miércoles, 28 de noviembre de 2012

Historia de las fibras artificiales y sintéticas

Introducción
Por miles de años, el uso de la fibra estaba limitado por las cualidades inherentes disponibles en el mundo natural. El algodón y el lino se arrugan por el uso y los lavados. La seda requiere un manejo delicado. La lana se contrae, era irritante al tacto, y era comida por las polillas. Luego, apenas un siglo atrás, el rayón (la primera fibra manufacturada) fue desarrollado. Los secretos de la química de la fibra para un sinnúmero de aplicaciones habían comenzado a emerger.
Las fibras manufacturadas ahora se usan en la ropa moderna, muebles para el hogar, la medicina, la aeronáutica, la energía, la industria, y más. Hoy en día se puede combinar, modificar y adaptar las fibras de manera mucho más allá de los límites de rendimiento de la fibra extraída del capullo del gusano de seda, que se cultiva en los campos o bien surgido a partir de la lana de los animales.

Los primeros intentos
El primer registro publicado de un intento de crear una fibra artificial se llevó a cabo en 1664. El naturalista inglés Robert Hooke sugirió la posibilidad de producir una fibra que sería "tan buena, o mejor" que la seda. Su objetivo seguiría siendo inalcanzable hasta más de dos siglos después.
La primera patente de "seda artificial" fue concedida en Inglaterra en 1855 por un químico suizo llamado Audemars. El disolvió la corteza fibrosa interior de un árbol de morera, modificándolo químicamente para producir celulosa. El formó hilos por inmersión de agujas en esta solución y atrayéndolos hacia fuera; pero nunca se le ocurrió a emular al gusano de seda extrudando el líquido de celulosa a través de un pequeño agujero.
A principios de la década de 1880, Sir Joseph W. Swan, un químico Inglés y electricista, fue impulsado a la acción por la nueva lámpara eléctrica incandescente de Thomas Edison. Él experimentó forzando un líquido similar a la solución de Audemars a través de orificios finos en un baño de coagulación. Sus fibras trabajaban como filamento de carbono, y ellos encontraron uso en la invención de Edison.
También se le ocurrió a Swan que su filamento se podría utilizar para hacer textiles. En 1885 expuso en Londres algunos tejidos de punto de su nueva fibra hechos por su esposa. Pero las lámparas eléctricas seguía siendo su principal interés, y pronto abandonó su trabajo en aplicaciones textiles.

Primera producción comercial

La primera producción a escala comercial de una fibra manufacturada fue alcanzado por el químico francés conde Hilaire de Chardonnet. En 1889, sus tejidos de "seda artificial" causaron sensación en la Exposición de París. Dos años más tarde se construyó la primera planta de rayón comercial en Besancon, Francia, y aseguró su fama como el "padre de la industria del rayón".
Varios intentos para producir "seda artificial" en los Estados Unidos se hicieron durante el 1900, pero ninguno fue un éxito comercial hasta que la American Viscose Company (Sociedad Americana de viscosa), formado por Samuel Courtaulds and Co. Ltd., comenzó la producción de su producción de rayón en 1910.
En 1893, Arthur D. Little de Boston, inventó otro producto celulósico (acetato) y lo desarrolló como una película. En 1910, Camille y Henry Dreyfus estaban haciendo films para cine de acetato y artículos de tocador en Basilea, Suiza. Durante la Primera Guerra Mundial, ellos construyeron una planta en Inglaterra para producir dope de acetato de celulosa para alas de los aviones y otros productos comerciales. Al entrar en la guerra, el gobierno de Estados Unidos invitó a los hermanos Dreyfus para construir una planta en Maryland para hacer el producto para los aviones de guerra estadounidenses. El primer tejido comercial utilizando el acetato en forma de fibra fueron desarrolladas por la empresa Celanese en 1924.
Mientras tanto, la producción de rayón en EE.UU. aumentó para satisfacer la demanda creciente. A mediados de la década de 1920, los fabricantes de textiles podrían comprar la fibra por la mitad del precio de la seda cruda. Así comenzó la conquista gradual de las fibras artificiales en el mercado estadounidense.

