FIBRAS SINTÉTICAS : POLIESTER

*ANTECEDENTES

Desde el año de 1928 se iniciaron los trabajos para la obtención de fibras de poliéster partiendo de ácidos dicarboxílicos alifáticos y de dialcoholes.

En 1939 se empleó por primera vez ácido tereftálico en lugar de ácidos dicarbixílicos alifáticos. En 1940 Jonh Rex Whinfield y James Tennant Dickson obtuvieron las primeras fibras utilizables a partir del etilenglicol y del ácido tereftálico o del éster dimetílico . En los años posteriores se suministraron por primera vez al mercado fibras de poliéster de esta composición, es decir, de tereftalato polietilenglicólico.

El motivo de que estas fibras se hayan extendido de tal modo está en su gran número de propiedades extraordinarias de que gozan para su aplicación en el área textil.

Los textiles de fibras de poliéster son ligeros, se secan rápidamente , son fáciles de cuidar y no perjudican en el aspecto fisiológico a la persona que los lleva. Además, son estables a los agentes atmosféricos, a la luz solar, a los ácidos, a los productos de oxidación y de reducción y a la mayoría de los disolventes orgánicos. Ofrecen así mismo elevada resistencia a los insectos y microorganismos.

Los polímeros hace años atrás se conocen en varias formas. En los años 1920 el Americano Corothers, empezó a investigar las posibilidades de los polímeros para uso en las fibras sintéticas.

En los experimentos para constituir macromoléculas, Corothers produjo por casualidad una materia fundida de la que se formaron hilos. Estos hilos podían estirarse en frió sin quebrarse hasta el cuádruple de su longitud.

Más tarde descubriría las macromoléculas, que antes no guardaban ningún orden se habían dispuesto en forma paralela en el ensayo de estiraje, con lo que aumentaba considerablemente su resistencia a la rotura de la fibra, por otra parte se ablanda cuando se sumergía en agua tibia.

Entre los años 1931 – 1941 en los laboratorios de la “ Calico Printers Asociation “ descubrieron las buenas propiedades de un poliéster en base de ácido tereftalico y glicol.

El poliéster es:

fibra artificial
constituida por un polímero de cadena larga compuesta de almenos 85% de su peso de ester, de un alcohol dehibrído y ácido tereftálico.
﴾-CO-C6H6-CO-O-CH2-CH2-O- ﴿

*OBTENCION DEL POLIÉSTER

El polímero para el poliéster se obtiene de la policondensación del dimetiltereftalato (DMT) y el etilenglicol como materia primas, estos a su vez se transforman en diglicolteretaftalato (DGT), según el llamado proceso de transesterificacion, obteniéndose como subproducto el metanol. El diglicoltereftalato es condensado conteniendo poliglicoltereftalato (poliéster).

Los dos procesos se efectúan en reactores de alta temperatura con la ayuda de catalizadores. El material obtenido como subproducto se purifica para hacerse utilizable en varias industrias químicas. Gran parte del glicol necesario para el proceso se recupera y se utiliza nuevamente.

*PROPIEDADES DEL POLIÉSTER

FÍSICAS

El poliéster es una de las fibras que más se usa a nivel mundial por sus extraordinarias propiedades de que goza para su aplicación en el campo textil.

Entre las propiedades más sobresalientes tenemos:

Posee una baja absorción del agua (impermeabilidad) de 0.4% a 0.6% por lo cual se seca rápidamente.
Por ser una fibra sintética se puede dar la finura, longitud y textura adecuada para el tipo de proceso adecuado.
Su tenacidad y resistencia a la tracción es muy alto, y su resistencia en húmedo es igual a su resistencia en seco, la resistencia a la rotura entre 4 a 5.5 gr/denier (fibra regular), 6.3 a 9.5 gr/denier (filamentos de alta tenacidad) y de 2.5 a 5.5 gr/denier (fibra corta).
Tiene una densidad a peso especifico que varia entre 1.22 a 1.33 gr/cm3.
Tiene capacidad de recuperación a las arrugas (resistencia) sobresaliente.
La resistencia se relaciona con la recuperación de un trabajo de tracción y se refiere al grado y forma en que se logra la recuperación después de una deformación. El poliéster tiene una recuperación alta cuando la elongación es baja, factor importante en la industria del tejido.
Se adoptan a las mezclas de forma que mantiene el aspecto de una fibra natural.

El poliéster es muy electroestático, más que la mayoría de las fibras textiles, por lo cual la pelusa es atraída hacia la superficie de la tela

QUÍMICAS

Dentro de las propiedades químicas más importantes del poliéster tenemos:

Buena resistencia casi a todos los ácidos minerales y orgánicos también a álcalis diluidos, productos de oxidación y reducción, y a la mayoría de los disolventes orgánicos. Solo a elevadas concentraciones tiene una degradación de la fibra.
Las fibras de poliéster son solubles en metacresol.
Poseen una muy buena resistencia a los insectos y microorganismos.
Tiene buenas propiedades termoplásticas.
Punto de fusión aproximadamente 260°C, formando bolas duras y desprendiendo un olor aromático.
Es sensible a los álcalis fuertes, ácidos concentrados y calientes.
Para la tintura del poliéster se puede teñir con colorantes dispersos, en una tina de naftol y con desarrollo, después del tratamiento con agentes de hinchamiento o a presión a temperatura 130°C.
Resistencia a la luz solar y a la intemperie, es algo sensible a los rayos solares ultravioleta, pero mucho menos que las fibras poliamídicas y algo más que las poliacrilnitrílicas. Su estabilidad es muy buena detrás del vidrio.
Reacciones de identificación.
Soluble en metacresol caliente e insloluble en acetona y ácido fórmico.

