IDENTIFICACIN DE FIBRAS MANUFACTURADAS POR EL MTODO DE
MICROSCOPALABORATORIO N21. OBJETIVO GENERAL.
Adquirir destreza al momento de analizar las fibras
manufacturadas por el mtodo microscpico. Observar la forma de las
vistas transversales y longitudinales; y notar algunas diferencias
que existen con las naturales. 2. FUNDAMENTO TEORICO.Las fibras
manufacturadas fueron creadas inicialmente con un solo objeto:
servir de ayuda a las fibras naturales, ya sea en periodo de
escasez o de elevado coste. Actualmente su empleo se debe a la
posibilidad de adaptar sus caractersticas a cada uso especfico,
creando nuevas fibras para responder las exigencias del mercado,
mientras que las fibras naturales deben ser utilizadas con sus
caractersticas inherentes e inmutables. As, por ejemplo, el rayn ha
reemplazado al algodn en los tejidos para neumticos, la poliamida
ha sustituido casi por completo a la seda en las medias de damas, y
en lencera fina. FIBRAS ARTIFICIALES.Las fibras artificiales ms
importantes son las manufacturadas a base de polmeros celulsicos y,
de entre ellas, destacan la VISCOSA, el ACETATO, el TRIACETATO, el
RAYON, la CUPROCELULOSA, la FIBRAMODAL y el ACETATODESACETILADO.
Entre las procedentes de polmeros proteicos cabe citar la CASEINA,
la del cacahuete y del maz. De otros polmeros, nicamente el
ALGINATO tiene produccin considerable.Las primeras fibras
artificiales trataban de imitar al gusano de seda que fabrica un
filamento continuo, finsimo, elstico y resistente. El ingeniero
francs Hilaire de Chardonnet fue el primero en obtener lo que llam
seda artificial o seda Chardonnet en 1884, y la present en la
Exposicin Universal de Pars de 1889.
FIG.1 Muestra de rayn de una falda, fotografiada con lente
macro.
Entre las ms importantes tenemos: La viscosa (CV) Inventada a
principios del siglo XX, su materia prima es pulpa de madera o
pelusa de algodn, que se disuelve en leja de soda y a partir de la
cual se obtienen las fibras textiles. Caractersticas generales: Es
similar al algodn pero de inferior calidad. Es ms elstica que las
fibras vegetales pero menos que las animales. Tiene gran poder de
absorcin de agua, produciendo hinchamiento de las fibras y
reduciendo elasticidad en el tejido. La retencin de agua puede
llegar al 90 100% del peso de la fibra en seco. Es sensible a los
cidos y a los lcalis. Hmeda es poco resistente y los colores poco
slidos. El acetato (CA) = Diacetato Composicin: Acetato de
celulosa. Caractersticas generales: Puede obtenerse con un aspecto
brillante, muy parecido al de la seda. Es prcticamente inarrugable.
Sensible a los cidos y a los lcalis. Es ms elstico que las fibras
vegetales pero menos que las animales. Retiene entre un 20 y un 25%
de su peso en agua. Arde produciendo un caracterstico olor a
vinagre, desprendiendo gotas que se solidifican al dejar de
arder.
El triacetato Composicin: Acetato de celulosa, ms acetilada que
el diacetato. Caractersticas generales: Es una fibra con
propiedades semejantes a las de las fibras sintticas, con mejores
cualidades que las del diacetato. Ms resistente a los lcalis y a
las temperaturas altas. Menos absorbente de agua, ms estable en el
lavado. Seca ms fcil pero se carga de electricidad esttica con
facilidad. Admite muy bien el plisado permanente. Estable ante la
luz.
