NUEVAS FIBRAS TÉCNICAS: BIOPOLÍMEROS Y DE ALTAS PRESTACIONES, parte 1ª.

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1 NUEVAS FIBRAS TÉCNICAS: BIOPOLÍMEROS Y DE ALTAS PRESTACIONES, parte 1ª. Primeramente para este artículo voy a definir el concepto de fibra y la clasificación general de las mismas, como pequeña introducción, para a posteriori tratar dentro de cada grupo las nuevas fibras con las que se está trabajando e investigando para productos relacionados con textil y que por sus características nos ofrecen unas altas prestaciones, ya sea solas o en conjunto con determinados soportes. La definición general de una fibra: Es un sólido relativamente flexible, macroscópicamente homogéneo, con una pequeña sección transversal y una elevada relación longitud-anchura. Una vez definido esto podremos clasificar las fibras según su naturaleza en dos grandes grupos, a saber: Fibras naturales y fibras químicas. Dentro de estos dos grupos diferenciaremos otros subgrupos. -Fibras de origen natural: Donde encontraremos tres divisiones; vegetales, animales y minerales. Y dentro de las vegetales encontramos como: Algodón, lino, cáñamo, yute, ramio, esparto, que son las más habituales. En cuanto a las de origen animal: Lana, seda, mohair, cachemira, pelo de camello, de alpaca, llama, angora, etc.. Y por lo que respecta a las de origen mineral tenemos: Fibras de Carbono, vidrio, cerámicas, boro, etc.. -Fibras de origen químico: Se subdividen principalmente en dos grandes grupos: Artificiales de polímero natural y sintéticas de polímero sintético. Artificiales de polímero natural: Donde encontramos el rayón viscosa, rayón cupro, el modal, lyocell conseguidos de celulosa regenerada y por otra parte si su origen es la celulosa modificada conseguimos el acetato y el triacetato. Las sintéticas con procedencia de polímero sintético: Poliéster, poliamida, acrílica, elastano, y las poliolefinas (polipropileno y polietileno). Existen también otras fibras sintéticas como las clorofibras, las fluorofibras y las modacrilicas, estas últimas tienen aplicaciones ya de carácter más técnico. 1

2 Actualmente las propiedades específicas y características técnicas de muchas de ellas, se aprovechan para combinarlas con soportes base y resinas, así como integradas en estructuras de productos ya consolidados en el mercado y que les confieren elevadas prestaciones, superiores a las que se conocían anteriormente. Ej: Composites, neumáticos, ropa de protección, no tejidos, etc.. Las nuevas fibras de altas prestaciones que han aparecido y que están apareciendo en los programas de investigación y desarrollo, las dividiremos en dos grandes grupos (según su procedencia) a los que denominaremos bio polímeros y fibras técnicas de altas prestaciones. En este punto trataremos de explicar, las principales ventajas que nos aportaran, así como ejemplos de las fibras nuevas que se están investigando, y aquellas más convencionales, pero que con las nuevas tecnologías de obtención o mezcla de las mismas, nos ofrecen altos rendimientos y mejoramos sus cualidades. Bio polímeros: Los bio polímeros son fibras naturales cuyo origen se basa en la extracción de las mismas de plantas anuales y renovables, o bien conseguidas desde plantas extrusoras, caso de las fibras artificiales (viscosas, rayón, etc ) y que por regla general son de fácil procesado con una escasa emisión de CO2 a la hora de su eliminación y que incluso presentan dos grandes ventajas: alta biodegradabilidad y gran facilidad de reciclaje, aspecto estos muy a tener en cuenta y más en los tiempos actuales, donde los mercados de destino y los propios consumidores finales, bien sea por legislación o por concienciación, están demandando. Además la compatibilidad con resinas, el bajo peso, la buena absorción acústica, un buen aislamiento térmico, la mayoría también presentan propiedades mecánicas bastante aceptables, y algunas propiedades más de estos bio polímeros, nos van a permitir tener un amplio abanico de posibilidades en cuanto a las aplicaciones que nos permiten. Son ideales para la fabricación de composites en la industria automovilística; en la fabricación de no tejidos, para geotextiles; sector de la construcción donde actúan como aislantes acústicos y térmicos, utilización para la fabricación de films y láminas para embalajes, etc 2

