros líquidos se hinchan, propiedad que llamamos turgescencia de la fibra. Si tomamos una fibra y medimos su longitud y diámetro y la introducimos en agua, observaremos que el incremento diametral es mucho mayor que el longitudinal. Cuando en ambos casos los comparamos a sus dimensiones originales respectivas hay grandes diferencias de una fibra a otra. 4. Hilatura e hilos Desde un punto de vista tecnológico, la hilatura tiene por objeto la formación de un hilo de sección lo más circular posible, formado por un número mayor o menor de fibras en forma compacta, colocadas más o menos paralelamente entre sí y ligadas por medio de la torsión. Este hilo debe ser compresible, resistente, elástico y muy flexible. Hilo es una designación genérica, que puede emplearse muy ampliamente. Formado por filamentos (de longitud ilimitada) o por fibras (naturales, de longitud entre 20 y 100 o más milímetros; y químicas cuyos filamentos se han cortado a 4, 60, 100 o más milímetros). No debe confundirse el hilo formado en la hilatura con el filamento obtenido a partir de una disolución. Para hilos, partimos de fibras, mientras que, para filamentos, de compuestos químicos. 4.1. ¿Cómo se obtienen los hilos? Transformar en hilo una serie de fibras de longitud limitada, requiere practicar una serie de operaciones que varían según la fibra de que se trate y el producto a obtener, pero que en todos los casos obedecen a un proceso general que se puede dividir en los siguientes apartados: ❖ Limpieza: tiene por objeto la eliminación de las sustancias ajenas a ellas. A esta operación se le llama batido y se realiza en las batidoras. ❖ Disgregación e individualización: separación de los mechones de fibra entre sí hasta conseguir la total independencia de cada una de las fibras. A esta operación se la conoce como cardado y se realiza en las cardas. ❖ Paralelización: consiste en preparar las fibras individualizadas para disponer y facilitar la operación siguiente. Esta operación de paralelización se la conoce como estiraje y se realiza en los bancos de estiraje. ❖ Afinado: deslizamiento entre sí de las fibras hasta conseguir el adelgazamiento que se pretende. Se le llama preparación en fino y se realiza en las mecheras. ❖ Torsión: tiene por misión el ligar entre sí las fibras sobre un eje teórico central: A este proceso se le llama hilatura y se realiza en la máquina de hilar. ❖ Retorsión: es la unión de dos o más hilos, a fin de acentuar algunas características físicas, en especial la resistencia y regularidad. Se le llama retorcido y se realiza en la máquina de retorcer. Las fibras cortas necesitan más torsión para obtener una resistencia debida, disminuyendo aquella al aumentar la longitud de las fibras. Los hilos artificiales o sintéticos, formados por filamentos unidos al producirse, no se efectúa en su operación la torsión. A veces en los filamentos que forman el hilo, se les da una torsión de importancia para conseguir efectos en los tejidos como en el caso de los crespones. Fibras con impurezas > Limpieza > Fibras enredadas > Disgregación e individualización > Fibras individualizadas > Paralelización > Fibras paralelas > Afinado > Cinta más delgada > Torsión > Mecha o hilo > Retorsión > Hilo a 2 o más cabos 4.2. La formación del hilo. Torsión y retorsión. Las fibras textiles de una longitud limitada tienen una sección que difiere de una forma circular, siendo con frecuencia irregular y su resistencia escasa. Cuando se quiere construir un hilo de longitud limitada y con una cierta resistencia que determine su existencia, hay que ordenar un gran número de fibras escalonadas entre sí, y torcerlas de forma que las fibras adopten posiciones helicoidales en el hilado, es decir, unas espiras. Las externas comprimen a las interiores, dando unidad, continuidad y consistencia al conjunto. El número de espiras por unidad de longitud son el número de espiras engendradas al hilo, y lo llamamos torsión. La distancia de espira a espira se llama paso. Si el hilado es resistente a la tracción es debido a esta compresión centrípeta que ejercen las fibras exteriores sobre las demás, aumentando el rozamiento entre ellas y también su superficie de contacto, hasta evitar el deslizamiento de unas sobre otras. Y dando además un aspecto cilíndrico al hilo, consiguiendo así una sección más uniforme. La torsión influye sobre: la resistencia, elasticidad, aspecto del hilo del tejido, tacto del tejido, arrugabilidad, contracción... ❖ Resistencia: A medida que aumenta la torsión, aumenta la resistencia, hasta un cierto límite, sobrepasando este límite el resultado sería el inverso, es decir, la resistencia se va debilitando y SEGÚN aumente la torsión, disminuirá la resistencia. ❖ Elasticidad: A mayor torsión mayor elasticidad, debido a que con la torsión aumenta la forma helicoidal y se asemeja a un muelle. Así pues, aumenta la elasticidad, pero también la rigidez. ❖ Aspecto del hilo del tejido: Si tiene poca torsión, el hilo será más brillante, ya que su superficie será más lisa y reflejará la luz; mientras que, si el hilo tiene mucha torsión, por haber fibras muy inclinadas respecto al eje del hilo, su superficie absorberá la luz dando un aspecto más mate al conjunto.  ❖ Tacto de los tejidos: Un tejido con hilos muy torsionados presentará una superficie con mayor textura. Es el caso de los tejidos crepe. ❖ Un tejido con hilos poco torsionados será más fácilmente arrugable. ❖ La contracción que experimenta un hilo será mayor cuanta más torsión reciba. 4.3. Sentidos de la torsión. Antes se denominaban las torsiones como derecha e izquierda, pero ocasionaba con facilidad ciertas confusiones puesto que lo que para unos era positiva, para otros era negativa, por lo tanto, fue necesario adoptar un acuerdo internacional, y con este acuerdo se fijó lo siguiente: ❖ Torsión Z: aquella cuyo hilo presenta las espiras inclinadas siguiendo la inclinación del cuerpo de dicha letra. ❖ Torsión S: aquella cuyo hilo presenta las espiras inclinadas siguiendo la inclinación del cuerpo de la letra S. La identificación de los sentidos Z y S se hace observando el hilo verticalmente. Pero si lo colocamos de forma horizontal, la S puede seguir siendo S y se denomina positiva, pero la Z se convertiría en una N y la denominaríamos negativa. En ocasiones resulta necesario asignar un signo negativo o positivo a la torsión (+, -) con el fin de poder operar con ella. 4.4. Retorsión. Sentidos y valores. Si varios hilos simples con cierta torsión, torsión primaria, forman un nuevo hilo al torcerlo de nuevo en conjunto, (torsión secundaria), diremos que tenemos un retorcido. A esta torsión secundaria que se les ha dado a estos hilos que ya tenían cierta torsión, se le llama retorsión. La retorsión puede ser simple o compuesta. ❖ Retorsión simple: cuando se doblan y retuercen hilos simples o elementales (2 o más). ❖ Retorsión compuesta: cuando se doblan y retuercen 2 o más retorcidos simples. 4.5. Finalidad de los retorcidos. Son varios los fines de los retorcidos, y entre otros muchos podemos decir que lo que se pretende con los retorcidos es: ❖ Conseguir mayor resistencia absoluta del hilado o una mayor resistencia específica (Tenacidad) ❖ Conseguir un determinado aspecto en el hilo y/o en el tejido. ❖ Mayor rigidez. ❖ Mayor flexibilidad. ❖ Mayor blancura o poder cubriente. ❖ Mayor grueso. ❖ Distinto tacto del tejido. ❖ Efectos especiales (hilos de fantasía) 4.6. Retorcidos – Casos Al retorcer varios cabos iguales o distintos, juega un papel importante el sentido de la torsión secundaria (retorsión) respecto a la torsión primaria (torsión), puesto que la torsión secundaria va a sumarse o restarse a la primera, SEGÚN sea el mismo sentido o el contrario. Para hilos a dos cabos (2/c), pueden presentarse los tres casos siguientes: 1er caso: Torsión primaria de los 2 cabos es en un sentido y la torsión secundaria es en sentido contrario. En este caso las fibras de cada cabo pierden torsión con respecto a su eje respectivo, pero como son hélices directrices, las fibras siguen comprimidas entre sí, y la resistencia subsiste. Conseguimos, por lo tanto, un retorcido blando, en provecho del buen tacto de los tejidos que se fabriquen con este hilo. Este caso es muy utilizado en industria y se utiliza sobre todo en pañería. 2º caso: Torsión primaria de 2 cabos en un sentido y torsión secundaria (retorsión) en el mismo sentido que la primera. Este caso es poco frecuente, porque los hilos quedan muy duros y rígidos, aunque aumenta la elasticidad. Este retorcido, tiende a destorcerse y formar caracolillos, que en ocasiones dificultan algunos trabajos. Tiene gran resistencia y elevada contracción. Se suele utilizar en la fabricación de crespones. 