Fibra sintética
Las fibras sintéticas o fibras sintéticas (en inglés británico ; ver diferencias ortográficas ) son fibras fabricadas por humanos a través de síntesis química , a diferencia de las fibras naturales que se derivan directamente de organismos vivos , como plantas (como el algodón) o pieles de animales. Son el resultado de una extensa investigación realizada por científicos para replicar fibras animales y vegetales naturales . En general, las fibras sintéticas se crean extruyendo materiales formadores de fibras a través de hileras , formando una fibra. Estas se denominan fibras sintéticas o artificiales. La palabra polímero proviene de un prefijo griego "poly" que significa "muchos" y un sufijo "mer" que significa "unidades individuales". (Nota: cada unidad individual de un polímero se llama monómero).
Las primeras fibras sintéticas
El nailon fue el primer polímero termoplástico sintético que tuvo éxito comercial. DuPont comenzó su proyecto de investigación en 1927. El primer nailon, el nailon 66, fue sintetizado el 28 de febrero de 1935 por Wallace Hume Carothers en las instalaciones de investigación de DuPont en la Estación Experimental de DuPont.
El siguiente paso lo dio Hilaire de Chardonnet , un ingeniero e industrial francés , que inventó la primera seda artificial , a la que llamó «seda Chardonnet». A finales de la década de 1870, Chardonnet estaba trabajando con Louis Pasteur en un remedio para la epidemia que estaba destruyendo los gusanos de seda franceses . El fracaso en limpiar un derrame en el cuarto oscuro resultó en el descubrimiento de la nitrocelulosa por parte de Chardonnet como un posible reemplazo de la seda real. Al darse cuenta del valor de tal descubrimiento, Chardonnet comenzó a desarrollar su nuevo producto, [1] que exhibió en la Exposición de París de 1889. [2] El material de Chardonnet era extremadamente inflamable y, posteriormente, fue reemplazado por otros materiales más estables.
Productos comerciales
El primer proceso exitoso fue desarrollado en 1894 por el químico inglés Charles Frederick Cross y sus colaboradores Edward John Bevan y Clayton Beadle. Llamaron a la fibra " viscosa ", porque el producto de la reacción del disulfuro de carbono y la celulosa en condiciones básicas dio una solución altamente viscosa de xantato . [3] El primer rayón viscoso comercial fue producido por la empresa británica Courtaulds en 1905. El nombre "rayón" se adoptó en 1924, y se utilizó "viscosa" para el líquido orgánico viscoso utilizado para fabricar tanto rayón como celofán . Un producto similar conocido como acetato de celulosa fue descubierto en 1865. El rayón y el acetato son fibras artificiales, pero no verdaderamente sintéticas, ya que se fabrican a partir de madera . [4]
El nailon , la primera fibra sintética en el sentido "totalmente sintético" del término, [ cita requerida ] fue desarrollado por Wallace Carothers , un investigador estadounidense de la empresa química DuPont en la década de 1930. Pronto hizo su debut en los Estados Unidos como reemplazo de la seda , justo a tiempo para la introducción del racionamiento durante la Segunda Guerra Mundial . Su uso novedoso como material para medias de mujer eclipsó usos más prácticos, como un reemplazo de la seda en paracaídas y otros usos militares como cuerdas .
La primera fibra de poliéster fue patentada en Gran Bretaña en 1928 por la compañía International General Electric. [5] También fue producida por los químicos británicos que trabajaban en la Asociación de Imprentas Calico , John Rex Whinfield y James Tennant Dickson, [6] [7] en 1941. Produjeron y patentaron una de las primeras fibras de poliéster a la que llamaron Terylene , también conocida como Dacron , igual o superior al nailon en dureza y resiliencia. [8] ICI y DuPont continuaron produciendo sus propias versiones de la fibra.