El raynComposicin: El rayn es una fibra fabricada de celulosa
regenerada. Est hecho a partir de celulosa purificada,
principalmente de pulpa de madera, que se convierte qumicamente en
un compuesto soluble. Enseguida, se disuelve y se obliga a travs
los orificios de una placa de acero inoxidable, llamada la hilera o
Spinneret para producir filamentos que se solidifican qumicamente,
resultando en fibras sintticas de celulosa casi pura. Debido rayn
est fabricado a partir de polmeros de origen natural, se considera
una fibra artificial o semi-sinttica, los tipos especficos de rayn
de viscosa incluyen, Modal y Lyocell, cada uno de los cuales
difieren en proceso de fabricacin y las propiedades del producto
acabado. FIBRAS SINTETICAS:Una fibra sinttica se forma uniendo
elementos qumicos simples (MONMEROS) para conseguir nuevos cuerpos
qumicos complejos (POLMEROS). Entre unas fibras sintticas y otras
su diferencia viene dada por los elementos qumicos que utilizan,
por la forma en que se unen formando los polmeros y por el mtodo de
hilatura empleado. En algunos casos, se han reproducido en
laboratorio fibras artificiales y sintticas que tienen algunas
caractersticas comunes con las naturales correspondientes; en
otros, la qumica ha proporcionado a la industria textil fibras
totalmente nuevas, con caractersticas especiales, apropiadas a
determinados usos y a la demanda del mercado.
FIG 2. Fotografa de microscopio electrnico del polister
Entre las ms importantes tenemos: Acrlicas (PAN) Composicin:
Polmeros del acrlico nitrilo. El acrilonitrilo es la sustancia con
que se elaboran las fibras acrlicas. Obtenido para este fin por
primera vez en Alemania en el ao 1893, fue uno de los productos
utilizados por Carothers Wallace para estudiar el comportamiento de
los monmeros asociados en cadenas moleculares. En 1929 se patent el
polmero. Es extremadamente compacto y hasta que no se descubri el
disolvente apropiado no se pudo hilar. Ello hace que la mayora de
las acrlicas se fabriquen con el acrilonitrilo asociado a otros
polmeros, para poder introducir en la fibra otros aditivos, como
color, etc.Caractersticas generales Las fibras acrlicas tienen la
apariencia de una lana suave y clida, no alergnicas; desde el
inicio de su uso, ocuparon el espacio que antes era exclusivo de
las lanas (alfombras, jerseys). Sensible a los cidos y estable a
los lcalis. Estable ante la luz. Son fibras de alto encogimiento.
Combinadas en el mismo hilo con fibras que no encogen, en un
tratamiento con calor se consigue un hilo de gran volumen; si es
sobre un tejido lo hace voluminoso. Gran elasticidad, pero de menor
resistencia mecnica que las poliamidas y polister. Menos
desprendimientos superficiales que en la poliamida y el polister.
Escassima absorcin del agua, se escurre sola inmediatamente. Las
que en su composicin son modacrlicas son ignfugas y tienen en
general un mejor comportamiento trmico
Las modacrlicas: Son fibras acrlicas modificadas, en las que el
acrilonitrilo se asocia a varios otros polmeros formado un
copolmero, que es a su vez diferente segn cada asociacin molecular.
Siempre el acrilonitrilo estar presente en un porcentaje entre el
35 y el 85% del total constitutivo de copolmero. Los otros
componentes suelen ser cloruro de vinilo (CH2CHCL), cloruro de
vinilideno (CHCCL2) o dicianuro de vinilideno (CH2CCN2). Por este
mtodo de asociacin en copolmeros se consiguen cualidades especiales
que las acrlicas no tienen, como, por ejemplo, rechazo a la flama o
autoextincin; cualidades que sirven para el cumplimiento de
exigencias legales en revestimientos de superficies, etc. Poliamida
(PA) o Nylon Composicin: Poliamidas de diferentes tipos. El Nylon
fue la primera fibra sinttica que sali al mercado (desde 1938 se
fabrica a escala industrial) y su aparicin fue de modo casual.
