FIBRAS DE ALTAS FUNCIONES

FIBRAS QUIMICAS.

PRODUCTOS DE ALTA ESTETICA.

RESUMEN.

Se explica el significado de la expresión “fibras de alta tecnología”, las cuales se agrupan en fibras de altas prestaciones, fibras con funciones especiales y fibras de alta estética. Dentro de este último grupo los productos símil-seda y los productos conocidos en Japón como “shingosen”, así como las tecnologías en las que se basa su fabricación

FIBRAS DE ALTA TECNOLOGIA.

La innovación en el campo de las fibras ha conducido a las fibras de alta tecnología “High Tech Fibers”, término que fue acuñado en 1985 a raíz de la publicación del libro “High Technology Fibers” en U.S.A. .Como tales son consideradas las producidas recurriendo a altas tecnologías, es decir nuevas fibras con propiedades superiores a las ordinarias. Las fibras “High Tech” que pueden clasificarse en tres grupos:

· Fibras de altas prestaciones
· Fibras de altas funciones o con funciones especiales
· Fibras de alta estética o con sensaciones gratas

Las fibras de alta estética se caracterizan por su alto valor añadido y existe cierto interés en distinguirlas de los grupos anteriores, de modo que el término “high tech” quede reservado a estos últimos.

FIBRAS DE ALTAS PRERSTACIONES.

Se entiende como tales a las que poseen propiedades físicas y químicas muy superiores a las de las fibras ordinarias. Las propiedades físicas se pueden referir a las mecánicas, como la resistencia y el módulo de tracción, y a la termo- resistencia.

Para distinguir mejor entre los diferentes tipos de fibras de altas prestaciones, las que se caracterizan por poseer una resistencia a la tracción y módulos extremadamente altos son conocidas como “súper fibras”. Estas deben poseer una tenacidad superior a 20 g/den (o 2.5 Gpa) y un módulo de tracción superior a 500 g/den (55 Gpa), frecuentemente usadas como fibras de refuerzo en materiales compuestos avanzados (industria aeroespacial, raquetas de tenis, palos de golf)


También son fibras de altas prestaciones las termorresistentes. Estas fibras se caracterizan por que en mayor o menor medida se comportan satisfactoriamente a al acción de la llama, a la acción prolongada del calor y a la acción conjunta del calor y de determinados productos químicos durante largos tiempos




FIBRAS DE ALTAS FUNCIONES.

Estas fibras “high function” podrían quizá ser mejor definidas como fibras “con funciones especiales”, ya que se han diseñado para satisfacer una necesidad funcional específica. La funcionalidad puede ser muy diversa y de carácter físico, químico o biológico.

Como funciones físicas especiales se pueden citar las referentes a la absorción de agua, repulsión de agua, permeabilidad a la humedad, auto-ligado, auto-rizado, antiestáticas, electro-conductoras, conductoras del calor, retardancia de la llama, protección de las radiaciones.

Funciones químicas especiales cumplen las fibras especialmente diseñadas para su utilización en diálisis, ósmosis inversa, intercambio iónico, intercambio de gases, sustratos solubles, fibrilabilidad, protección de la lluvia ácida etc.

Como funciones biológicas pueden citarse las que se refieren a su comportamiento antibacteria, anti-hongos, anti-insectos, desodorante, perfumado, a su capacidad para liberar medicamentos, etc.


FIBRAS DE ALTA ESTETICA.

Fibras símil-seda.

Son también conocidas como fibras que ofrecen sensaciones gratas a diferentes sentidos desde perspectivas muy variadas. En un principio intentaron imitar las propiedades de las fibras naturales, sobre todo de seda.
Se habla de cuatro generaciones de productos símil-seda.

La primera generación abarca el periodo de 1960-1971 y tenía como objetivo la reproducción del brillo, caída y suavidad de la seda, poniendo el máximo esfuerzo en imitar el aspecto del filamento de seda. Las principales tecnologías desarrolladas en esta etapa fueron la hilatura de filamentos de fibra de poliéster.