La producción mundial de fibras sintéticas fue de 55,2 millones de toneladas en 2014. [9]
Descripciones
Aproximadamente la mitad de todas las fibras son sintéticas y tienen aplicaciones en todos los campos de la tecnología textil y de las fibras. Aunque se han evaluado muchas clases de fibras basadas en polímeros sintéticos como productos comerciales potencialmente valiosos, cuatro de ellas ( nailon , poliéster , acrílico y poliolefina ) dominan el mercado. Estas cuatro representan aproximadamente el 98 por ciento del volumen de la producción de fibras sintéticas, y el poliéster por sí solo representa alrededor del 60 por ciento. [10]
Las fibras sintéticas son una fuente de contaminación por microplásticos en las lavadoras. [11]
Fibras sintéticas comunes
Las fibras sintéticas más comunes incluyen:
- Nailon (1931)
- Modacrílico (1949)
- Olefina (1949)
- Acrílico (1950)
- Poliéster (1953)
Las fibras sintéticas especiales incluyen:
- Rayón (1894) seda artificial
- Vinyon (1939)
- Saran (1941)
- Licra (1959)
- Vinalón (1939)
- Aramidas (1961) - conocidas como Nomex , Kevlar y Twaron
- Modal (años 1960)
- Dyneema/Espectros (1979)
- PBI (fibra de polibencimidazol) (1983)
- Azufre (1983)
- Lyocell (1992) (artificial, no sintético)
- EPL (2002)
- M-5 (fibra PIPD)
- Orlón
- Zylon (fibra PBO)
- Vectran (fibra TLCP) fabricada a partir de polímero Vectra LCP
- Derclon utilizado en la fabricación de alfombras
[ cita requerida ]
Otros materiales sintéticos utilizados en fibras incluyen:
- Caucho de acrilonitrilo (1930)
Las fibras modernas que se fabrican a partir de materiales artificiales más antiguos incluyen:
- La fibra de vidrio (1938) se utiliza para:
- Aislamiento industrial, automotriz y doméstico ( lana de vidrio )
- Refuerzo de materiales compuestos ( plástico reforzado con vidrio , hormigón reforzado con fibra de vidrio )
- Papeles especiales en separadores y filtración de baterías .
- La fibra metálica (1946) se utiliza para:
- Agregar propiedades metálicas a la ropa con fines de moda (generalmente hecha con plástico compuesto y láminas de metal )
- Eliminación y prevención de la acumulación de carga estática.
- Conducir electricidad para transmitir información
- conducción de calor [ cita requerida ]
Véase también
Referencias
- ^ Garrett, Alfred (1963). El destello del genio . Princeton, Nueva Jersey: D. Van Nostrand Company, Inc., págs. 48-49.
- ^ Inventive Genius . Nueva York: Time-Life Books. 1991. pág. 52. ISBN 978-0-8094-7699-2.
- ^ Day, Lance; Ian McNeil (1998). Diccionario biográfico de la historia de la tecnología . Taylor & Francis. pág. 113. ISBN 978-0415193993.
- ^ Woodings, Calvin R. "Una breve historia de las fibras celulósicas regeneradas". WOODINGS CONSULTING LTD. Archivado desde el original el 22 de abril de 2012. Consultado el 26 de mayo de 2012 .
- ^ Loasby, G. (1951). "El desarrollo de las fibras sintéticas". Revista de las Actas del Instituto Textil . 42 (8): P411–P441. doi :10.1080/19447015108663852.
- ^ World of Chemistry. Thomson Gale. 2005. Archivado desde el original el 28 de octubre de 2009. Consultado el 1 de noviembre de 2009 .
- ^ Allen, P (1967). "Obituario". Química en Gran Bretaña .
- ^ Frank Greenaway, 'Whinfield, John Rex (1901–1966)', rev. Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press, 2004, consultado el 20 de junio de 2011
- ^ Las fibras sintéticas siguen creciendo Archivado el 28 de abril de 2016 en Wayback Machine , Textile World
- ^ JE McIntyre, Profesor Emérito de Industrias Textiles, Universidad de Leeds, Reino Unido (ed.). Fibras sintéticas: nailon, poliéster, acrílico, poliolefina. Woodhead Publishing - Series in Textiles. Vol. 36. Cambridge. Archivado desde el original el 17 de julio de 2011 . Consultado el 21 de abril de 2010 .
- ^ Katsnelson, Alla (2015). "Noticia destacada: Los microplásticos plantean un problema de contaminación". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 112 (18): 5547–5549. Bibcode :2015PNAS..112.5547K. doi : 10.1073/pnas.1504135112 . PMC 4426466 . PMID 25944930.
Lectura adicional
- La fuente original de este artículo y de gran parte de los artículos sobre fibras sintéticas (copiados con permiso) es la revista Whole Earth, n.° 90, verano de 1997. www.wholeearth.com Archivado el 6 de enero de 2009 en Wayback Machine.