Wallace Carothers investigaba en EE.UU., para la compaa Dupont, el
comportamiento de las molculas simples que unidas pueden formar
molculas gigantes del mismo cuerpo qumico; es decir, formar
polmeros a base monmeros. El resultado fue una molcula
POLIAMIDA.Caractersticas generales Comnmente la fibra es redonda y
uniforme en su seccin longitudinal. Es una fibra termoplstica. Slo
admite un termofijado permanente. Es cristalino. Puede sufrir
fijados temporales, debido a una cierta afinidad por el agua. Al
retirar una llama de su contacto, deja de arder y desprende gotas.
Tiene una altsima elasticidad. Presenta buena resistencia a la
traccin y sobre todo a la abrasin, aunque presenta problemas de
pilling. La texturizacin de los filamentos reduce la tendencia al
pilling. Se puede texturizar en brillante o mate. Tiene un bajsimo
ndice de absorcin de agua: 1,5%. Sensible a los cidos, resiste bien
a los lcalis. Muy sensible a los rayos ultravioletas. Se mezcla con
las fibras naturales, aadindose a stas hasta un 20 % para abaratar
el tejido y mejorar su resistencia a la traccin.
Polister (PES) Composicin: Polisteres distintos. Cualquier
polmero de cadena larga, en la que al menos un 85% de su peso es un
ster de alcohol dihdrico y cido teraftlico. Carothers investig
estos polmeros en 1930, pero lo abandon por el Nylon.La primera
fibra de polister fue desarrollada en Inglaterra, en 1941, por la
Asociacin de estampadores de calic. La produjo ICI; se patent y tom
el nombre comercial de TERYLENE. A la fibra de la compaa Dupont de
EE.UU., se le dio el nombre de DACRON y se comercializ a partir de
1953.Caractersticas generales Puede ser brillante o mate, el
texturizado, que a su vez puede rizarlo, le confiere un tacto ms
clido. Es menos transparente que el Nylon. Es blanco, pero se puede
teir en el color deseado. Es una fibra termoplstica, lo que permite
en ello un plisado permanente. Arde con humo negro. Es muy elstica.
Muy resistente a la rotura, a la abrasin, a los insectos y los
hongos. La telas fabricadas de fibra cortada pueden presentar
problemas de "pilling". Retencin de agua del 3 al 5%. Gran afinidad
por la electricidad esttica. Resiste a los cidos pero no a los
lcalis. Fermenta el sudor, por su escasa absorcin; inapropiado en
climas hmedos. Telas tejidas con ligamentos especiales facilitan el
transporte de la humedad corporal (wickability), dando como
resultado las prendas "dry-fit".
3. MATERIALES Y EQUIPO.
MICROSCOPIO. Consta de dos o ms lentes, que actan en conjunto.
El lente que se encuentra cerca del objeto recibe el nombre de
objetivo.La imagen aumentada del objeto que es formada por el
objetivo, se enva a un segundo lente o conjunto de lentes, prximos
al ojo del observador, que reciben el nombre de oculares.Entre los
microscopios compuestos tenemos la proyectina de gran utilidad en
la industria textil, que se puede determinar lo siguiente:
Identificacin de fibras. Uniformidad de dimetro o grosor de los
hilos. Dao mecnico y qumico de las fibras. Finura de las fibras.
Macrofotografas.
MICROTOMO. Los micrtomos son instrumentos de corte para la
elaboracin de preparados que se usan en la microscopa. Para cumplir
con las altas exigencias de tales preparados, los micrtomos
permiten realizar cortes extremadamente finos como los requiere las
fibras textiles. Los micrtomos en la elaboracin de preparados para
la microscopa normalmente los micrtomos modernos permiten cortes de
un espesor de 0,1 hasta 100 m. A modo comparativo: El cabello
humano tiene un espesor entre 50 y 70 m. Para poder analizar
objetos, estos deban ser lo suficientemente finos para que la luz
los traspasara. Los primeros micrtomos eran en su inicio simples
cuchillas (normalmente cuchillas de afeitar) con los que se hacan
cortes de forma manual. Los primeros micrtomos, tal como hoy en da
los conocemos, se desarrollaron en 1770. Con estos se poda fijar la
prueba y ajustar el grosor del corte mediante unos tornillos. Hoy
en da, los micrtomos mecnicos se componen de un bloque, un
sujeta-muestras y un equipo tcnico para el control del avance. La
calidad de los preparados depende del tipo de avance, de la
geometra de la cuchilla y de la declinacin (ngulo entre la cuchilla
y la direccin de corte). Adems de los micrtomos mecnicos hoy en da
se usan cada vez ms los micrtomos lser, con los que es posible
preparar muestras sin contacto.