Nylon (la fibra milagrosa)

En septiembre de 1931, el químico estadounidense Wallace Carothers se informó sobre la investigación llevada a cabo en los laboratorios de la compañía DuPont de las "gigantes" moléculas llamadas polímeros. Se enfocó su trabajo en una fibra conocida simplemente como "66", una serie derivada de su estructura molecular. El nylon, la "fibra milagrosa", había nacido.
En 1938, Paul Schlack de la empresa IG Farben en Alemania, polimeriza caprolactama y creó una forma diferente del polímero, identificado simplemente como nylon "6".
El advenimiento del nylon creó una revolución en la industria de la fibra. El rayón y el acetato habían derivado de la celulosa de las plantas, pero el nylon fue sintetizado por completo de los productos petroquímicos. Esto estableció las bases para el posterior descubrimiento de todo un mundo nuevo de fibras manufacturadas.
DuPont comenzó la producción comercial de nylon en 1939. La primera prueba experimental del nylon fue utilizarlo como hilo de tela de paracaídas y en las medias de las mujeres. Las medias de nylon, se mostraron en febrero de 1939 en la Exposición de San Francisco teniendo una rápida acogida entre los consumidores.

Los Estados Unidos entraron en la Segunda Guerra Mundial en diciembre de 1941 y de la Junta de Producción de Guerra asigno toda la producción de nylon para uso militar.
Durante la guerra, el nylon reemplazo a la seda asiática en paracaídas. También ha encontrado uso en neumáticos, tiendas de campaña, cuerdas, ponchos y otros suministros militares, y aún se utiliza en la producción de un papel de alto grado para la moneda de EE.UU. Al comienzo de la guerra, el algodón era el rey de las fibras, lo que representa más del 80% de todas las fibras utilizadas. Las fibras de lana y las manufacturadas compartían el restante 20%. Para el final de la guerra en agosto de 1945, el algodón se situó en el 75% del mercado de la fibra. Las fibras manufacturadas se habían elevado a 15%.

La industria de la post-guerra

Después de la guerra, se convirtió la producción de nylon para usos civiles y cuando las primeras cantidades pequeñas de medias de nylon posguerra fueron anunciadas, miles de mujeres frenéticas se alinearon en grandes almacenes de Nueva York para comprarlas.
En la inmediata posguerra, la producción de la mayoría de nylon se utiliza para satisfacer esta enorme demanda reprimida de calcetería. Pero a finales de la década de 1940, también se utilizaba en las alfombras y la tapicería del automóvil. Al mismo tiempo, tres nuevas fibras manufacturadas genéricas comenzaron la producción. La empresa Dow Badische (hoy, BASF Corporation) introduce las fibras metalizadas, Union Carbide Corporation desarrolló las fibras modacrílicas, y Hércules, Inc. las fibras de olefina. Las fibras manufacturadas continuaron su crecimiento.
En la década de 1950, una nueva fibra, "acrílico", se añadió a la lista de nombres genéricos, como DuPont comenzó la producción de este producto símil lana.

Aparición del poliéster

Mientras tanto, el poliéster, se examinó por primera vez como parte de la investigación de Wallace Carothers, estaba atrayendo a un nuevo interés en la Asociación Calico Printers en Gran Bretaña. Allí, JT Dickson y JR Whinfield produjeron una fibra de poliéster mediante polimerización por condensación de etilenglicol con ácido tereftálico. DuPont posteriormente adquirió los derechos de patente para los Estados Unidos y la Imperial Chemical Industries para el resto del mundo.