La segunda generación corresponde a los productos desarrollados entre 1971 y 1976, con el objetivo de reproducir el tacto de la seda. Para ello se presto el máximo interés en imitar la estructura del hilo de seda a nivel macroscópico. La finura, la plenitud (fullness) y la suavidad del hilo de seda eran reproducidas por fibras muy finas de poliéster y un hilo continuo con filamentos individuales que presentaban diferente respuesta al encogimiento. En este periodo de descubrió que el encogimiento natural de la seda era la causa de su voluminosita y suavidad.

La tercera generación abarca de 1976 a 1986 y en ella se reprodujo la estructura de los hilos de seda natural a nivel microscópico. La irregularidad de la seda fue imitada modificando la superficie de la fibra y/o aplicando un estirado irregular para provocar la formación de zonas gruesas y finas.

La cuarta generación de productos símil-seda; diversas circunstancias obligaron a la industria textil japonesa a concentrarse en el mercado interior y al desarrollo de productos de alto valor añadido. El resultado fueron muchos nuevos productos para satisfacer a los consumidores japoneses, quienes los designaron globalmente como productos “shin-gosen”.

El objetivo de esta etapa fue la reproducción de la estructura de al seda a nivel microscópico y macroscópico, a efectos de conseguir la sensación al tacto de los tejidos de seda de alta calidad, una voluminosidad “viva” y una gran suavidad.

PRODUCTOS SHIN-GOSEN.

La fabricación de fibras y tejidos de alto produjo el Boom “georgette” con tejidos de hilo de poliéster altamente torcido y caustificados para reproducir la caída natural de la seda. Sin embargo, no podían reproducir la suavidad y la plenitud(fullness) en medida suficiente para satisfacer a los consumidores. El interés por el poliéster disminuyó en la década del 80 cuando la moda cambió de “femenina” a “deportiva o informal”, favoreciendo a las fibras naturales. Hacia 1988 se produjo una inversión en las tendencias de la moda con
preponderancia de lo “femenino” sobre lo “informal”, de lo que se derivó la aparición de tejidos finos de poliéster con propiedades símilseda y también con nuevas y propias características al tacto. Casi todos se fabricaban y fabrican con poliéster multifilamento por ser esta la fibra más adecuada para la imitación de la seda natural.

Las características de los nuevos tejidos eran muy distintas de las de los de poliéster convencionales, por lo que fueron conocidos como nuevos tejidos cuyo objetivo no era la imitación de los de de fibras naturales. Estos nuevos tejidos
fueron designados como “shingosen” (que literalmente significa una nueva fibra sintética) y que superan a los de seda y lana en cierta medida en cuanto a tacto, caída y estabilidad de forma. El término “shingosen” ha sido traducido como
“Nuevos Materiales” o mejor “Nuevos Productos”10) Este término apareció en la segunda mitad de 1987 y fue públicamente aceptado en 1988. Hasta el presente no se le ha dado ninguna definición explícita, aunque se entiende como productos shingosen a un grupo de tejidos de características originales desarrollados después de 1986. En otro lugar se ha señalado que tienen en común basarse en “nuevos hilos generalmente de poliéster multifilamento, tales como hilo de microfilamentos y de nuevas secciones transversales, con aplicación de técnicas especiales de acabado para conseguir estructuras superficiales específicas”. De este modo resultan tejidos con aspecto de piel de melocotón, tacto seco, tacto frío,
tacto húmedo, tacto polvo, etc. Muchos de ellos se fabrican partiendo de microfibras11,12). Las microfibras o fibras ultrafinas proporcionan a los tejidos un tacto extremadamente fino imposible de alcanzar por las fibras naturales y que es
considerado como pionero en el desarrollo de los shingosen. También se ha indicado que los productos shingosen poseen una textura peculiar y un tacto diferente del de los tejidos de fibras sintéticas convencionales, sobrepasando en algunos aspectos a los de fibras naturales, de modo que es más propio anteponerles el término “super” que el término “símil”. También se ha señalado que se distinguen por un tacto singular diferente de los de cualquier fibra natural, ofreciendo a los de fibras sintéticas horizontes antes impensables. Se trata, por otra parte, de productos muy variados que difieren en sus características y funciones. Se utilizan en muchos textiles elegantes tanto femeninos como masculinos, desde vestidos o prendas “de vestir” a camisas informales y
deportivas.


