CORTERRA

Es un polímero termoplastico con el que se pueden fabricar fibras e hilos. el nombre Corterra es el nombre comercial del politrimetilentereftalato (PTT) El polímero conterra combina las mejores propiedades de nylon y poliéster, en comparación con el acrílico y el nylon, la conterra se siente más suave, es más fácil de teñir, estirarse y recuperarse.

 BREVE HISTORIA

El PTT fue patentado por primers vez en 1941 por John Rex Whinfield y James Tennant Dickson pero no fue hasta la década de 1990 cuando Shell Chemicals desarrollo un método de bajo costo para su producción al agregar 1,3 - propanodiol.

OBTENCION

Se puede preparar mediante la introducción de grupos aldehído y también se obtiene por la oxidación de la fibra para intruducir grupos aldehído, seguido de la reacción de una parte de los grupos aldehido con un reactivo que contiene nitrógeno.

PROPIEDADES

  

Suave 

Resistente al estiramieto 

Secado rápido 

Resistente a arrugas 

Capaz de retener pliegues y arrugas 

Fácil de lavar

 USOS

Ropa casual
Alfombras
Trajes de baño
Ropa Deportiva
Cortinas
Sabanas
Telas de Tapiceria
No tejidos

Shell ha autorizado el uso de la marca Corterra a las siguientes productoras de fibras:

KoSa, Catalana de Polímers (España).

Interface Flooring Sistems Inc., Setila (Francia).

 Unifici Textured Yarns Europe Ltd., Miroglio (Italia).

 SK Chemicals, Handbook Synthetics Inc. (Corea).

Hyosung Corp. (Corea).

 

FIBRA DE CARBONO

INTRODUCCION

La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono. Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que el acero.

ANTECEDENTES

Fueron desarrollados en las décadas  de 1950 como un refuerzo para la alta temperatura de los componentes de plásticos moldeados en misiles.
Las primeras fibras se fabrican por los filamentos hasta que son carbonizados.
En la década de 1960 se desarrollo el proceso utilizando poliacrinitrilo como materia prima.
En 1970 llevo a la introducción de fibras de carbono realizadas a partir de una brea de petroleo derivado de procesamiento de petroleo, estas fibras contenían aproximadamente un 80% de carbono y tenían una excelente resistencia a la flexión
Hoy en dia son una parte importante de muchos productos en EE.UU. Japón y Europa Occidental.

COMPOSICION

La estructura atómica de la FIBRA DE CARBONO es similar a la del grafito, consistente en láminas de átomos de carbono ordenados en un patrón regular hexagonal. La diferencia está en la manera en que esas hojas se entrecruzan. El grafito es un material cristalino en donde las hojas se sitúan paralelamente unas a otras de manera regular. Las uniones químicas entre las hojas es relativamente débil, lo que proporciona al grafito su blandura y brillo característicos. La fibra de carbono es un material amorfo: las láminas de átomos de carbono se colocan al azar, apretadas o juntas. Esta integración de las láminas de carbono es responsable de su alta resistencia.

La densidad de la fibra de carbono es de 1.750 kg/m³. Es conductor eléctrico y de alta conductividad térmica. Al calentarse, un filamento de carbono se hace más grueso y corto.

Su densidad lineal (masa por unidad de longitud, con la unidad * 1 tex = 1 g/1000 m) o por el número de filamentos por yarda, en miles.

OBTENCION

Se fabrica mediante un complicado proceso de calentamiento de un filamento orgánico, el cual es mas fácil de estirar o hilar en tramos largos.
Al principio de este proceso de calentamiento (piro lisis) se libra hidrógenos (H2) y a continuación nitrógeno (N2). Terminando la síntesis queda una estructura que es casi carbono puro.
La materia prima utilizada para fabricar la fibra de carbono es llamada precursor, cerca del 90 % de las fibras de carbono producidas son hechas de poliacrinitrilo (PAN), El 10% restantes es hecho de rayona brea de petroleo. Todos los materiales son polimeros organicos que se caracterizan por cadenas largas de moléculas unidas entres si por átomos de carbono. La composicion xacta de cada precursor variara de una compañía a otra y es generalmente considerado un secreto comercial.

PROPIEDADES

QUIMICAS
-Las fibras de carbono es resistentes a:
   -Corroxion
   -Fuego
   -Inercia quimica
   -Conductividad electrica
-Ante variaciones de temperatura conserva su forma

FISICAS:
-La dencidad de la fibra de carbono es de 1.750 kg/m2.
-Es conductor electrico y de baja conductividad termico.
-Punto de fusión  3800 (g) 3825 (k). 

