FIBRA DE ALGODON
Alumno:Omar Emiliano Gonzalez Ayala Fibras naturales Escuela Superior de Ingenieria Textil (ESIT) IPN
EL ALGODON
ORIGEN
Las fibras de algodón provienen de la planta del mismo nombre (Gossypium), perteneciente a la familia de las malváceas. Su cultivo se remonta a 5800 años atrás en regiones como India, China, Egipto y Perú. La semilla fue introducida en Latinoamérica desde África. En los siglos XVII y XVIII, su producción comenzó en Estados Unidos. En 1989, el algodón representaba casi la mitad (49.9%) de las fibras textiles procesadas a nivel mundial.
PRODUCCION DEL ALGODON
Existen tres tipos principales de algodón: Gossypium hirsutum (87%), Gossypium barbadense (8%), y Gossypium herbaceum (5%).
Desde la siembra hasta la cosecha, pasan entre 175 y 220 días. Cuando la flor se desprende, el capullo comienza a crecer, alcanzando su tamaño final en tres semanas y floreciendo a los 50 días.
Dentro del capullo se encuentran las semillas donde crecen las fibras. Durante la mitad de los 220 días, ocurre el crecimiento longitudinal, mientras que durante la otra mitad, se da el crecimiento interno.
La fibra está compuesta por un tubo formado por paredes primarias y secundarias. Según el espesor de las fibras, se clasifican en:
- Fibras naturales: completamente desarrolladas y con repliegues.
- Fibras inmaduras: con pared secundaria no desarrollada y finas.
- Fibras muertas: que han dejado de crecer antes de desarrollar la pared celular y están aplastadas.
PRODUCCION DEL ALGODON
La madurez del algodón se mide según el grado de desarrollo de la pared celular, expresado como la relación entre el espesor de la pared y la anchura de la fibra.
La recolección del algodón puede hacerse a mano o con máquinas. La recolección manual se realiza en varias etapas, conforme los cálices alcanzan las condiciones óptimas. Este método garantiza una mejor calidad del algodón y una menor contaminación de la fibra.
Tras la recolección, se separan las fibras de las semillas. Durante este proceso, las fibras se secan y se eliminan los contaminantes, mientras que las semillas se destinan a la fabricación de productos como margarina, aceite de cocina, estearina y grasas para la elaboración de jabón y velas. El residuo sólido y las cáscaras se utilizan en la preparación de alimentos para animales domésticos, como concentrados de alta calidad.
COMERCIALIZACION DEL ALGODON
El algodón cultivado en las granjas es adquirido por intermediarios o empresas comerciales y luego vendido en mercados de contratación.
Las transacciones se llevan a cabo con base en muestras estándar y, en caso de disputa, las bolsas de contratación actúan como tribunales de arbitraje.
Una clasificación general se basa en la procedencia geográfica del algodón:
- Algodones americanos (EE. UU. y México)
- Algodones egipcios (Jumel)
- Algodones de India y Pakistán
- Algodones del Oriente Medio (Turquía y Persia).
Los criterios más importantes para la clasificación no instrumental son la limpieza (grado), color y métodos de cosecha y desmonte.
Estos criterios tienen una gran influencia en la preparación de la hilatura. El color natural es un criterio crucial de clasificación, ya que indica los efectos de las plagas (amarillo) y de la exposición a la intemperie o la lluvia (gris). El blanco es el color más valorado. Una recolección descuidada y un almacenamiento inadecuado pueden causar ciertas coloraciones que afectan la calidad del algodón. La longitud se determina manualmente.
Otras propiedades consideradas en la evaluación del algodón incluyen la finura (índice de micronaire), la resistencia (índice de Pressley) y la madurez (espesor de la pared celular).
ESTRUCTURA QUIMICA Y MORFOLOGICA DEL ALGODON
El algodón es una fibra natural compuesta principalmente de celulosa, que es una molécula fundamental para su estructura. Esta celulosa se organiza en cadenas de celobiosa y se mantiene unida mediante puentes de hidrógeno. Al observar una fibra de algodón, podemos distinguir tres partes principales: la pared primaria, la pared secundaria y el lumen, que es un espacio hueco en el centro de la fibra.
