Historia De La Viscosa ( Rayn )
Historia De La Viscosa ( Rayn )
El rayn ( Viscosa ) fue la primerafibra manufacturada; se
produce a partir de unpolmeroque se encuentra en la naturaleza
(celulosa), por tanto no es unafibra sinttica, sino una fibra
celulsica manufacturada y regenerada. La fibra era vendida como
"sedaartificial" hasta que en 1924 se adopt el nombre "rayn",
siendo conocida enEuropaadems por el nombre de "viscosa". Hasta los
aos 30 slo se fabricaba rayn en forma de hilo, hasta que se
descubri que las fibras rotas que se desechaban en la produccin de
hilo valan para ser entretejidas.Las propiedades fsicas del rayn no
cambiaran hasta el desarrollo del rayn de alta tenacidad en los aos
40. Posteriores investigaciones llevaron a la creacin del rayn HWM
omodalen los 50.1
Propiedades ms importantes
El rayn es una fibra muy verstil y tiene las mismas propiedades
en cuanto a comodidad de uso que otrasfibras naturalesy puede
imitar el tacto de laseda, lalana, elalgodn o ellino. Las fibras
pueden teirse fcilmente de otros colores como por ejemplo rojo. Los
tejidos de rayn son suaves, ligeros, frescos, cmodos y muy
absorbentes, pero no aislan el cuerpo, permitiendo la transpiracin.
Por ello son ideales para climas calurosos y hmedos.2Segn su
presentacin, se distingue entre el llamadorayn filamentoy laviscosa
de fibra corta. Al arder, este tipo de fibra despide un olor a
papel quemado que es caracterstico de las fibras con base de
celulosa.Uno de los inconvenientes de algunos tipos de rayn es su
baja resistencia, especialmente en estado hmedo; adems, posee la
menor recuperacin elstica de todas las fibras. Sin embargo, el rayn
HWM o fibramodal, es mucho ms fuerte y duradero. Los cuidados
recomendados para el rayn normal se basan en su lavado en seco. En
cambio, el rayn HWM puede lavarse a mquina
Estructura fsica del rayn
El rayn normal posee lneas longitudinales llamadas estras y una
seccin cruzada de forma endentada circular. Las secciones cruzadas
del HWM y del rayn "cupra" son redondas. El rayn filamentoso tiene
de 80 a 980 filamentos por hilo. Las fibras de rayn son, por
naturaleza, muy brillantes, pero la adicin de pigmentos mates
reduce su brillo natural.
Mtodo de produccinDe La Viscosa
El rayn normal (o viscosa)es la forma ms producida de rayn. Este
mtodo de produccin de rayn ha sido empleado desde principios de los
90 y tiene la capacidad de producir tanto filamentos como fibras
entretejidas. El proceso es como sigue:CELULOSA: La produccin
empieza con celulosa procesada.INMERSIN: La celulosa es disuelta
ensosa custica.PRENSADO: La solucin es prensada por rodillos para
eliminar el exceso de lquido.PASTA BLANCA: Las hojas prensadas son
despedazadas o trituradas para producir lo que se conoce como
"pasta blanca".ENVEJECIMIENTO: Se consigue exponiendo la "pasta
blanca" a la accin del oxgeno.
-XANTACIN: La "pasta blanca" envejecida es mezclada con
disulfuro de carbono en un proceso conocido como xantacin.PASTA
AMARILLA: La xantacin modifica la composicin de la mezcla de
celulosa resultado un producto llamado "pasta amarilla".VISCOSA: La
"pasta amarilla" es disuelta en una solucin custica para
formarviscosa.MADURACIN: La viscosa se deja reposar durante un
tiempo, dejando que madure.FILTRADO: Tras la maduracin, la viscosa
es filtrada para eliminar cualquier partcula no
disuelta.DEGASIFICACIN: Cualquier burbuja de aire es eliminada de
la viscosa por presinEXTRUSIN: La solucin de viscosa es extruida a
travs de un molde parecido a una alcachofa de ducha con agujeros
muy pequeos.BAO CIDO: Una vez que la viscosa sale del molde
permanece sumergida encido sulfrico, resultando los filamentos de
rayn.ESTIRADO: Los filamentos de rayn son estirados para fortalecer
las fibras.LAVADO: Las fibras son lavadas para eliminar cualquier
residuo qumico.E: Si lo que se desea producir son filamentos, el
proceso acaba aqu, si no se sigue con el entretejido
-Una variante es elrayn acetato, que se diferencia en que la
pasta amarilla se disuelve encido acticodespus de la xantacin. Otra
variante, ms resistente en estado hmedo, es elrayn HWM, tambin
conocido como "polinsico" o por el nombre comercialMODAL.4Elrayn de
alta tenacidades otra versin modificada de la viscosa casi el doble
de resistente que el HWM. Esta clase de rayn se usa normalmente en
la industria, por ejemplo en los armazones de las cubiertas de los
neumticos.4Elrayn de cupramoniotiene propiedades similares a la
viscosa, pero durante su produccin la celulosa es combinada
concobreyamonaco. Debido a los efectos medioambientales derivados
