Fibra
acrílica (Orlon)
La
fibra acrílica es una fibra sintética elaborada a partir de acrilonitrilo, del
que deriva su nombre genérico. El acrilonitrilo se obtuvo por primera vez en
Alemania en 1893. Fue uno de los productos químicos utilizados por Carothers y
su equipo en la investigación fundamental sobre altos polímeros que se llevó a
cabo en la compañía Du Pont. Du Pont desarrolló una fibra acrílica en 1944 e
inició la producción comercial de las mismas en 1950. Se le dio el nombre
comercial de Orlón.
Obtención
El
acrilonitrilo es la principal materia prima principal para la fabricación de
fibras acrílicas. Se hace por diferentes métodos. En un procedimiento
comercial, el cianuro de hidrógeno se trata con acetileno:
Acetileno
+ El cianuro de hidrógeno = acrilonitrilo
Etileno
- Oxidación del aire = El óxido de etileno + HCN - cyanahydrin = Etileno - La
deshidratación a 300 º C (catalizador) - Acrilonitrilo = Fibra Acrílica
Producción/Hilatura
Algunas
fibras acrílicas se hilan en seco, con disolventes y otras se hilan en húmedo.
En
la hilatura con disolventes, los polímeros se disuelven en un material
adecuado, como dimetilformamida, la extrusión se hace en aire caliente y se
soldifican por evaporación del disolvente. Después de la hilatura, las fibras
se estiran en caliente a tres o diez veces su longitud original, se ondulan, se
cortan y se comercializan como fibra corta o cable de filamentos continuos. En
la hilatura en húmedo, el polímero se disuelve en un disolvente, la extrusión
se efectúa en un baño coagulante, se seca, se ondula y recoge en forma de cable
de filamentos continuos para usarlo en el proceso de voluminizado o se corta en
fibras y se embala.
El
acrilonitrilo es relativamente barato, pero los disolventes son costosos, por
lo que el hilatura es más caro que en otras fibras sintéticas.
Proceso de producción de fibra acrílica
En
un proceso de polimerización continua, 95% de acrilonitrilo y 6% de acrilato de
metilo (400 partes) 0,25% de solución acuosa de K2S2O8 (600 partes), 0,50% de Na2S2O5
solución (600 partes) y ácido sulfúrico 2 N (2,5 partes) se alimentan a la
reacción buque a 52 grados C bajo atmósfera de nitrógeno dando una suspensión
con 67% de polímero. La suspensión se retira continuamente, se filtró y se lavó
hasta que está libre de sales y se seca.
Acrilonitrilo
es seco hilado. El material se disolvió en dimetil formamida, la solución
contiene 10-20 polímeros. Se calienta y se extruye en una célula de hilatura
calentada. Un medio caliente se evapora como se mueve el aire, nitrógeno o
vapor en contracorriente a los viajes de los filamentos y se elimina el
disolvente a llevarlo a una unidad de recuperación. Los filamentos son
estirados en caliente a 100 a 250 C en función del tiempo de contacto en la
zona caliente, a varias veces su longitud original.
Química y estructura molecular
Estructura
química del acrilonitrilo.
Las
fibras acrílicas son fibras elaboradas en donde la sustancia que forma la fibra
es un polímero sintético que, cuando menos, contiene 85% en peso de acrilonitrilo.
El
monómero de acrilonitrilo se descubrió en 1893 y el polímero se patentó por
primera vez en 1929. El polímero puro extremadamente isoble hasta que se
descubrió la dimetilformamida. Las fibras que están compuestas por 10% de
acrilonitrilo, tiene una estructura interna compacta, muy orientada, lo que
hace virtualmente imposible el teñido. Por lo tanto, la mayoría de las fibras
acrílicas se fabrican como copolímeros, hasta por un 15% de aditivos que
producen una estructura más abierta, lo cual permite que los tintes sean
absorbidos por la fibra. Los aditivos proporcionan zonas adecuadas para el
teñido y son catiónicos para los tintes ácidos y aniónicos para los tintes
básicos. Esto hace posible el proceso del teñido cruzado.
Identificación
IDENTIFICACIÓN DEL PUNTO DE FUSION
Las fibras acrílicas
no presentan un punto de vista de fusión definido; sin embargo, cuando se las
somete a una presión tienden a adherirse a las superficies metálicas a
temperaturas comprendidas entre 215 y 255 °C.
Propiedades
Estéticas
Los acrílicos son las más semejantes a la lana. Las
fibras para alfombras parecen ser lana y los tejidos para bebé parecen ser de
lana, pero son más suaves y su cuidado es mucho más simple. El jersey, el
challis y otras telas finas pueden reproducirse con fibras acrílicas. El costo
de las telas y de las prendas elaboradas con fibras acrílicas es semejante a la
lana de buena cálidad, pero son especialmente adecuadas para las personas
alérgicas a la lana. Las primeras fibras acrílicas producían frisas ( pilling)
y las prendas se estiraban y abolsaban ( en lugar de encoger, como la lana)
pero dichos problemas se solucionaron al utilizar estructuras adecuadas en los
hilos y el tejido.
Los acrílicos pueden plancharse, también tienen la capacidad
de desarrollar un potencial de encogimiento latente y retenerlo indefinidamente
a temperatura ambiente.
Durabilidad
Las fibras acrílicas no son tan durables como el nylon,
el poliéster, o las fibras de olefina, pero para prendas de vestir y usos domésticos
su resistencia es satisfactoria. El primer orlon se produjo en forma de
filamento con una resistencia casi tan buena como el nylon. La resistencia de
las acrílicas a los tintes y el alto costo de producción limitó su uso en estos
usos finales. Más tarde se alcanzó éxito utilizando fibras cortas de menor
resistencia.
Comodidad
Las fibras acrílicas son suaves y no alergénicas. Tienen
una densidad de 1.14-1.15 g/ cc, lo que lo hace mucho más ligera que la lana.
La recuperación de humedad varia de 1.30 a 3.0%. Las fibras acrílicas de gran
volumen proporcionan calor en telas ligeras.
Cuidado y conservación
Las fibras acrílicas tienen buena resistencia a la
mayoría de los productos químicos, excepto a los álcalis fuertes y a los
blanqueadores a base de cloro. Los acrílicos pueden lavarse en seco; en algunas
prendas se pierde el acabado y la tela se sentirá áspera. Estas fibras son
resistentes a las polillas y hongos. Las fibras acrílicas tienen una
excelente resistencia a la luz solar. Las características de combustión de las
fibras acrílicas son similares a la de los acetatos. Las fibras se reblandecen,
se incendian y arden libremente, descomponiéndose para dejar un residuo negro y
quebradizo. Despide un olor químico aromático, muy distinto del olor a vinagre
de los acetatos. La diferencia en inflamabilidad de las fibras acrílicas y las
modacrílicas es resultado del alto contenido del acrilonitrilo en las
acrílicas. Las modacrílicas, donde el contenido de esta sustancia es mucho
menor.
Jersey
, suéter, mantas
Telas
resistente a las arrugas.
Bucles
y tejidos de lana
Alfombras
y tapetes.
suéteres,
calcetines, ropa de lana, tejido de punto circular de ropa deportiva, ropa y
vestir para niños
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