APLICACIONES

-Refuerzo estructural de tuneles con fibra de carbono.
-Incremento de capacidad de cargas vivas en edificios y  puentes.
-Refuerzo sismicos de elementos estructurales tales como columnas
-Muros no reforzados de albañileria 

 

FIBRAS CATIONICAS

Debemos comprender que el termino de fibra cationica es mas que nada, aun tratamiento dado a algunas fibras, en especial al  algodon y al poliester, para aumentar algunas de sus propiedades

POLIMERO CATIONICO

La invención proporciona un polímero insoluble en agua, capaz de hinchar en agua, que comprende unidades derivadas de un monómero dialílico de sal de amonio cuaternario, reticuladas mediante un compuesto polifuncional de vinilo, apropiado, estando por lo menos una proporción sustancial de los grupos funcionales en forma básica.

CELULOSA CATIONICA

Contiene entre 1 y 30 grupos catiónicos y entre 0,1 y 20 grupos aldehído por 100 unidades de anhidroglucosa es una base adecuada para la producción de productos de papel y el tejido sin la necesidad de utilizar polímeros catiónicos no biodegradables como aditivos de resistencia en húmedo. La fibra celulósico catiónico se puede obtener por oxidación de la fibra para introducir grupos aldehído, seguido de la reacción de una parte de los grupos aldehído con un reactivo que contiene nitrógeno tal como hidrocloruro de hidrazida de betaína. La fibra se combina ventajosamente con un polímero aniónico tal como carboxilo monoaldehıdo-almidón o con ciclodextrina aniónica.

El grado de sustitución de grupos de amonio cuaternarios por unidad de glucosa anhidra no es menos de 0,03 a menos de 0,4, y el grado de cristalinidad de la celulosa que es generalmente 60% o más. El límite inferior del grado de sustitución de grupos de amonio cuaternarios por unidad de glucosa anhidra es preferiblemente de aproximadamente 0,03, y más preferiblemente de aproximadamente 0,05.

El límite superior del grado de sustitución es preferiblemente de aproximadamente 0,3, y más preferiblemente de aproximadamente 0,2. El grado de sustitución varía dependiendo de un método de tratamiento de desfibración.

Es necesario mencionar que debido a que es tan novedoso este desarrollo, es muy dificil encontrar suficiente informacion por el momento.

NANOFIBRA

Son fibras tan pequeñas, prácticamente invisibles. En términos técnicos una nanofibra tiene un diámetro menor de un micrón lo que esequivalente a la millonésima parte del metro. 

Fibra polimérica con diámetro inferior a 500 nanómetros. Se obtienen a partir de técnicas especiales que permiten obtener esas fibras ultrafinas, de propiedades muy particulares y de muy diversos usos.

ANTECEDENTES

Todo empezó en los años 40 cuando Von Neuman estudió la posibilidad de crear sistemas de una manera que se auto reproducen.
Años después, en 1959 Richard Feynmann en una conferencia expresó su inclinación por descubrir como manejar objetos átomo por átomo.
En el año 1985 se descubrieron las nanopartículas.
Entre el lapso del 85 y el 96, se realizaron películas, filmes y programas* relacionados con encoger a personas, recorrer el interior del cuerpo humano por la reducción de tamaño, etc.
En 1996 Harry Koto recibió un premio Nobel por el descubrimiento de las nanoparticulas.
Al año siguiente, se fabricó la guitarra más pequeña del mundo que tiene aproximadamente el tamaño de una célula roja del cuerpo.
La conversión de un nano tubo de carbón a un nano lápiz, se dio en el año 1998; seguido por James Gimzewski quien fue apuntado en el libro de record Guinness en el año 2001 por la creación de la calculadora más pequeña del mundo.

Gracias a todos estos acontesicmientos es que se penso en la idea de

aplicar la nanotecnologia en la industria textil. 

OBTENCION

Un proceso convencional para obtener fibras comunes consiste en el hilado en el que un polímero fundido o en solución se hace pasar por una boquilla a cierta velocidad y temperatura. Además se estira el material buscando darle más módulo y resistencia. Pero para obtener una nanofibra, se utiliza lo que se llama electrohilado (electrospinning), que permite producir filamentos continuos cien veces inferiores a los métodos convencionales. Dichos filamentos se depositan en una membrana o malla no tejida llamada material nanofibroso. 