Revolución Wash and Wear

En 1952, el término “wash and wear” (lavar y usar) fue acuñado para describir una nueva mezcla de algodón y acrílico. El término finalmente se aplicó a una amplia variedad de mezclas de fibras manufacturadas. La producción comercial de fibra de poliéster transformo la novedad "wash and wear" en una revolución en el rendimiento del producto textil. La comercialización de poliéster en 1953 fue acompañada por la introducción del triacetato. La mayoría de las fibras sintéticas básicas del siglo 20 ya había sido descubierta. Los consumidores de la década de 1960 y 1970 compraron ropa cada vez más, hechas con poliéster. Los tejidos se hicieron más resistentes y de color más permanente. Nuevos efectos de teñido se estaban logrando ofreciendo mayor comodidad y estilo.

Posibilidades infinitas

Las nuevas fibras revolucionarias fueron modificadas para ofrecer una mayor comodidad, resistencia a la llama, reducir el apego, la suciedad, lograr una mayor blancura, opacidad especial o brillo, capacidad de teñido más fácil y mejores cualidades de mezcla. Nuevas formas de fibra y espesores se introdujeron para satisfacer necesidades especiales. El Spandex, una fibra estirable y la aramida, una fibra resistente a alta temperatura, se introdujeron en el mercado.
Una nueva gama de usos para las fibras sintéticas vino con el establecimiento del programa espacial de los EE.UU. La industria proveyó la fibra especial para usos que van desde la ropa para los astronautas a los conos de ojiva de la nave espacial. Cuando Neil Armstrong dio "un pequeño paso para el hombre, un salto gigante para la humanidad" sobre la Luna el 20 de julio de 1969, su traje espacial lunar incluía varias capas de telas de nylon y aramida. La bandera que plantó estaba hecha de nylon.
Las toberas de escape de los dos grandes cohetes propulsores que levantan el transbordador espacial en órbita contienen 30.000 libras de rayón carbonizado. Materiales compuestos de fibra de carbono se utilizan como componentes estructurales en los últimos aviones comerciales, añadiendo resistencia y la reducción de peso y costes de combustible.

En la actualidad

Hoy en día, la innovación es el sello distintivo de la industria de fibras manufacturadas. Las fibras más numerosas y diversas que los encontradas en la naturaleza son ahora rutinariamente creadas en los laboratorios de la industria.
Variantes de nylon, poliéster y olefina se utilizan para producir alfombras que pueden ser fácilmente lavadas, incluso 24 horas después de haber sido manchada. Spandex elástico y poliésteres símil seda lavables a máquina ocupan lugares sólidos en el mercado de prendas. Los mejores microfibras están rehaciendo el mundo de la moda.
Para usos industriales, las fibras manufacturadas implacablemente reemplazan a los materiales tradicionales; desde los pañales super-absorbentes hasta los materiales de construcción de trajes espaciales. También tienen lugar las telas no tejidos de fibras sintéticas cuyas aplicaciones se encuentran en batas quirúrgicas y la ropa desechable entre otros usos. Las telas no tejidas, rígidas como el papel o suaves y cómodas como el paño, se hacen sin tricotar o tejer.
Como siempre lo han hecho, las fibras manufacturadas seguirán significando, un mejor estilo de vida.

Tipos de fibras
Cronología de la producción comercial de algunas fibras
1889 - Celulosa regenerada
1890 - Rayón cupramonio
1892 - Rayón viscosa
1924 - Acetato
1930 - Acrilonitrilo
1936 - Vidrio
1939 - Nylon
1939 - Vinyon
1939 - Vinylon
1941 - Saran
1946 - Metálicas
1949 - Modacrílica
1949 - Olefinas
1950 - Acrílico
1953 - Poliéster
1959 - Spandex
1960 - Modal
1961 - Aramidas
1968 - Carbono
1972 - Aramidas
1979 - Dyneema/Spectra
1983 - PBI
1983 - Sulfar
1992 - Lyocell
2002 - PLA
Nota: pueden existir incongruencias en la cronología de la producción de fibras dependiendo la fuente.

Fuentes:
http://www.fibersource.com
http://www.woodheadpublishing.com
http://en.wikipedia.org
http://indumentariaymoda.com

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