Rayón
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Rayón. Fibra manufacturada a partir de celulosa regenerada, en la cual se ha sustituido no más de un 15 por ciento del hidrógeno que contiene. Es una fibra de celulosa previamente solubilizada y posteriormente regenerada. Es una fibra muy versátil y tiene las mismas propiedades en cuanto a comodidad de uso que otras fibras naturales, pudiendo imitar el tacto de la seda, la lana, el algodón o el lino.
Sumario
Historia
La historia de las fibras artificiales comenzó a partir de los primeros intentos de producir seda artificial. Los principales avances en este campo se encuentran estrechamente vinculados a las investigaciones del químico francés Hílaire Berniggaud, conde de Chardonnet (Besançon, 1839 – París, 1924), considerado como el auténtico impulsor de la industria de tejidos artificiales.
El rayón viscosa se empezó a fabricar hacia 1898 gracias a los trabajos de Cross y Bevan; la posibilidad de emplear celulosa procedente de la madera y el bajo precio de las materias primas empleadas en el proceso de fabricación han hecho que esta fibra sea la más utilizada de todas las de celulosa regenerada.
En 1904, La sociedad alemana BAYER, después de la falta de éxito de los americanos Little, Mork y Walker en la explotación de sus patentes propias, inició la fabricación de fibras de acetato de celulosa, derivado de la celulosa conocido desde 1865.
La toxicidad y precio elevado del cloroformo utilizado en la disolución del derivado obligaron a abandonar la explotación del proceso: sin embargo, el descubrimiento por Miles del modo de preparar un acetato secundario de celulosa soluble en acetona permitió años más tarde preparar fibras a escala industrial, mientras que el hallazgo en 1948 de un disolvente económico del triacetato hizo posible la fabricación de fibras de este derivado celulósico.[1]
Hasta comienzos de la década de 1920, Gran Bretaña y Alemania tomaron la delantera en la elaboración de rayón. Si bien se conocían diversos métodos de producción y se otorgaron varias patentes, sólo cuatro procesos adquirieron valor comercial: viscosa, acetato, nitrocelulosa y cuproamoníaco. De todos ellos, los dos primeros se convirtieron en los procesos dominantes debido a que permitieron mejorar las propiedades físicas de la fibra.
La elaboración de hilados de rayón presentaba barreras de entrada tecnológicas y económicas: requería el dominio sobre procesos de producción que, al mismo tiempo, eran costosos. Estas condiciones hicieron que la industria estuviera en manos de un número reducido de productores y que se hicieran constantes esfuerzos a fin de arribar a acuerdos de precios y repartos de mercados. Los años de entreguerras fueron un período de excepcional desarrollo de esta actividad textil, que contrastó con el mediocre desempeño que tuvieron las ramas algodonera y lanera en los países industrializados.[2]
En los años veinte, se incrementó la demanda de calcetería femenina y también comenzó a emplearse rayón en un gran rango de textiles de seda, lana o algodón que iban desde el artículo más costoso hasta el más ordinario. Con el rayón se trataba de darle un toque de novedad y de decoración a la indumentaria. Esta expansión continuó durante los años treinta; la participación del rayón en el consumo mundial de textiles ascendió desde el 3% en 1928 hasta un 8% diez años más tarde.[3]
El rayón fue la primera fibra manufacturada; se produce a partir de un polímero que se encuentra en la naturaleza (celulosa). En 1924 se adoptó el nombre "rayón", siendo conocida en Europa además por el nombre de "viscosa".
Aplicando a la celulosa los disolventes adecuados, obtuvo una solución densa y viscosa, que filtró a través de una plancha en la que había practicado previamente diminutos agujeros. Al atravesar la placa, el líquido formaba pequeños filamentos que, una vez secos, constituían fibras fáciles de adaptar al hilado y al tejido. Chardonnet había obtenido una nueva fibra, el rayón. Se trataba de un material semejante a la seda, de gran resistencia y poco inflamable.
La fibra era vendida como "seda artificial" hasta que en 1924 se adoptó el nombre "rayón", siendo conocida en Europa además por el nombre de "viscosa".
Hasta los años 30 sólo se fabricaba rayón en forma de hilo, hasta que se descubrió que las fibras rotas que se desechaban en la producción de hilo valían para ser entretejidas (en este caso se denomina "fibrana").
Las propiedades físicas del rayón no cambiarían hasta el desarrollo del rayón de alta tenacidad en los años 40. Posteriores investigaciones llevaron a la creación del rayón HWM en los 50.
Fabricación
El rayón, la más común de las fibras artificiales, se elabora a partir de la celulosa. Debido a su proceso de fabricación, se considera técnicamente un tejido semisintético. Es una fibra versátil que se puede producir de varias maneras para adquirir la textura y el aspecto de tejidos naturales, como el algodón, la seda y la lana.