 PROPIEDADES

Hidrofobicidad
Hidrofilicidad
Efecto antimicrobiano
Efecto barrera termica
Control de la electricidad estatica
Transpirabilidad
“smart textiles” tejidos inteligentes
Solides en los colores
Antillamas
Resistencia al ensurado
Resistencia a la mecanica, a la traccion, rasgado y abrasion

APLICACIONES

La baja densidad y elevado volumen de los poros hacen a estos materiales apropiados para dispositivos biomédicos como el sistema de liberación controlada de fármacos o la obtención de cosméticos.

También para principios activos e ingeniería de tejidos; prendas de vestir, implementos de limpieza y hasta productos industriales de catálisis, filtrado, barrera y aislamiento, pilas, transistores, óptica, tecnología de la información y del sector espacial.

 

 

MICROFIBRA DE POLIAMIDA

Es un tipo de fibra sintética muy fina no tejido.
Está compuesta mayoritariamente por poliéster (unas cuatro quintas partes) y poliamida. El hilo obtenido es cien veces más fino que el cabello humano, pero sólo la mitad de grueso que la seda. Su diámetro es del orden de 10 micras.
Es una fibra con menos de 1 Denier en los filamentos.

ANTECEDENTES

Los intentos más prometedores se realizaron  en Japón en la década de 1960 por el Dr. Miyoshi Okamoto.
Okamoto junto con el Dr. Toyohiko Hikota descubrieron amplias aplicaciones industriales, tales como Ultrasuede, también conocido como Alcántara.

Una de las primeras microfibras sintéticas con éxito en el mercado fue en la década de 1970. En la industria textil se  se dio a conocer por primera vez la microfibra en la década de 1990 en Suecia, y vio el éxito como producto en el resto de Europa.

COMPOSICION

Muchas microfibras son de poliéster, también pueden estar compuestos de poliamida (nylon) u otros polímeros.
Las fibras de microfibras son 2 veces más finas que la seda, 3 veces más finas que el algodón y 100 veces más finas que el cabello humano y son capaces de absorber entre 7 y 8 veces su peso en agua (el doble que el algodón).

Se combinan para crear hilos en una gran variedad de construcciones. La microfibra esta formado por fibras muy pequeñas, finísimas, compuestas generalmente por fibras sintéticas, poliéster- poliamida.
Estas pequeñas laminillas tienen un alto poder aislante y atraen la suciedad, las manchas, la humedad y las retienen.

CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES

 -Ligero y flexible  
-Buena estabilidad y forma de retención
-Propiedad antiarrugas
-Tienen una capacidad de drenaje que permite la transpiración
-Cómodos de usar como son más esponjosas 
-resistencia al agua 
-Tejido o de punto en una construcción de tejido de muy alta calidad
-Fuerte y durable, repelente de agua y resistente de viento
-Estan estrechamente tejidas, que el tejido no puede ser penetrado
-Ligero
-Se seca rápidamente y también lavable en la temperatura del agua hasta 200 grados
-Efecto electrostático 
-La densidad del material permitido que agarre seis a ocho veces su peso en la capacidad de poder absorbente ahí alta de agua.

Beneficios:
-Confortable
-muy suave, textura como seda, ligero
-Se puede limpiar rápidamente 
-Presenta el aislamiento y la transpiración

APLICACIONES

Las bayetas o paños de microfibras se utilizan principalmente en aquellos procesos en los que tengamos necesidad de absorber la mancha o el producto desmanchante utilizado.

En el mercado se encuentran bayetas de microfibra de poliéster-poliamida y 100% poliéster,
estas últimas son las más adecuadas ya que la poliamida
puede alterarse con alguno de los productos químicos
que utilizamos para el desmanchado.

En la actualidad las microfibras están presentes en muchos artículos cotidianos,
como por ejemplo:
Sofás.
Muebles tapizados.
Toallas.
Albornoces.
Manteles.
Interiores de automóviles.
Ropa deportiva.

SPANDEX

INTRODUCCION

El spandex o elastano (en inglés elastane) es una fibra sintética conocida por su excepcional elasticidad. Es fuerte, pero menos duradero que su principal competidor no sintético, el látex natural. Se trata de un copolímero uretano-urea que fue inventado en 1959 por los químicos C.L. Sandquist y Joseph Shivers en Benger Laboratory de DuPont en Waynesboro, Virginia. Cuando se introdujo por primera vez, significó una revolución en muchos ámbitos de la industria textil.
El nombre de "spandex" es un anagrama del vocablo inglés "expands" (expandir). Es el nombre preferido en América del Norte; en Europa continental se denomina por variantes de "elastane", por ejemplo: Elasthanne (Francia), elastan (Alemania), elastano (España y Portugual), elastam (Italia) y Elasthaan (Holanda), y es conocido en el Reino Unido e Irlanda principalmente como Lycra. Los nombres del spandex incluida Lycra (hecho por la filial Koch Invista, previamente una parte de DuPont), Elaspan (también Invista), Acepora (Taekwang), Creora (Hyosung), ROICA y Dorlastan (Asahi Kasei), Linel (Fillattice), y ESPA (Toyobo).