de este mtodo de fabricacin, el rayn de cupramonio ya no se produce
en los Estados Unidos.4
Usos de La Viscosa ( Rayn )
El rayn se usa mayoritariamente en la confeccin textil (blusas,
vestidos, chaquetas, lencera, forros, trajes, corbatas...), en
decoracin (colchas, mantas, tapicera, fundas...), en industria
(material quirrgico, productosno tejidos, armazn de neumticos...) y
otros usos (Tampones y otros productos para la higiene
femenina)
Principios bsicos de Rayn fibra ProduccinEn la produccin de
rayn, purificadade celulosase convierte qumicamente en un compuesto
soluble.Una solucin de este compuesto se pasa a travs de
lahilerapara formar filamentos suaves que luego se convierten o
"regenerar" en celulosa casi pura.Debido a la reconversin del
compuesto soluble de celulosa, rayn se conoce como una fibra de
celulosa regenerada.Hay varios tipos de fibras de rayn en uso
comercial hoy en da, nombrados de acuerdo con el proceso por el que
la celulosa se convierte en la forma soluble y luego regenera.Las
fibras de rayn sonhil en hmedo, lo que significa que los filamentos
que salen de la hilera pasan directamente a los baos qumicos para
solidificar o regeneracin.Rayn viscosa se hizo mediante la
conversin de celulosa purificada para xantato, disolviendo el
xantato en sosa custica diluida y despus la regeneracin de la
celulosa a partir del producto a medida que emerge de la hilera.La
mayora de rayn es hecha por el procedimiento de la viscosa.
MTODOS DE FABRICACIN DEL RAYN
El proceso cuproamoniacales otro bien conocido mtodo de fabricar
rayn. Fue descubierto por Schweitzer en 1857 y tiene la ventaja de
ser menos riesgoso que el proceso Chardonnet. Se disuelve la
celulosa en una solucin de hidrxido cprico en amoniaco y el lquido
viscoso resultante se pasa a presin a travs de los pequeos
orificios de un hilandero hacia un bao de cido diluido donde las
fibras se arrollan en carreteles.El proceso viscoso, ideado por dos
qumicos britnicos, Cross y Bevan en 1892 es, con mucho, el mtodo ms
importante de fabricar seda artificial y por este mtodo se hace la
inmensa mayora de la fibra rayn que se fabrica hoy en da. Se
sumerge la pulpa de madera en una solucin fuerte de soda custica la
que se trata despus con bisulfuro de carbono. De esta forma se
convierte la celulosa en un compuesto que es de fcil dispersin en
la solucin de soda custica. Al producto que as se obtiene se le da
el nombre industrial de "viscosa". Se pasa por presin por los
pequeos poros de una hilandera de metal hacia una solucin de cido
que vuelve a convertir las hebras viscosas en celulosa pura.-El
proceso de acetatono es por regeneracin como los anteriores (en los
que la celulosa se convierte en compuestos de celulosa para
reconvertirse despus en celulosa), ya que las fibras se obtienen en
realidad de acetato de celulosa, por un cambio de la sustancia
natural.Este mtodo, desarrollado comercialmente despus de la
Primera Guerra Mundial, consiste en tratar hilachas inservibles de
algodn con una cantidad excesiva de anhdrido actico y cido actico
para convertirlas en acetato de celulosa; se disuelve ste en
acetona y se para a presin la solucin por una hilandera para
obtener las hebras. Estas son qumicamente tratadas y arrolladas en
carreteles con destino a las industrias textiles.
Proceso de viscosaLa celulosapurificadade celulosapara la
produccin de rayn lo general proviene de la pulpa de madera
especialmente procesada.Se refiere a veces como "disolver celulosa"
o "pasta soluble", para distinguirla de las pastas grado inferiores
utilizados para la fabricacin de papel y otros propsitos.La
disolucin de celulosa se caracteriza por un altouncontenido de
celulosa,es decir., se compone de molculas de cadena larga,
relativamente libres de lignina y hemicelulosas, o de otros
hidratos de carbono de cadena corta.RemojoLas hojas de celulosa
estn saturadas con una solucin de sosa custica (o hidrxido de
sodio) y se dej reposar durante suficiente tiempo para que la
solucin custica para penetrar la celulosa y convertir parte de ella
en "celulosa soda", la sal de sodio de celulosa.Esto es necesario
para facilitar la oxidacin controlada de las cadenas de celulosa y
la reaccin subsiguiente para formar xantato de celulosa.PulsandoLa
celulosa de sodio se aprieta mecnicamente a eliminar el exceso de
solucin de sosa custica.TrituracinLa celulosa de sodio se tritura
mecnicamente para aumentar la superficie y hacer que la celulosa ms
fcil de procesar.Esta celulosa triturada se refiere a menudo como
"miga blanca".