Los tejidos “Shingosen”

Se han clasificado en cuatro grandes grupos):

Nuevos productos símil-seda, con características símil seda con un tacto y caída más voluminoso (esponjoso) y sensación de crujiente seco, para lo que se recurre a secciones transversales no circulares, a mezcla de filamentos de diferente encogimiento y a tratamientos de caustificación. Estos productos se distinguen de los anteriores por su mayor voluminosidad. Productos tipo piel de melocotón, con
aspecto y tacto similar al de la piel de melocotón y tacto micropolvo, a base de microfilamentos, y una estructura micro-rizada por autoencogimiento. Se trata de productos que se caracterizan por su gran suavidad. Productos símil-rayon con tacto seco y caída similares a los de rayon o viscosa, como consecuencia de la incorporación de micropartículas inorgánicas al fundido para aumentar su densidad y aproximarla a la de la viscosa. Estos productos son apreciados sobre todo por su caída. Nuevos hilados, con características símillana y sensación al tacto áspera y rígida, para lo cual se recurre a aplicar una falsa torsión después de proceder al enmañaramiento con aire de hilos de diferentes características. Estos productos son conocidos como tipo estambre o estambres finos. Los productos shin-gosen se distribuyen del siguiente modo:

50% nuevos productos símil-seda,
30% nuevos productos símil-estambre o estambres finos,
20% nuevos productos símil-rayon
10% tejidos de fibras ultra-finas o microfibras para la fabricación de productos símilcuero o cuero artificial.

Cada año aparecen nuevos productos shingosen, muchos de los cuales no pueden incluirse en alguno de los cuatro grupos citados, lo que hace pensar en que será necesaria una clasificación más amplia. La fabricación de los productos shin-gosen se basa en:

1. Hilatura de filamentos ultra-finos o microfibras.
2. Hilatura de filamentos de secciones transversales no circulares.
3. Procesado de hilos combinados con diferente capacidad de encogimiento.
4. Procesado de hilos con diferencias de densidad lineal.
5. Hilatura con micropartículas dispersadas.
6. Modificación del polímero.
7. Disminución de peso por caustificación.
8. Tecnología del esmerilado o perchado.
9. Procesado de hilos compuestos/combinados.
10. Tratamiento térmico y procesado químico.

La tecnología shin-gosen se basa en tecnologías ya existentes o desarrolladas en las tres primeras generaciones de productos símilseda. Como se indica en el listado anterior abarca o comprende todas las etapas del proceso desde la producción de materiales poliméricos hasta la tintura y proceso de acabado, pasando por las de hilatura-extrusión, estirado, mezclado de fibras, texturación, tejeduría, tricotado tintura y acabado. De su adecuada combinación y coordinación
resulta un tejido específico con las características diseñadas, de modo que más que de nuevas tecnologías se trata de un perfeccionamiento de las ya desarrolladas, lo que ha permitido la creación de nuevos productos altamente refinados. El desarrollo y éxito del los shin-gosen ha sido posible en buena medida gracias al tipo de estructura de la industria textil y de las fibras en Japón. Estas industrias se caracterizan por una estructura vertical integrada en la que las etapas o procesos finales (tintura y acabado) e intermedios (tejeduría y tricotado) están estrechamente agrupados o relacionados con las fases iniciales de la cadena (fabricación de la fibra) formando una especie de consorcio. Esta estructura industrial ha favorecido el intercambio de información de máxima importancia en el desarrollo de los shingosen).

También contribuyó a ello el descubrimiento de las microfibras y la evolución de la moda de informal femenina. Las tecnologías elementales estaban ya disponibles, sólo era necesario perfecionarlas y combinarlas. En cuanto al futuro de estos productos cabe señalar que el tejido ideal debería ofrecer las siguientes características:

1) buen tacto
2) buen aspecto
3) confort al uso.