La pared secundaria, en particular, es crucial para la resistencia y calidad de la fibra. Está compuesta por capas con un espesor de 0.2-0.4 µm, y el número de estas capas puede variar dependiendo de cómo crezca la planta de algodón, usualmente entre 25 y 30 capas. La forma de las fibras maduras de algodón suele ser similar a la de un riñón, mientras que las fibras mercerizadas, que han pasado por un proceso químico llamado mercerización, tienen una forma más circular y uniforme.
PROPIEDADES FISICAS DEL ALGODON
El algodón, una fibra ampliamente utilizada en la industria textil, presenta una serie de características físicas que son fundamentales para su calidad y aplicaciones.
Título y Longitud: Las fibras de algodón tienen un título que varía entre 1 y 4 dtex, siendo comúnmente de 2 a 3 dtex, con una longitud que oscila entre 10 y 60 mm, promediando entre 25-30 mm.
Densidad: La densidad del algodón se sitúa alrededor de 1.54 g/cm³.
Propiedades Resistentes:
Tenacidad: En seco, la tenacidad varía de 20 a 50 cN/tex, mientras que en húmedo alcanza de 100 a 120 cN/tex.
Resistencia al Nudo y al Lazo: La resistencia al nudo es del 91%, y al lazo oscila entre 65-75%.
Elongación: La elongación del algodón es de 6-10%, siendo ligeramente mayor en condiciones húmedas.
Módulo de Elasticidad: Se encuentra en el rango de 300-600 cN/tex.
PROPIEDADES FISICAS DEL ALGODON
Recuperación Elástica: Después de un alargamiento del 3%, la recuperación elástica es del 70%, y del 31% tras un alargamiento del 10%.
Comportamiento ante la Humedad: El algodón se vuelve más plegable y suave al mojarse debido a la plastificación causada por el agua sobre la celulosa. Sin embargo, su resiliencia tanto en seco como en húmedo es baja, lo que lo hace susceptible a arrugas y pérdida de plisado.
Propiedades Térmicas: El algodón se descompone antes de fundir, con una temperatura de transición vítrea del 50% (65% HR) y de -5°C en estado húmedo. Se decolora entre 120°C y 150°C, y se plancha entre 180°C y 220°C. Al arder, deja un residuo gris-blanco, con un LOI del 19%.
Propiedades de Absorción: El algodón tiene una alta capacidad de absorción de humedad, con una tasa legal de humedad del 7-9.5%, y puede absorber hasta un 14-18% de humedad para una humedad relativa del 95%.
Reactividad Química: Es hidrolizado por ácidos diluidos en caliente, formando hidrocelulosa. No es atacado por ácidos concentrados en frío, pero es hidratado por álcalis concentrados.
Mercerización: El tratamiento con hidróxido de sodio concentrado mejora su brillo, suavidad y resistencia al lavado.
Resistencia al Lavado: Presenta una buena resistencia, siendo capaz de soportar múltiples ciclos de lavado sin degradación significativa.
PROPIEDADES QUIMICAS Y DE ASORCION
Humedad: Su tasa legal de humedad está entre el 7-9.5%, con una capacidad de absorción del 14-18% y una retención de agua del 42-53%. Absorción: Esta capacidad lo hace ideal para productos como sábanas o toallas. Resistencia al enmohecimiento: Satisfactoria en condiciones cálidas y húmedas. Solubilidad: No se disuelve en disolventes orgánicos; el agua lo hincha ligeramente. Teñido: Fácil de teñir con diversos colorantes, produciendo tinturas sólidas. Resistencia química: Es resistente a los ácidos a menos que esté expuesto a altas temperaturas. Excelente resistencia a los álcalis y soluciones alcalinas concentradas. Mercerizado: Transforma la fibra, haciéndola más circular y cilíndrica, y produce una fibra más reactiva, con mayor retención de humedad y tintabilidad, así como mayor suavidad, resistencia y profundidad de color, aunque con una disminución en la elongación. Daños potenciales: El peróxido de hidrógeno, el clorito sódico e hipoclorito sódico son los agentes más efectivos para dañarlo, siendo este último el más agresivo. El clorito sódico tiene un efecto mínimo en el algodón.