El proceso de fabricación difiere según el procedimiento empleado; en función de ello recibe la denominación de rayón, viscosa, acetato de celulosa o Bemberg.
El rayón se produce a partir de un polímero que se encuentra en la naturaleza, la celulosa, por lo que no es una fibra sintética, sino una fibra artificial. Se la somete a un proceso químico que cambia las características naturales del vegetal del que se extrajo. La celulosa es tratada y purificada para producir el rayón. Fundamentalmente su raíz proviene de la pulpa de madera procesada.
Para fabricar el rayón, la celulosa purificada, se convierte a través de un proceso químico, en un compuesto soluble. Esta solución, se transforma en filamentos suaves, que luego se regeneran como celulosa casi pura. Debido a esta reconversión, al rayón se le denomina: fibra de celulosa regenerada.
La celulosa purificada para producir rayón, proviene de la pulpa de madera procesada. Es conocida como celulosa disolvente para diferenciarla de las pulpas que se utilizan en la fabricación del papel.
Rayón viene en una variedad de formas, cada una de las cuales tiene su propio método de producción. El tipo más común de rayón se conoce como viscosa. Aunque fue patentado a finales del siglo XX, este tipo de rayón se ha producido desde la primera mitad del mismo siglo.
El primer paso en la fabricación de viscosa, también conocido como rayón regular, es obtener celulosa, que es un tipo de fibra vegetal. Los fabricantes luego usan lejía para remojar la celulosa hasta que se disuelva. Este proceso crea una sustancia que debe ser exprimida a través de un equipo especial para eliminar el exceso de líquido.
El material que queda se rompe en pequeños trozos, conocidos como miga blanca, y se deja secar al aire libre. Los productores luego mezclan la miga blanca con disulfuro de carbono, un solvente químico no polar. Este solvente convierte la miga blanca en miga amarilla, también conocida como xantato de celulosa.
Después de dejar que se instale durante un tiempo, la miga amarilla se filtra y se elimina el exceso de aire del material. Los pasos finales de fabricación incluyen: un baño de ácido, un proceso de estiramiento y un lavado de limpieza. Después de todos estos pasos, el rayón regular está listo para ser cortado y utilizado en una serie de aplicaciones.
Están descritos varios procedimientos para la preparación de rayón. Uno de ellos es el método denominado de cupramonio que usa sales de cobre e iones amonio y algodón o papel de filtro como fuente de celulosa.1
La reacción es:
CuCO3 • Cu(OH)2(s) + 4NH3(aq) → CuCO3(s) + + [Cu(NH3)4]2+(aq) + 2OH–(aq)
En este caso el cobre se asocia a los grupos -OH de las cadenas de celulosa. El tratamiento con ácido sulfúrico 1M del material obtenido, conduce a la formación de rayón. [4]
La mezcla de rayón con seda, lino o algodón permite fabricar tejidos mixtos, que a su vez combinan las propiedades de cada uno de ellos, para mejorar el tejido resultante.
Estructura
El rayón normal posee líneas longitudinales llamadas estrías y una sección cruzada de forma indentada circular. Las secciones cruzadas del HWM y del rayón "cupra" son redondas. El rayón filamentoso tiene de 80 a 980 filamentos por hilo.[5]
Las fibras de rayón son, por naturaleza, muy brillantes, pero la adición de pigmentos mates reduce su brillo natural.
Propiedades
Las fibras pueden teñirse fácilmente de otros colores. Los tejidos de rayón son suaves, ligeros, frescos, cómodos y muy absorbentes, pero no aíslan el cuerpo, permitiendo la transpiración. Por ello son ideales para climas calurosos y húmedos.
El rayón de acetato, no funde, arde rápidamente dejando un residuo de ceniza muy pequeña. Se sintetiza a partir de ácido sulfúrico en frío al 80 %. Además, es sensible al calor y exige precauciones para su planchado. Así mismo debe ser teñido con anilinas. Acepta admirablemente las tinturas combinadas, presentándose por eso el teñido multicolor.
El rayón derivado de la nitrocelulosa de Chardonnet, del proceso viscoso o del cuproamonio, se caracteriza por su fácil teñido y porque su consistencia sufre al mojarse, aunque una vez seco recupera íntegramente su fuerza.
El rayón viscoso, es resistente al uso y a la luz, se tiñe con gran facilidad y no le ataca la polilla, con él se teje gran variedad de tejido desde el papelón hasta la sedaría más fina.