BREVE HISTORIA

Las primeras fibras spandex se produjeron a nivel experimental por uno de los pioneros de la química de polímeros, Farbenfabriken Bayer, obteniendo una patente alemana para su síntesis en 1952. El desarrollo final de las fibras se trabajó de forma independiente por los científicos de Du Pont y de Rubber Company EE.UU. Du Pont usó el nombre de Lycra y comenzó la fabricación a gran escala en 1962. Es actualmente el líder mundial en la producción de fibras spandex.  

OBTENCION Y CONSTITUCION

Una gran variedad de materias primas se utilizan para producir fibras spandex. Esto incluye prepolímeros que producen la columna vertebral de la fibra, estabilizantes que protegen la integridad del polímero, y colorantes.
Dos tipos de prepolímeros se hacen reaccionar para producir el polímero de la fibra spandex. Uno de ellos es un macroglicol flexible, mientras que el otro es un diisocianato rígido. El macro-glicol puede ser un poliéster, poliéter, policarbonato, policaprolactona o alguna combinación de estos. Estos son polímeros de cadena larga, que tienen grupos hidroxilo (-OH) en ambos extremos. La característica importante de estas moléculas es que son largas y flexibles. Esta parte de la fibra de spandex es responsable de su característica de estiramiento. El otro prepolímero que se utilice para producir spandex es un diisocianato polimérico. Este es un polímero de cadena más corta, que tiene un grupo isocianato (-NCO) en ambos extremos. La característica principal de esta molécula es su rigidez. En la fibra, esta molécula proporciona fuerza.
La estructura química del spandex es aproximadamente la siguiente:

Estructura química del spandex

Tiene enlaces urea y uretano en su cadena. Lo que le confiere al spandex sus características especiales, es el hecho de que en su estructura tiene bloques rígidos y flexibles. La cadena polimérica corta de un poliglicol, de generalmente cerca de cuarenta unidades de longitud, es flexible y parecida al caucho. El resto de la unidad de repetición, es decir el estiramiento con los enlaces uretano, los enlaces urea y los grupos aromáticos, es extremadamente rígido. Esta sección es tan fuerte que las secciones rígidas de diversas cadenas se agrupan y se alinean para formar fibras. Los dominios fibrosos formados por los bloques rígidos están unidos entre sí por las secciones flexibles parecidas al caucho. El resultado es una fibra que actúa como elastómero. Esto permite que logremos una tela capaz se estirarse, ideal para la ropa de gimnasia y similares.
Cuando los dos tipos de prepolímeros se mezclan entre sí, interactúan para formar las fibras de spandex. En esta reacción, los grupos hidroxilo (-OH) en los macroglicoles reaccionan con los isocianatos. Cada molécula se añade al final de otra molécula, y se forma un polímero de cadena larga. Esto se conoce como una polimerización por crecimiento en etapas o de adición. Para iniciar esta reacción, debe ser utilizado un catalizador tal como diazobiciclo(2.2.2)octano. Otras aminas de bajo peso molecular se añaden para controlar el peso molecular de las fibras. 

HILATURA

Las fibras de spandex son producidos en cuatro formas diferentes: extrusión en estado fundido, hilado por reacción, hilatura en seco e hilado en húmedo. Todos estos métodos incluyen la etapa inicial de la reacción de monómeros para producir un prepolímero. Una vez que el prepolímero se forma, se hace reaccionar adicionalmente de diversas maneras y prolongado para hacer las fibras. El método de hilado seco se usa para producir más del 90% de fibras de spandex del mundo.

Proceso de hilatura en seco

USOS Y APLICACIONES

El spandex se utiliza para la confección de ropa y prendas de vestir donde la elasticidad es deseable, generalmente para comodidad y ajuste, tales como: ropa deportiva, cinturones, cintas de sujetador, traje de baño competitivo, pantalones cortos de ciclista, cinturones de baile usado por los bailarines masculinos y otros, guantes, calcetería, polainas, artículos ortopédicos, pantalones de esquí, jeans ajustados, pantalones, minifaldas, ropa interior, prendas de compresión tales como corsetería y trajes de captura de movimiento, prendas con forma tales como copas del sujetador entre tantos otros usos.
Para la ropa, el spandex generalmente se mezcla con algodón o poliéster, y representa un pequeño porcentaje de la tela final, por lo tanto, el tejido final conserva la mayor parte de la apariencia de las otras fibras. Es de poco uso en ropa de hombre, pero frecuente en el de las mujeres. Se estima que un 80% de la ropa que se vende en los Estados Unidos contenía spandex en 2010. 