PROPIEDADES QUIMICAS Y DE ASORCION
El algodón no es atacado por insectos, pero sí lo hace el hongo lepisma en presencia del almidón. Más problemas plantean los mohos y bacterias que pueden desarrollarse sobre esta fibra. Las materias atacadas pierden la resistencia, despiden un olor y se presentan manchas de un pigmento. Por otra parte, conviene tener en cuenta que el algodón blanqueado resiste la acción de estos organismos mucho mejor que el no blanqueado. El algodón absorbe la radiación ultravioleta entre 200 y 400 nm, lo que hace que pierda resistencia. El sanforizado evita el encogimiento que se produce en los artículos de algodón. Los acabados con resinas tienen como misión comunicar al algodón propiedades "wash and wear" (lavar y poner) para evitar el arrugado durante el uso y el lavado de las prendas. Se debe tener en cuenta que estos tratamientos disminuyen mucho la resistencia a la tracción, al desgarro y la elongación.
USOS DEL ALGODON
Como la fibra del algodón posee buenas propiedades, es considerada como una fibra natural de gran utilidad. El algodón tiene suficiente resistencia en seco y en húmedo para ser empleado en diversas aplicaciones textiles, como indumentaria en el hogar, en el sector industrial y en el sector de la salud.
El algodón se emplea en una amplia gama de industrias. Además de la industria textil, se utiliza en la ganadería como alimento animal, en la fabricación de aceites comestibles, cosméticos y biocombustibles, entre otros usos.
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Omar Gonzalez Ayala
Created on April 12, 2024
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FIBRA DE ALGODON
Alumno:Omar Emiliano Gonzalez Ayala Fibras naturales Escuela Superior de Ingenieria Textil (ESIT) IPN
EL ALGODON
ORIGEN
Las fibras de algodón provienen de la planta del mismo nombre (Gossypium), perteneciente a la familia de las malváceas. Su cultivo se remonta a 5800 años atrás en regiones como India, China, Egipto y Perú. La semilla fue introducida en Latinoamérica desde África. En los siglos XVII y XVIII, su producción comenzó en Estados Unidos. En 1989, el algodón representaba casi la mitad (49.9%) de las fibras textiles procesadas a nivel mundial.
PRODUCCION DEL ALGODON
Existen tres tipos principales de algodón: Gossypium hirsutum (87%), Gossypium barbadense (8%), y Gossypium herbaceum (5%). Desde la siembra hasta la cosecha, pasan entre 175 y 220 días. Cuando la flor se desprende, el capullo comienza a crecer, alcanzando su tamaño final en tres semanas y floreciendo a los 50 días. Dentro del capullo se encuentran las semillas donde crecen las fibras. Durante la mitad de los 220 días, ocurre el crecimiento longitudinal, mientras que durante la otra mitad, se da el crecimiento interno. La fibra está compuesta por un tubo formado por paredes primarias y secundarias. Según el espesor de las fibras, se clasifican en: - Fibras naturales: completamente desarrolladas y con repliegues. - Fibras inmaduras: con pared secundaria no desarrollada y finas. - Fibras muertas: que han dejado de crecer antes de desarrollar la pared celular y están aplastadas.
PRODUCCION DEL ALGODON
La madurez del algodón se mide según el grado de desarrollo de la pared celular, expresado como la relación entre el espesor de la pared y la anchura de la fibra. La recolección del algodón puede hacerse a mano o con máquinas. La recolección manual se realiza en varias etapas, conforme los cálices alcanzan las condiciones óptimas. Este método garantiza una mejor calidad del algodón y una menor contaminación de la fibra. Tras la recolección, se separan las fibras de las semillas. Durante este proceso, las fibras se secan y se eliminan los contaminantes, mientras que las semillas se destinan a la fabricación de productos como margarina, aceite de cocina, estearina y grasas para la elaboración de jabón y velas. El residuo sólido y las cáscaras se utilizan en la preparación de alimentos para animales domésticos, como concentrados de alta calidad.
COMERCIALIZACION DEL ALGODON
El algodón cultivado en las granjas es adquirido por intermediarios o empresas comerciales y luego vendido en mercados de contratación. Las transacciones se llevan a cabo con base en muestras estándar y, en caso de disputa, las bolsas de contratación actúan como tribunales de arbitraje. Una clasificación general se basa en la procedencia geográfica del algodón: - Algodones americanos (EE. UU. y México) - Algodones egipcios (Jumel) - Algodones de India y Pakistán - Algodones del Oriente Medio (Turquía y Persia). Los criterios más importantes para la clasificación no instrumental son la limpieza (grado), color y métodos de cosecha y desmonte. Estos criterios tienen una gran influencia en la preparación de la hilatura. El color natural es un criterio crucial de clasificación, ya que indica los efectos de las plagas (amarillo) y de la exposición a la intemperie o la lluvia (gris). El blanco es el color más valorado. Una recolección descuidada y un almacenamiento inadecuado pueden causar ciertas coloraciones que afectan la calidad del algodón. La longitud se determina manualmente. Otras propiedades consideradas en la evaluación del algodón incluyen la finura (índice de micronaire), la resistencia (índice de Pressley) y la madurez (espesor de la pared celular).