3er caso: Las torsiones primarias son distintas en cada cabo, y la secundaria en la dirección de uno de los cabos. El cabo que tiene la torsión en el mismo sentido que aplicamos la retorsión sufrirá una contracción, sin embargo, el otro cabo sufrirá un alargamiento. De esta forma, el primer hilo quedaría más retorcido y corto, constituyendo lo que denominamos alma, mientras que el otro hilo quedaría arrollado alrededor del primero o envolviendo al primero parcialmente con lo que le daría su propio aspecto a la materia. A este hilo lo llamaríamos hilo de efecto. En este caso la resistencia a la tracción la ofrecería el hilo primero muy retorcido y más corto, pudiéndose provocar en él una rotura precoz de éste. Este caso se utiliza para la fabricación de hilos de fantasía. 5. Hilos de fantasía El hilado industrial de fantasía es un tipo de hilado diseñado y producido con irregularidades deliberadas, con el objeto de lograr una impresión estética diferente y creativa, en los consumidores de artículos de moda. El secreto del éxito de estos tipos de hilados reside en el diseño, en el que predominan principalmente las mezclas de hilos con sus inconmensurables posibilidades de colores, volúmenes y texturas. Como diseñadores, el conocimiento de los hilos de fantasía es muy importante. Por un lado, nos aporta conocimiento de lenguaje técnico para saber nombrar tanto hilos como tejidos cuyos nombres derivan de los efectos de fantasía utilizados. Por otro lado, y relacionado con el primero, conocer los materiales que determinan los tejidos, nos ayudará a expresar nuestras necesidades para solicitar los efectos que necesitamos. Por último, y a nivel de diseño de autor, los hilos de fantasía pueden constituir un nuevo nivel en nuestras colecciones, realizando nuestros propios tejidos. Estos tejidos únicos pueden utilizarse para detalles, piezas de prendas, bolsillos, trabillas, complementos, u otros elementos que aportarán a nuestros diseños un toque completamente original y difícilmente imitable. 5.1. Características de los Hilados Industriales de Fantasía Los hilados industriales de fantasía se caracterizan por: LA ESTRUCTURA Tienen un hilo base o hilo de NÚCLEO que es un hilo simple convencional, y un hilo que se denomina hilo de efecto. Para mantener este ÚLTIMO en posición puede utilizarse un tercer elemento: el hilo de ligadura. TIPOS DE FIBRA Los hilados de fantasía se pueden producir empleando fibras cortas, filamento continuo o mezcla de ambos, en fibras naturales como ramio, lino, yute, algodón, mohair, lana de angora, seda, etc. y artificiales como fibras de poliamida brillante, fibras acrílicas con diferentes características de contracción, poliéster trilobal, viscosa, brillante, triacetato y rayón cupramonio. Lo habitual es encontrar una diversidad de mezclas. VARIEDAD DE DISEÑOS Es la característica más importante y destacada de los hilados industriales de fantasía. Hay muchos tipos de hilos para indumentaria de moda, tradicional y decorativos. VARIEDAD EN LA PRODUCCIÓN Los hilados de fantasía pueden ser producidos de diferentes maneras, como: ❖ Mezclar fibras de diferentes colores para luego hilarlas por torsión. ❖ Aplicar los colores mediante estampación en hilo (madeja o bobina) o en mecha. ❖ Agregar fibras de color y retorcer con el hilo NÚCLEO. ❖ Retorcer dos o más hilos de diferentes características (suavidad, espesor, peso, color). ❖ Aplicar diferentes tipos de tensiones en dirección y cantidad. 5.2. Clasificación de los Hilados Industriales de Fantasía Hilados bouclé (boucle yarns) Estos hilados tienen un hilo de núcleo definidos y de mayor tamaño se llama trenzado duro, y un hilo de efecto que se también hilo de rizos o baguillas. torsiona rápidamente alrededor del primero, dando forma a un hilado ondulado, irregular y con una superficie despareja con un look particular. Cuando el efecto es más uniforme y con rizos más Hilados ratinados (ratine yarns) Con una estructura similar a los hilados de buclé, los hilados ratinados se diferencian de estos, porque tiene las ondas continuas y no están espaciadas, por lo que su aspecto es más regular y compacto. También llamados serreta. Hilado ondulado, frise o serreta. (gimp yarn) Tiene el mismo proceso que el hilado de bucle, pero el exceso de hilo de efecto forma un bucle de hilo de superficie más regular que el anterior, en forma de una onda compacta bien definida, que se mantiene a lo largo del hilado. Hilados enredados (snarl yarns) Los hilados enredados o enmarañados se se enredan sobre sí mismas y se retuercen hacen de una manera similar a los hilos simultáneamente, potenciando el efecto. buclé, con la