POLIVINILOS (Acetato de polivinilo)

El poliacetato de vinilo, acetato de polivinilo, PVA, PVAc o poli (etenil etonoato), es un polímero sintético gomoso con fórmula abreviada (C4H6O2)n. Pertenece a la familia de los polímeros poliviníl éster más fácilmente obtenible y de más amplio uso, con fórmula general -(RCOOCHCH2)-. Se trata de un tipo de termoplástico.
No se debe confundir con la relación del polímero alcohol polivinílico, que se lo denomina, en muchos casos, también con las siglas PVA (talvez PVAc podría considerarse como una abreviatura técnicamente correcta para el acetato de polivinilo y ayudaría a evitar una confusión de este tipo).
El acetato de polivinilo es un componente de un tipo ampliamente usado de adhesivo, a que se refiere indistintamente como cola para madera, cola blanca, cola de carpintero, cola escolar, cola PVA o cola vinílica.
El acetato de polivinilo fue descubierto en Alemania en 1912 por Fritz Klatte.

 

La estructura química del polímero se compone sucesiones de grupos vinilacetato:

El acetato de polivinilo es preparado por polimerización vinílica por radicales libres del monómero acetato de vinilo.

El monómero de acetato de vinilo, fue a escala industrial producido por primera vez por la adición de ácido acético al acetileno con una sal mercurio (I), pero ahora está compuesta principalmente por la adición oxidativa catalizado con paladio de ácido acético al etileno.

 

OBTENCION

 

En la industria de los adhesivos se obtiene el poliacetato de vinilo por los métodos convencionales de polimerización por adición o por emulsión.
Para iniciar la polimerización es común activar la doble ligadura del vinilo ya sea termicamente, o fotoquímicamente por reacción con un radical libre iniciador o por reacción con un catalizador iónico. La polimerización de adición industrial para los adhesivos, se inician por lo general, por medio de un radical libre obtenido de la descomposición de agentes oxidantes tales como el peróxido de benceno. Simultáneamente la ligadura de vinilo es activada ya que ahora ella tiene un electrón sin unir en el otro átomo de carbono. Es así como se inicia una reacción en cadena de radicales libres.
El vinil acetato monómero puede ser copolimerizado o terpolimerizado con otros compuestos no saturados y, de esta manera, obtener sustancias poliméricas con diferencias en sus propiedades físicas tales como los sólidos suspendidos, viscosidad, plásticidad y características adhesivas del producto resultante.
El acetato de vinilo puede ser copolimerizado con varios monómeros de vinilo. Son comonómeros comercialmente importantes el cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, dibutilo y otros maleatos y fumaratos de dialquilo, los ácidos crotónicos, acrílico, metacrílico e itacónico y sus ésteres, pirrolidona y etileno de vinilo. Un monómero que no se combina sólo con el acetato de vinilo puede combinarse con el uso de un tercer monómero que se copolimeriza con ambos (terpolimerización). La injerción puede usarse con monómeros como el estireno, que no se copolimeriza con el acetato de vinilo.

PROPIEDADES
El grado de polimerización de acetato de polivinilo normalmente es de 100 a 5000. Los grupos éster del acetato de polivinilo son estables en sistemas neutros, pero son sensibles a los álcalis y poco a poco convertirán el PVAc en alcohol polivinílico y ácido acético.
El poliacetato de vinilo es demasiado blando y tiene una excesiva fluencia en frio debido a que su temperatura de transición vítrea es de 28°C, muy próxima a la temperatura ambiente. La densidad es de 1,19g/cm³ y su índice de refracción 1,47. Es atáctico y no cristaliza (amorfo). Los polímeros estereorregulares no se han ofrecido comercialmente. Es transparente si está libre de emulsificante. Su parámetro de solubilidad, d=19,4(MJ/m³)0,5; lo disuelven el benceno (d=18,8) y la acetona (20,4)
Los polímeros de bajo peso molecular son frágiles pero se hacen como goma cuando se mastican y de hecho se utilizan en las gomas de mascar.

APLICACIONES Y USOS
Es usado generalmente para adhesivos de encuadernación, bolsas de papel, cartones para leche, sobres, cintas engomadas, calcomanías, etc. Existen grados alimenticios utilizados como aditivo para alimentos. También es materia prima para la producción de otros polímeros.