HOJA DE AFEITAR. Hojas de acero inoxidable de forma rectangular
que en los lados de mayor longitud son muy filudos y en este
laboratorio se usa para cortar transversalmente las diferentes
fibras.
PORTA-OBJETO: Un portaobjetos es una fina placa de vidrio sobre
el cual se disponen muestras para visualizarlas al Microscopio. Sus
dimensiones tpicas son de 75 mm x 26 mm. El objeto a observar suele
disponerse sobre este instrumento para despus situarse en el
microscopio y ser observado. En ocasiones puede cubrirse la muestra
con un cubreobjetos, una fina pieza de vidrio.
CUBRE-OBJETO: Un cubreobjetos es una fina hoja de material
transparente de planta cuadrada (normalmente 20mm x 20mm) o
rectangular (de 20 mm x 40 mm habitualmente). Se coloca sobre un
objeto que va a ser observado bajo microscopio, el cual se suele
encontrar sobre un portaobjetos4. PROCEDIMIENTO.
Primero se elige la fibra a analizar que se encuentran en unos
potes, este paso se tiene que hacer con cuidado para no contaminar
las fibras restantes. Se coge un conjunto de estas de tal manera
que se encuentren lo ms paralelizadas posible, hay algunas fibras
que son ms difciles que otra para paralelizar debido a su
esponjosidad. Estas fibras ya paralelizadas se introduce por el
agujero del disco del micrtomo con la ayuda de una aguja y un hilo
con el fin de que queden sujetas y sean fcil de cortar. Una vez
sujetas, con una hoja de afeitar, se hace un primer corte para
quitar los sobrantes de fibra en el disco y este se ubica en el
micrtomo. Con el tornillo del micrtomo se hace ascender la aguja de
este para sacar un poco de fibra, esta se corta minuciosamente ya
que este ser el corte que se va a ver en el microscopio. Una vez
cortada la fibra correctamente, se le pasa una capa delgada de
esmalte transparente y se espera un aproximado de 5 minutos a que
seque, en ese lapso de tiempo se prepara el porta-objeto al cual se
le pone un gota pequea de glicerina. Cuando se seca el disco, se
vuelve a sacar un poco de fibra para cortarlo y llevarlo al
porta-objeto, este pedazo de fibra se pone en la gota de glicerina
y luego es cubierto con una pequea luna que sirve de cubre objeto
para que la fibra a analizar no se mueva ni contamine. Para el caso
de la vista longitudinal, se coge un poco de fibras paralelizadas,
este se coloca en el portaobjeto y lo cubrimos con el cubreobjetos
para ser llevado al microscopio. Finalmente estos son llevados al
microscopio para ser identificados y ver de qu fibra se trata, para
esto se tiene una gua patrn con el cual se puede comparar.
5. RESULTADOS.
I. Muestra 31A simple viste se vea esponjoso con fibras gruesa y
delgadas, las fibras delgadas se vean ms rizadas, por esto y su
esponjosidad era difcil de paralelizar. La vista transversal se
poda observar secciones redondas de color negro y dorados. Con
respecto a la fibra transversal, las fibras delgadas se vean
trasparente, continuo y rizado, sin embargo, las gruesas se vean ms
oscuros, liso y continuo. Comparando con el manual patrn, se trata
del POLIESTER.
VISTA LONGITUDINALVISTA TRANSVERSAL
II. Muestra 17Este es una fibra fcil de cortar, no hubo muchos
problemas para sacar una seccin transversal de manera correcta, el
corte transversal en el micrtomo se vea de un tono oscuro casi
negro, pero en el microscopio se notaba del color del hilo que era
rojo. Su vista transversal era como pop-corn casi redondeado, se
confunde con la vista transversal del rayn viscosa de regular
tenacidad, pero su vista de ste era muy irregular. Su vista
longitudinal de color rojo transparente y muy liso y continuo.