salvedad que al hilo de efecto se le imprime un giro de alta velocidad, de modo que las fibras superficiales Hilados texturados buclé (textured bucle yarns) Los hilados texturados buclé pueden dar la apariencia de un hilo de fantasía con la alternancia de racimos (floops). Pero para ello, el dispositivo mecánico conductor debe estar activado periódicamente y desactivado a intervalos regulares y cortos. Como resultado las partes rectas de hilos texturizados se alternará con los bucles. Hilados flameados (slub yarns) Los hilados flameados se caracterizan por alternar el grosor del hilo, entre sectores delgados y firmes con otros muy gruesos y flojos. Estas diferencias pueden ser a intervalos regulares o irregulares. Hilados con nudos y botoné. (knop yarns, knot yarns, nub yarns o bunch yarns) Estos hilos también se hacen por la racimos, bultos o botones. Estos pueden alimentación de los hilos a diferentes ser a intervalos regulares o irregulares. velocidades controlados individualmente mientras se doblan. Mientras uno de los hilos se hace detener momentáneamente el otro que se encuentra en exceso, forma Hilados moteados (nep yarns) Este hilo se hace generalmente de dos dar una apariencia de diseño diferente al hilos trenzados y pequeños trozos de resto. hilado coloreado que se introducen en intervalos al azar, para formar flecos o motas que se fijan en la superficie del hilado para Hilo moline. Este hilo se lo obtiene retorciendo dos hilos o mechas de colores diferentes, donde uno de estos servirá de efecto y el otro de amarre. Hilados nube (cloud yarns) Esto se produce girando juntos dos hilos introduciendo la mecha con el fin de dar finos con porciones de espesor errantes menos de torsión en esa porción. suave que se introducen a intervalos durante la operación de torsión. Las velocidades de entrega de hilo son reguladas de manera que los dos hilos se introducen rápidamente cuando se está Hilados espiral simples (spiral yarn) En su forma más simple, estos son hilos de fantasía doblados donde un hilo se envuelve alrededor del otro, en lugar de dos hilos retorcidos juntos. La diferencia entre ambos es muy notoria. Hilados Tirabuzón (corkscrew yarn) Un hilo tirabuzón (o sacacorchos), se hilado espiral simple. diferencia del resto del grupo por tener un hilo más suave más voluminoso envuelto alrededor de un hilo delgado y firme, aunque la estructura y manufactura es similar al Hilados Marl (Marl yarn) Los hilados Marl se hacen torciendo juntos dos o más extremos, de diferentes hilos de colores. En este caso el patrón de diseño es un efecto de rayas diagonales regulares de cada color, generalmente contrastantes. Hilados Chenilla (Chenille yarn) Los hilados Chenilla tienen un suave pelo, hilado lujoso especialmente suave, con con corte difuso que está unido a un vello que sale en todas direcciones. núcleo. Estos hilados se pueden hilar, pero la maquinaria necesaria es muy especializada. Por esta razón, estos hilos son por lo general tejidos en un telar. Es un Hilados con pelo y otras aplicaciones. En estos hilados se introduce pelo en la torsión de manera que quedan grandes hilos colgando del hilo. Otras variaciones pueden ser hilos con plumas u otras aplicaciones. 6. Parámetros de los hilos. Todo hilo destinado a sucesivas operaciones de elaboración de un artículo debe poseer unas características anteriores a la finalidad que se pretende sea útil. Estas características o parámetros son: ❖ Finura o cualidad de la materia que lo constituye, de la cual depende el grueso de la fibra, el tacto suave, la longitud, etc. ❖ Título o número, que es una determinada relación entre el peso y la longitud. La resistencia y la regularidad de resistencia. ❖ Elasticidad en % ❖ Torsión y retorsión, variable SEGÚN uso, y la regularidad de distribución. Regularidad del hilo: sección y longitud. ❖ Alargamiento a la rotura. Estado higrométrico. 