El objetivo principal en el diseño de los actuales shin-gosen ha sido satisfacer las exigencias en cuanto al aspecto. El confort al uso puede ser el próximo objetivo, ya que el confort, la respuesta inteligente y la salud son las palabras clave en la nueva generación que sucederá a los actuales shin-gosen. Es también seguro que alguno de los actuales dejara de fabricarse.

En diferentes productos shin-gosen se han destacado características tales como ligereza, suavidad, flexibilidad, resiliencia alta o moderada, voluminosidad normal o moderada, crujiente seda, confeccionabilidad. En cuanto al tacto, los hay con tacto cálido, tacto seco, tacto frío, tacto polvo sualve, tacto moderadamente voluminoso, tacto pluma, tacto hilado de seda, tacto lana, tacto estambre fino,
tacto seda, tacto cáñamo, tacto resiliente, tacto caucho. También los hay que se caracterizan por un cayente suave, cayente peculiar, buena caída, buen cayente ligero, cayente superior, cuerpo característico.

El brillo o lustre y su calidad, así como las características de color han sido también objeto de atención, de modo que hay productos que se distinguen por un brillo seda, brillo y color intenso, lustre medio, brillo nacarado, brillo ultramate, opacidad, transparencia, claridad de color, buena tintabilidad, tintabilidad intensa.

En algunos productos se hace mención de su aspecto indefinido, superficie uniforme, superficie suave, superficie con aspecto de hilado, aspecto natural por introducción de irregularidades, aspecto lustroso, aspecto seda hilada, aspecto
cachemira, aspecto lino. Como características relacionadas con el comportamiento de algunos productos shin-gosen se pueden citar absorción de humedad, alta absorción de la transpiración, retención o generación de calor, secado rápido. A continuación se enumeran los medios utilizados para conseguir una o varias de las
características citadas.
Adición de cerámicas con fines varios ·
Preparación de copolímeros ·
Secciones transversales variadas
Mezcla de secciones transversales en un mismo multifilamento
Secciones transversales triangulares con ranuras en los vértices
Secciones transversales no circulares con microcráteres controlados.
Hilos conjugados con secciones transversales aleatorias
Fibras huecas
Filamentos huecos conjugados
Fibras con forma de C
Secciones transversales triangulares con tres agujeros y microcráteres en su periferia
Irregularidades con forma de escama sobre la superficie de los filamentos
Filamentos con irregularidades aleatorias de título a lo largo de su longitud
Mezcla de filamentos de diferentes títulos
Filamentos con irregularidades longitudinales
Hilos gruesos y finos microdiversificados con irregularidades controladas
Mezcla de filamentos
Mezcla de filamentos de títulos gruesos
Formación de huecos diminutos entre filamentos.
Hilados compuestos a base de fibras discontinuas y filamentos
Mezclas de filamentos de diferente encogimiento diferencial
Filamentos con encogimiento diferencial multietapa
Filamentos con grado de rizado aleatorio
Filamentos con orientación molecular controlada
Hilatura de fibras bicompuestas PA/PES con fibrilación en el procesado textil
Hilatura de fibras bicompuestas a base de dos poliésteres con diferente solubilidad en álcali
Estirado irregular de hilos bicompuestos
Hilos con periferia de microfibras y núcleo de filamentos de alto encogimiento
Tejidos de lanzadera con microondas en la superficie, como consecuencia de la elasticidad de filamentos trilobales
Tejidos híbridos de polinósicas y shingosen, con fibrilación de la polinósica por tratamiento biológico.
Con los tejidos shingosen resultantes se fabrican trajes de vestir e informales, kimonos, vestidos de una pieza, chaquetas femeninas y masculinas, cazadoras, abrigos, camisas femeninas y masculinas, camisetas, blusas y blusones, faldas y maxifaldas, ropa informal, prendas deportivas (ski, etc.), prendas interiores masculinas y femeninas).

Bibliografia:

Boletin Intexter ( U.P.C) 1999 No. 115

J. Gacén

I. Gecén