-EnvejecimientoLa miga blanco se dej estar en contacto con el
oxgeno del aire ambiente.Debido a la alta alcalinidad de la miga
blanco, la celulosa se oxida parcialmente y degradado a pesos
moleculares ms bajos.Esta degradacin se debe controlar
cuidadosamente para producir longitudes de cadena lo
suficientemente corto como para dar viscosidades manejables en la
solucin de hilatura, pero todava tiempo suficiente para impartir
buenas propiedades fsicas en el producto de fibra.Xantacin La miga
blanco correctamente envejecido se coloca en una mantequera, u otro
recipiente de mezcla, y se trat con disulfuro de carbono gaseoso.La
celulosa de sodio reacciona con el CS2para formar grupos ster
xantato.El disulfuro de carbono tambin reacciona con el medio
alcalino para formar impurezas inorgnicas que dan a la mezcla de
celulosa un color amarillo caracterstico - y este material se
conoce como "miga amarilla".Debido a la accesibilidad a la CS2se
limita en gran medida en las regiones cristalinas de la celulosa de
sodio, la miga amarilla es esencialmente un copolmero de bloque de
celulosa y xantato de celulosa.
-DisolucinLa miga de color amarillo se disuelve en solucin
custica acuosa.Las grandes sustituyentes xantato de celulosa en la
fuerza de las cadenas de diferencia, la reduccin de los enlaces de
hidrgeno entre cadenas y permitiendo que las molculas de agua para
solvatar y separar las cadenas, lo que lleva a la solucin de la
celulosa de otro modo insoluble.Debido a los bloques de celulosa
un-xanthated en las regiones cristalinas, la miga de color amarillo
no es completamente soluble en esta etapa.Debido a que la solucin
de xantato de celulosa (o ms exactamente, la suspensin) tiene una
viscosidad muy alta, se ha denominado "viscosa".MaduracinLa viscosa
se deja reposar durante un perodo de tiempo para "madurar".Dos
importante proceso ocurre durante la maduracin: la redistribucin y
la prdida de grupos xantato.La reaccin xantacin reversible permite
que algunos de los grupos xantato para volver a hidroxilos
celulsicos y conexin CS2. Esta libre CS2entonces puede escapar o
reaccionar con otros hidroxilo en otras porciones de la cadena de
celulosa.De esta manera, la ordenada, o cristalino, las regiones se
rompen gradualmente y se logra solucin ms completa.El CS2que se
pierde reduce la solubilidad de la celulosa y facilita la
regeneracin de la celulosa despus de que se forma en un
filamento.FiltradoLa viscosa se filtra para eliminar los materiales
no disueltos que podran interrumpir el proceso de hilatura o causar
defectos en el filamento de rayn.
-Desgasificacin deburbujas de aire atrapado en la viscosa se
deben retirar antes de la extrusin o se causaran huecos, o puntos
dbiles, en los filamentos de rayn finas.Spinning -(Spinning Wet)La
viscosa es forzada a travs de unahilera, un dispositivo parecido a
una alcachofa de la ducha con muchos agujeros pequeos.Cada hoyo
produce una multa de filamentos de viscosa.Como la viscosa sale de
la tobera de hilatura, que entra en contacto con una solucin de
cido sulfrico, sulfato de sodio y, por lo general, Zn++iones.Varios
procesos ocurren en este punto que causan la celulosa a ser
regenerado y precipitar de la solucin.El agua se difunde fuera de
la viscosa extruida para aumentar la concentracin en el filamento
ms all del lmite de solubilidad.Los grupos xantato forman complejos
con el Zn++que dibujar las cadenas de celulosa juntas.El bao de
giro cida convierte las funciones xantato en grupos de cido
xantheic inestables, que espontneamente pierden CS2y regenerar los
hidroxilos libres de celulosa.(Esto es similar a la reaccin bien
conocida de sales de carbonato con cido para formar cido carbnico
inestable, que pierde CO2).El resultado es la formacin de finos
filamentos de celulosa, o rayn.DibujoLos filamentos de rayn se
estira mientras que las cadenas de celulosa son todava
relativamente mvil.Esto hace que las cadenas para estirarse y
orientar a lo largo del eje de la fibra.Como las cadenas se
convierten en forma ms paralela, enlaces de hidrgeno entre cadenas,
dando a los filamentos de las propiedades necesarias para su uso
como fibras textiles.LavadoEl rayn recin regenerada contiene muchas
sales y otras impurezas solubles en agua que necesitan ser
removidos.Se pueden usar varias tcnicas diferentes de
lavado.CuttingSi el rayn es para ser utilizado como elemento bsico
(es decir, longitudes discretas de fibra), el grupo de filamentos
(denominado "remolque") se pasa a travs de un cortador rotativo
para proporcionar una fibra que puede ser procesado en la misma
forma como el algodn .