6.1. Resistencia de los hilos. Todos los materiales expuestos a esfuerzos pueden sufrir o padecer rotura, la resistencia es una de las más importantes características, concretamente en los hilos textiles, la resistencia nos influirá en: ❖ La rotura en las diferentes máquinas de todo el proceso. ❖ Resistencia del tejido obtenido. ❖ La resistencia a la tracción de los hilos se determina por la carga máxima que puede soportar el hilo en el sentido de su eje hasta romperse. ❖ La rotura puede presentarse, en el caso de hilos fabricados con fibras discontinuas, por el deslizamiento de las fibras componentes o por la rotura de sus fibras: ❖ Si aumenta la intensidad de torsión, las fibras se romperán. ❖ Si disminuye la intensidad de torsión, las fibras se deslizarán. La resistencia de un hilo depende de los siguientes factores: ❖ Intensidad de torsión: a mayor torsión, mayor compacidad y por tanto mayor resistencia. ❖ Resistencia de las fibras a la rotura: dependerá del tipo de fibras y sus características. ❖ Regularidad del hilo: Es decir, que tenga las mismas fibras por sección, que no presente irregularidades, ni zonas más débiles. Esta sería de las más importantes. ❖ Número del hilo: Por lo general a mayor grosor, mayor resistencia. ❖ Longitud de las fibras: A mayor longitud, mayor resistencia, porque entrarán más espiras por fibra, y además tendrán mayor zona de rozamiento. Los hilados se comportan como sólidos continuos, como materiales resistentes. Ante cierta carga se produce cierta deformación, alargamiento, que puede ser elástico en parte y en parte plástico. En general, cuando un conjunto de fibras queda sometida a un esfuerzo o carga de tracción, este esfuerzo tiende a emplearse en vencer el rozamiento entre las fibras, provocando un cierto alargamiento. Si la compacidad es grande, por tener una alta compresión entre las fibras a consecuencia de la torsión, o cualquier otro factor y la carga a la que se somete el hilo es también grande, en acción estática, dará lugar a la rotura del hilo, por rotura de sus fibras al no haber podido deslizar entre sí. A esta carga a la que se somete el hilo hasta el punto de hacerlo romper se le llama carga de rotura. 6.2. Elasticidad de los hilos. La elasticidad de los hilos depende de la elasticidad de las fibras, pero en gran parte también a su estructura interna (intensidad de torsión, por ejemplo). Las fibras están unidas por el rozamiento y por la torsión. a) Cuando a un hilo se le somete a una tracción pequeña, se alarga por ser elástico, y al dejar de ejercer esta tracción, el hilo vuelve a su longitud primitiva, a esto lo llamaremos elasticidad o alargamiento elástico. 1. Aplicamos una carga o tracción y pasa a la longitud C. 2. Liberamos la fuerza y el punto C vuelve a su longitud original B, recupera su longitud primitiva. b) Si sometemos al hilo a una tracción considerable, veremos que el hilo se alarga más que en el caso anterior, pero al cesar la tracción, éste no vuelve a su longitud primitiva, sino que queda un poco más alargado con respecto a esta longitud primitiva, diremos que se ha producido un alargamiento permanente o deformación. Diremos pues que ha tenido un comportamiento plástico. 1. Aplicamos la carga o tracción hasta D, sobrepasando el límite C de elasticidad. 2. Al liberar la carga o tracción, recupera, pero no la longitud inicial, se mantiene un alargamiento permanente. c) Si aumentamos esta tracción AÚN más, el hilo romperá, pues ha sobrepasado el límite de elasticidad, habiendo experimentado un aumento de longitud hasta el momento de la rotura. A esto lo llamaremos alargamiento a la rotura. La elasticidad del hilo es debida como ya hemos dicho a la elasticidad de las fibras y su estructura interna, que, al darle torsión, las fibras quedan colocadas en forma de muelle proporcionando más elasticidad al hilado. En caso de tracción pequeña, la elasticidad depende de la estructura interna de las fibras; en caso de tracción considerable, la elasticidad del hilo depende más bien de la propia elasticidad de la fibra, puesto que la forma de muelle habrá desaparecido. En general en los hilos textiles, lo interesante es aumentar las propiedades elásticas, que son las que nos evitan roturas en los distintos procesos y dan buenas cualidades en el producto final. Las deformaciones plásticas son fuente de inconvenientes. 6.3. Título de los hilos. Es necesidad industrial, el designar a los hilos de alguna forma que indique el grueso o diámetro ya que, según éste, se destinarán a una u otra aplicación. Pero, así como los alambres esta designación es fácil midiendo su diámetro con un calibre, en los hilos textiles no es posible esta clasificación por su diámetro aparente, debido a la irregularidad de su sección; ser blandos y deformables, con lo cual no se puede hacer una medición exacta puesto que el hilo se aplastaría; los espacios interfibrilares o interfilares que hay en función de la torsión; el aspecto comercial, ya que las transacciones suelen hacerse por peso. Se ha tenido que recurrir a la relación entre la longitud y el peso dando lugar a los métodos y sistemas de numeración de los hilos y mechas. Existen dos métodos tradicionales para hallar el número o título de un hilo: el directo, en el cual, a mayor sección del hilo, mayor número; y el inverso, en el que, a menor sección del hilo, mayor número. Cada uno de ellos se divide a la vez en varios sistemas según el país y la naturaleza de la materia. 