Viendo la gua patrn, esta fibra se trata de RAYON ACETATO.VISTA
LONGITUDINALVISTA TRANSVERSAL
III. Muestra 52A simple vista, la fibra tenia forma como de
zigzag, su color era blanco brilloso. No era muy difcil de
paralelizar, sin embargo, fue muy difcil de introducirlo al disco
ya que no era esponjoso, esto hacia que no se ablande y entre al
disco. En la vista transversal claramente se notaba la forma de la
seccin como huesitos de perro, esto nos haca pensar que se trataba
del acrlico. Al ver la vista longitudinal era lizo y transparente.
Con esto y viendo el manual patrn, definitivamente se trata del
ACRILICO. VISTA TRANSVERSALVISTA LONGITUDINAL
IV. Muestra 34 A simple vista tena el aspecto como de teknopor
con fibrillas sueltas. Para paralelizar se tena que hacer como si
fuese algodn y una vez paralelizadas justamente tena el aspecto del
algodn. Su vista transversal eran de seccin casi redondos y su
vista transversal era lizo y continuo. Al verlo en el microscopio
no dejaba pasar la luz, por eso se vea un poco oscuro a pesar de
que el corte era muy delgado. Comparando con la gua patrn se
trataba de RAYON VISCOSA DE ALTA TENACIDAD.VISTA LONGITUDINALVISTA
TRANSVERSAL
6. CONCLUSIONES.
Las fibras manufacturadas tienen la vista transversal de manera
liza y continua, es decir son regulares, sin embargo, las naturales
son ms irregulares. Las fibras manufacturadas tiene formas extraas
en su seccin transversal, esto con la finalidad de que se acomoden
mejor a las fibras naturales, ya que, la mayora de fibras
manufacturadas se mezclan con las naturales. Las fibras
manufacturadas son ms fciles de paralelizar y de cortar, no se
arrastran como las naturales que hay mayor complicacin al momento
de analizarlas. Para obtener un mejor panorama se conect el
microscopio a un computador, en este se poda ver lo que se
observaba en el microscopio. Pero al observar directamente en el
microscopio, se notaba que era ms ntido que en el computador.
7. RECOMENDACIONES.
Como se va a realizar varios cortes ya que los cortes no son
correctos al inicio, se debe tener una cierta cantidad de hojas de
afeitar y no solo uno. La glicerina se debe encontrar libre de
impurezas ya que esto puede confundir al momento de observar a
travs del microscopio. No se debe cortar con mucha fuerza ni tratar
de hacerlo rpido, esto ocasiona que la fibra se arrastre y se vea
una mancha en el microscopio. Para una mejor claridad al observar
la vista transversal, cortar lo ms delgado que se pueda la seccin
transversal, ya que de lo contrario se observara oscuro. Tener el
rea de trabajo limpio ya que por ms mnimo que sean las impurezas,
esto se ver reflejado en el microscopio. Tener mucha paciencia.
8. BIBLIOGRAFIA.
Lockun Fidel Eduardo, LA INDUSTRIA TEXTIL Y SU CONTROL DE
CALIDAD Fibras Textiles. Vol. II. Pg. 59-60. Blog- PROGRAMA DE
TEXTILIZACION CIENCIAS TEXTILES./ Francisco Meja A.
http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_artificial
9. ANEXO.
INDICE
1.OBJETIVO GENERAL.12.FUNDAMENTO TEORICO.1FIBRAS
ARTIFICIALES.1FIBRAS SINTETICAS:33.MATERIALES Y
EQUIPO.54.PROCEDIMIENTO.75.RESULTADOS.76.CONCLUSIONES.97.RECOMENDACIONES.98.BIBLIOGRAFIA.99.ANEXO.9
7