*PRESENTACIONES DIVERSAS DEL POLIÉSTER.

Para enunciar las diversas clases de poliéster se utiliza una clasificación en la que se puede definir algunas variables. Los fabricantes tienen una diversidad de fibras y de hilos que combinan una o más de estas variables. Así podemos enunciar las más importantes.

TEXTURIZADOS.- Alta elasticidad, baja elasticidad, medianamente orientados, filamentos estirados, positivamente orientados.

TEÑIDOS.- Se pueden tinturar mediante colorantes dispersos principalmente, se utilizan colorantes catiónicos y blanqueadores.

COLOR.- Existen brillantes, semimate y mate.

ENCOGIMIENTO.- Alto, bajo, normal, estable con calor.

LONGUTUD.-Filamentos fibra cortada, cable de filamentos.

SECCION TRANSVERSAL.-Redonda, trilobal, cilíndricos, cúbico.

ESTRUCTURA MOLECULAR.- Tenemos copolímeros, hopolímeros, bicompuesto (homopolímero/copolimer), fibras de poliéster de estructura molecular modificada y fibras de poliéster a base de otros compuestos.

*FIBRAS DE SECCION PERFILADA

Las fibras sintéticas poliéster y poliamídicas poseen, desde el punto de vista del valor útil en el campo textil, una serie de propiedades interesantes que las predestinan a aplicaciones determinadas.

*VENTAJAS

Estas fibras poseen una resistencia a la tracción, elasticidad y resistencia a la abrasión excelente y su estabilidad dimencional es extraordinaria.

*DESVENTAJAS

En cambio, adolecen de la desventaja de tener sección circular y superficie lisa, lo cual es causa, entre otros, de los fuertes fenómenos de pilling y de las deformaciones de la malla en los géneros de punto. Mediante la fabricación de las fibras sintéticas perfiladas con hueco o sin él queda eliminado en gran parte el citado inconveniente.

El perfilado tiene por misión convertir la sección circular de los hilos en otra más o menos perfilada mediante el empleo de boquillas de orificio adecuado.

NOMBRES COMERCIALES DE LAS FIBRAS PERFILADAS

Tenemos: Antron, Cadon, Enka – Silklike – Nylon, Heliodor, Nylex,

Perlon – délustré.

Nombre de la fibra	Fabricante	Sección	Constitución	Campo de aplicación
Cadon	Chemstrand	Estrella	Poliéster	Blusas, vestidos, artículos de deporte

*PRODUCCION Y CONSUMO MUNDIAL DEL POLIÉSTER

Los principales productores son:

China con una cuaota del mercado total del 46.8%, en toneladas 11.45 millones.
Turquía: con un aumento principal en el mercado de fibras cortas.

El consumo mundial durante el 2010 fue con un promedio de 24 millones de toneladas.

USOS DEL POLIÉSTER

La tela del poliéster tiene buena estabilidad, es decir, no se encoge ni se estira fácilmente. Además no le afecta la luz solar. Por ello se usa mucho en la fabricación de vestidos, blusas, chaquetas, ropa deportiva, trajes, faldas, pantalones, ropa impermeable, lencería y ropa para niños.

La tela del poliéster se manufactura en distintos pesos y se usa como fibra de relleno tanto para almohadas como para la tapicería. En la tapicería generalmente se mezcla con la lana para eliminar el decolorado y para que no se aplaste fácilmente.

También es usado en la fabricación de cortinas, cubierta piso, alfombras, cobijas, e incluso como acolchonado en diversos productos y como material de aislamiento.

Nota: El poliéster es un plástico llamado PET

IDENTIFICACIÓN DEL POLIÉSTER

* IDENTIFICACIÓN POR COMBUSTIÓN

Cerca de la llama: se funde y encoje.
En la llama: arde lentamente y se derrite.
Al sacar de la llama: se apaga instantáneamente.
Residuos: Cenizas negras
Olor: Similar al vapor que desprenden las planchas.

* IDENTIFICACIÓN POR SOLUBILIDAD

Se efectúa la condensación.
Posteriormente la adición.
Así se forman cadenas tridimensionales hasta la viscosidad del polímero
De la reacción entre el etilenglicol y el acido tereftalico se obtienen fibras de poliéster parecidas al Nilón.

* IDENTIFICACIÓN DEL PUNTO DE FUSIÓN

Este lo obtenemos atraves del medidor de fusión mejor conocido como “Aparato de Fisher-Johns”.
La temperatura de fusión del poliéster es de 258 a 263°C.

* IDENTIFICACIÓN POR MICROSCOPIA

Vista transversal: Su estructura puede variar, algunas pueden ser de forma exagonal, triangular, redonda, etc,(esta cambia debido al uso o finalidad de la fibra) y las cavidades que se forman son distintas por lo que la hacen mas aislante y liviana.