6.4. El Sistema Tex. En el año 1947 por una Orden de la Presidencia del Gobierno español se implantaba oficialmente en España el Sistema Tex para la numeración de los hilados y retorcidos. El Sistema Tex utiliza el Sistema Métrico Directo: el título o número de un hilo viene dado por el número de gramos que pesa una longitud del hilo de 1000 metros. Esta unidad, el tex, es una relación peso (gramos) y longitud (metros). Se considera un Sistema Métrico Decimal Directo. El tex es una unidad que admite múltiplos y submúltiplos o divisores y ellos pueden resultar los más adecuados para la titulación de cintas, mechas, hilos y filamentos. Y así existen: decatex (datex) = 10 tex decitex (dtex) = 0,1 tex hectotex (htex) = 100 tex centitex (ctex) = 0,01 tex kilotex (ktex) = 1000 tex militex (mtex) = 0,001 tex La tendencia actual de los Organismos internacionales es la de hablar de masa lineal en vez de título o número de los hilos y mechas, utilizando exclusivamente el sistema directo y en particular el métrico-decimal, es decir, el tex. Se acostumbra a utilizar: ktex para gruesas mechas (cintas) y napas o guatas; tex para casi toda clase de hilos y mechas delgadas; dtex para hilos finos de filamentos continuos (fibras químicas); dtex y mtex, indistintamente para toda clase de fibras elementales. Para cálculos, y teniendo en cuenta lo anterior, sabemos que el peso en gramos de un metro de mecha es la masa en ktex. El peso en miligramos de un metro de hilo es la masa en tex. 6.5. Instrumentos de medida de los parámetros de los hilos. Los dos instrumentos más comunes para la medición de los parámetros más importantes de los hilos son el torsiómetro y el dinamómetro. Torsiómetro. El torsiómetro sencillo es el aparato que sirve para medir las vueltas de torsión que existen en un hilo en determinada longitud; obteniendo así las torsiones por metro “Tpm” o torsiones por pulgada “Tpp” y consta de dos mordazas, una fija y una móvil (giratoria), localizadas en cada extremo del torsiómetro, cuenta además con una escala graduada ubicada horizontalmente, graduada en cm y/o en pulgadas, con aproximadamente 50 cm de longitud. Y un sistema de báscula localizado al extremo contrario a la mordaza móvil. El hilo a examinar es colocado en ambas mordazas, adicional a esto en el extremo donde se localiza la báscula de le agrega peso determinado para eliminar la contracción que tiene el hilo y su longitud quede bien definida. Posteriormente se comienza a destorcer el hilo hasta que las fibras queden completamente paralelas y hayan desaparecido las espirales que conforman cada torsión. Y si es un hilo de varios cabos hasta que los dos hilos hayan quedado completamente paralelos uno con otro. Dinamómetro. Los dinamómetros son instrumentos que miden las fuerzas, los cuales se basan en la elongación o estiramiento de un resorte que marca el rango de medición. Un dinamómetro está integrado por un muelle, el cual se encuentra contenido en un cilindro, también posee dos ganchos o anillas en cada uno de los extremos del dinamómetro. El rango o escala de medición se marca en unidades de fuerzas. El funcionamiento que sigue un dinamómetro es simple: al enganchar pesos o desplegar una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala mostrando el valor de la fuerza. En los ensayos de dinamometría se somete al hilado a una fuerza de tracción hasta provocar su rotura, de manera que obtenemos una serie de parámetros: ❖ La resistencia a la rotura: que puede expresarse en unidades de fuerza, tenacidad, longitud de rotura, trabajo. ❖ Alargamiento a la rotura: ya sea en valores absolutos (longitud) o valores relativos (unitario o porcentual).  ❖ Tiempo de rotura: es el intervalo de tiempo transcurrido desde el inicio del ensayo hasta alcanzar la rotura. Existen diferentes tipos de dinamómetros SEGÚN su principio de funcionamiento. En general, al aplicar la carga, en el momento en que se produce la rotura de la probeta, instantáneamente el equipo fija la carga máxima soportada.