La resistencia del rayón normal con el paso del tiempo es baja, especialmente si se moja; además posee la menor recuperación elástica de todas las fibras. En cambio, el rayón HWM es mucho más fuerte y duradero. El rayón normal debe lavarse en seco, mientras que el rayón HWM puede lavarse en lavadora.
Tipos
Actualmente, existen varios tipos de fibra de rayón que se utilizan comercialmente. La más conocida de estas fibras es la Viscosa. Este nombre proviene de la alta viscosidad de la solución de celulosa.
El HWM es una versión modificada de la viscosa que destaca por ser más resistente con el agua. El rayón HWM es también conocido como "polinósico" o por el nombre comercial MODAL.
El rayón de alta tenacidad es otra versión modificada de la viscosa casi el doble de resistente que el HWM.
El rayón de cupramonio tiene propiedades similares a la viscosa, pero durante su producción la celulosa es combinada con cobre y amoniaco.
La viscosa y el acetato son los tejidos de rayón más utilizados en la actualidad, incluso en la fabricación de trajes de caballero. El acetato es usado en telas como satenes, brocados, y tafetanes para acentuar el brillo, el cuerpo, la caída y la belleza de estas texturas.
Usos
El uso principal de rayón se encuentra en la industria textil. Este material se usa con mayor frecuencia para crear prendas livianas, de bajo costo y fáciles de cuidar.
Se usa mayoritariamente en:
- La confección textil (blusas, vestidos, chaquetas, lencería, forros, trajes, corbatas)
- Decoración (colchas, mantas, tapicería, fundas)
- Industria (material quirúrgico, productos no tejidos, armazón de neumáticos)
- Otros usos (productos para la higiene femenina)[6]
Además de estas aplicaciones, también se puede utilizar como un relleno para cojines de muebles, almohadas para dormir e incluso juguetes de peluche para niños
El rayón de alta tenacidad es otra versión modificada de la viscosa casi el doble de resistente que el HWM. Esta clase de rayón se usa normalmente en la industria, por ejemplo en los armazones de las cubiertas de los neumáticos.
Enlaces externos
Referencias
- ↑ Gacén Guillen, Joaquín.Progreso y desarrollo de las fibras químicas. Disponible en:[1]. Consultado 24 de junio del 2019.
- ↑ Sobre la industria del rayón, véase Alfred Chandler, Escala y diversificación, PUZ, Zaragoza, 1996, Tomo2, pp. 494-502.
- ↑ Comisión de Propaganda y Estudios Económicos de la Unión Industrial Argentina, La industria textil y el consumo nacional, Buenos Aires, 30 de noviembre de 1943, p. 2
- ↑ Calvo Flores, Francisco G. y Isac, Joaquín. Introducción a la química de los polímeros biodegradables: una experiencia para alumnos de segundo ciclo de la ESO y Bachillerato. Disponible en:[2]. Consultado 24 de junio del 2019
- ↑ Textiles (9ª Edición) por Sara J. Kadolph y Anna L. Langford. Upper Saddle River, New Jersey. Prentice Hall
- ↑ «Síntesis de viscosa (rayón). Disponible en:[3]. Archivado desde el original el 18 de enero de 2009. Consultado el 24 de junio de 2019
Bibliografía
- G. B. Kauffman, M. Karbassi, J. Chem. Educ. 1985, 62, 878.
- M. A. Knopp, J. Chem. Educ.1997, 74, 401.
- Cegarra Sánchez, José. Nuevos desarrollos en el campo de las fibras manufacturadas. Boletín del Instituto de Investigación Textil y de Cooperación Industrial, 1970, nº 43, p. 11-33. Disponible en:[4]. ISSN1131-6756.
Fuentes
- Belini, Claudio .EXPANSIÓN Y CRISIS DE LA INDUSTRIA TEXTIL DEL RAYÓN, 1925-1939. (Enero, 2010). Disponible en:[5]. Consultado 24 de junio del 2019.
- Rayon Fiber. Disponible en:[6]. Consultado 24 de junio del 2019.
- Delgado, Javier. Perspectivas de la producción de fibra de llama en Bolivia. Disponible en:[7]. Consultado 24 de junio del 2019.
- Olney, Louis A. Mazar Barnett, Jaime, Trad. Tecnología Química de Fibras Textiles.9a. ed. El Ateneo. Buenos Aires. (AR) 1947. 331 p., il.Figuras-Tablas.
- Freixa Blanxart, Asunción. Las fibras alternativas al amianto: consideraciones generales.
- Timón Tiemblo, Mª Pía . TEJIDOS Y FIBRAS POPULARES. Disponible en:[8]. Consultado 24 de junio del 2019.
- Conozcamos Los Tejidos: El Rayón. Junio 2010. Disponible en:[9]. Consultado 24 de junio del 2019.