3 Aislantes acústicos y térmicos en construcción. Bolsas transporte de fabricadas con bio Polímeros. Geotextil de fibra de coco. Composites automoción con refuerzo textil de bio polímeros. Salpicaderos. Calzado de lujo de Lino. Apósitos sanitarios. Biopolímeros para fabricación de trenzados. No solo a nivel industrial o de construcción, los bio polímeros son ideales, sino que también a nivel sanitario y cosmético, las propiedades de aquellos de origen proteico, llamase Queratina, Soja y hasta la seda de araña, en un determinado soporte o solos, nos proporcionan efectos antiinflamatorios, anti bactericidas, cicatrizantes, hemostáticos, etc Los ejemplos más claros de bio polímeros de fibras naturales, son el algodón, el lino, ramio, yute, etc..; pero actualmente se está trabajado y se desarrollan productos técnicos muy buenos en cuanto a propiedades con fibras de Abacá, Sisal, Bambú, Coco, Esparto, Miraguano y Piña, etc.. Otras en fases de desarrollo o ya instauradas, son la fibra de caseína, la fibra de Soja y la de Queratina. Existen proyectos de investigación para poder llegar a trabajar con fibras de arroz, paja de trigo, paja de avena y madera de eucalipto. Las fibras proteínicas, también las consideramos bio polímeros: las más importantes son la lana y la seda, pero se está investigando en otras fibras como la Seda de Araña (ya que de esta, se ha definido su resistencia como superior y su capacidad visco elástica siete veces mayor, a la de la aramida), lo que permitiría desarrollos en balística, por ejemplo. La seda de mejillón actualmente se está estudiando, como posible sustituta de algunas fibras proteicas ya en utilización, al considerar superior su tenacidad, pero frena el enorme número de moluscos de este tipo que se necesitan para conseguir una cantidad relativamente pobre de metros de este tipo de fibra. 3

4 Fibras de coco. Fibras de piña y banana. La seda de araña y de mejillón. Seda natural. Las viscosas y similares, son fibras que pertenecen al grupo de las artificiales, estas debido a su manera de fabricación por hilatura de extrusión, permiten poder realizar mezclas en origen de la celulosa con aditivos o componentes con el fin de desarrollar un producto modificado y con valor añadido especial; la viscosa es un excelente biosoporte, se está mezclando con algas marinas, chitosan, bambú, iones de plata, etc, con el fin de desarrollar productos que en determinados casos den propiedades curativas para el sector sanitario (antiinflamatorias, 4

5 antibacterizidas, cicatrizantes, antimicrobianas). También es un buen soporte en aplicaciones más técnicas como la fabricación de neumáticos, ya que en combinación con hilos metálicos y por su excelente adhesión con el caucho y las resinas utilizadas en la vulcanización, hace que sea una fibra ideal. Viscosa al microscopio óptico Viscosa al microscopio electrónico Hilaturas de extrusión verticales a la izquierda, y procesos de estirado abajo. 5

6 Los bioplolimeros llamados poly biodegradables, muy demandados actualmente han hecho que las empresas productoras de fibras sintéticas en general, se hayan puesto manos a la obra, consiguiendo una serie de productos con características similares de prestaciones a sus fabricaciones tradicionales con la ventaja ecológica de su degradabilidad por el tiempo. Esto ha abierto nuevas posibilidades no solo en el sector sanitario, sino que también en áreas como el embalaje y los envases. Dentro de este grupo podemos incluir los poliésteres alifáticos tipo PLA, PGA, PTT PCL, y también aquellos producidos por microorganismos (PHA-PHB). En la segunda parte analizaré las nuevas fibras técnicas denominadas de altas prestaciones, estas también son obtenidas de manera artificial (procesos de hilatura por extrusión), pero tiene su procedencia de reacciones entre determinados compuestos derivados del petróleo en plantas químicas. Las aplicaciones de estas, también son numerosas, de gran complejidad en muchos casos y con unos niveles de tecnicidad realmente sorprendentes. Autor: Robert Borrás Beneito Técnico Superior Textil bb.robert@gmail.com 6