-
Rayn fibra CaractersticasMuy absorbenteSuave y cmodoFcil de
teirCortinas bienEl proceso de estirado aplicada en el hilado se
puede ajustar para producir fibras de rayn de mayor resistencia y
alargamiento reducido.Tales fibras se designan como rayons de alta
tenacidad, que tienen aproximadamente el doble de la fuerza y dos
tercios de la extensin de rayn regular.Un grado intermedio,
conocido como rayn tenacidad medio, tambin se hace.Su fuerza y
estiramiento caractersticas caen a medio camino entre las de alta
tenacidad de rayn y regular.SINTESIS ORGNICA DEL RAYN: Esquema de
procesos del Rayn
La reaccin tpica de produccin se logra agregando al monmero
(unidad bsica estructural del polmero), un iniciador con radicales
libres y sustancias modificadoras.
RESDUOS GENERADOS EN LA PRODUCCIN DE RAYON
Para mejorar las emisiones al entorno, se procede a la
identificacin de las fuentes contaminantes en el proceso de
fabricacin del Rayn.Se usa el ndice conocido comoDBO, para
determinar el grado de contaminacin que hay en el agua residual del
proceso de sntesis en funcin de la cantidad de oxgeno que en ella
est disuelto. De este modo, se identifican qu procesos y en qu
medida contribuyen a la contaminacin de las corrientes residualesLa
DBO es una medida indirecta de la cantidad de material orgnico
presente en el agua que puede ser biolgicamente degradado (por
microorganismos). Ya que el oxgeno disuelto se agota en el proceso
de degradacin del material orgnico, la cantidad de material orgnico
puede expresarse en trminos de la cantidad de oxgeno requerido.
-Algunos fabricantes de compuestos qumicos comparten sin
restricciones la informacin relacionada con sus productos . Una de
las formas en que una planta pueda superar este problema, es
analizando los valores de DBO, y la informacin de hojas de Registro
de Seguridad del Material o MSDS - Material Safety Data Sheets)Se
produce agua residual en la etapa final, eliminndose pequeas
cantidades durante el tratamiento de la hebra en la etapa de
produccin de sta. Los principales componentes del agua residual son
las impurezas naturales que se encuentran en las fibras naturales y
los qumicos con que se tratan las fibras, hebras o telas al
procesarlas.En la industria del Rayn se emplean tintes y otros
compuestos qumicos, cidos, bases, sales, agentes humectantes,
colorantes...Muchos son desechados en los efluentes combinados de
la planta.
Tintura de La Viscosa (Rayn)
TEIDOLa torta compacta de fibras hmedas se carga por la parte
superior de la unidad de tintura, se retiran las cadenas del
enganche, y se coloca una placa metlica sobre el material para
comprimirlo, y se ajusta firmemente. En la parte central del equipo
existe una columna metlica perforada, permitir la circulacin del
bao de tintura a travs del material una vez que comience el
proceso. Antes de ello se cierra la tapa del equipo hermticamente.,
y entonces por medio de potentes bombas se hace circular el lquido
con el colorante y los productos auxiliares en ambos sentidos (de
dentro a afuera y de afuera hacia adentro), mediante la inversin
del sentido de circulacin de la bomba.-HIDROEXTRACCINUna vez
concluida la tintura, se enjuaga la mercadera y luego se levanta la
tapa, se quita la placa que ajusta el material y por medio de
cadenas se retira la torta teida y se transporta hacia una
centrfuga donde se realiza la hidroextraccin, quitando una gran
parte del agua que contiene. Aqu tambin esta unidad posee una tapa
neumtica que cierra hermticamente el equipo mientras est operativo.
Terminado este paso se retira el material.
SECADOLa mercadera se conduce hacia la entrada de un secadero de
aire, donde se desarma para ir cargndolo en la cinta transportadora
que har que atraviese el tnel con corrientes de aire caliente.Este
es un esquema general basado en equipos tradicionales, pero nuevas
tecnologas hacen que aparezcan ciertas diferencias que afectan a
los procesos.Formulacin Orientativa En El Teido Del Rayn
(Viscosa)El mtodo ms conveniente es emplear colorantes directos y
directos slidos, segn el los siguientes parmetros generales:
-Cuando resulte conveniente, es posible realizar un proceso de
tintura con colorantes reactivos, dentro de las siguientes
condiciones, teniendo en cuenta que depende de la familia de
colorantes empleada:
-MUCHAS GRACIAS POR LA ATENCIN PRESTADA.