ESTRUCTURA QUIMICA Y MORFOLOGICA DEL ALGODON
El algodón es una fibra natural compuesta principalmente de celulosa, que es una molécula fundamental para su estructura. Esta celulosa se organiza en cadenas de celobiosa y se mantiene unida mediante puentes de hidrógeno. Al observar una fibra de algodón, podemos distinguir tres partes principales: la pared primaria, la pared secundaria y el lumen, que es un espacio hueco en el centro de la fibra. La pared secundaria, en particular, es crucial para la resistencia y calidad de la fibra. Está compuesta por capas con un espesor de 0.2-0.4 µm, y el número de estas capas puede variar dependiendo de cómo crezca la planta de algodón, usualmente entre 25 y 30 capas. La forma de las fibras maduras de algodón suele ser similar a la de un riñón, mientras que las fibras mercerizadas, que han pasado por un proceso químico llamado mercerización, tienen una forma más circular y uniforme.
PROPIEDADES FISICAS DEL ALGODON
El algodón, una fibra ampliamente utilizada en la industria textil, presenta una serie de características físicas que son fundamentales para su calidad y aplicaciones. Título y Longitud: Las fibras de algodón tienen un título que varía entre 1 y 4 dtex, siendo comúnmente de 2 a 3 dtex, con una longitud que oscila entre 10 y 60 mm, promediando entre 25-30 mm. Densidad: La densidad del algodón se sitúa alrededor de 1.54 g/cm³. Propiedades Resistentes: Tenacidad: En seco, la tenacidad varía de 20 a 50 cN/tex, mientras que en húmedo alcanza de 100 a 120 cN/tex. Resistencia al Nudo y al Lazo: La resistencia al nudo es del 91%, y al lazo oscila entre 65-75%. Elongación: La elongación del algodón es de 6-10%, siendo ligeramente mayor en condiciones húmedas. Módulo de Elasticidad: Se encuentra en el rango de 300-600 cN/tex.
PROPIEDADES FISICAS DEL ALGODON
Recuperación Elástica: Después de un alargamiento del 3%, la recuperación elástica es del 70%, y del 31% tras un alargamiento del 10%. Comportamiento ante la Humedad: El algodón se vuelve más plegable y suave al mojarse debido a la plastificación causada por el agua sobre la celulosa. Sin embargo, su resiliencia tanto en seco como en húmedo es baja, lo que lo hace susceptible a arrugas y pérdida de plisado. Propiedades Térmicas: El algodón se descompone antes de fundir, con una temperatura de transición vítrea del 50% (65% HR) y de -5°C en estado húmedo. Se decolora entre 120°C y 150°C, y se plancha entre 180°C y 220°C. Al arder, deja un residuo gris-blanco, con un LOI del 19%. Propiedades de Absorción: El algodón tiene una alta capacidad de absorción de humedad, con una tasa legal de humedad del 7-9.5%, y puede absorber hasta un 14-18% de humedad para una humedad relativa del 95%. Reactividad Química: Es hidrolizado por ácidos diluidos en caliente, formando hidrocelulosa. No es atacado por ácidos concentrados en frío, pero es hidratado por álcalis concentrados. Mercerización: El tratamiento con hidróxido de sodio concentrado mejora su brillo, suavidad y resistencia al lavado. Resistencia al Lavado: Presenta una buena resistencia, siendo capaz de soportar múltiples ciclos de lavado sin degradación significativa.
PROPIEDADES QUIMICAS Y DE ASORCION
Humedad: Su tasa legal de humedad está entre el 7-9.5%, con una capacidad de absorción del 14-18% y una retención de agua del 42-53%. Absorción: Esta capacidad lo hace ideal para productos como sábanas o toallas. Resistencia al enmohecimiento: Satisfactoria en condiciones cálidas y húmedas. Solubilidad: No se disuelve en disolventes orgánicos; el agua lo hincha ligeramente. Teñido: Fácil de teñir con diversos colorantes, produciendo tinturas sólidas. Resistencia química: Es resistente a los ácidos a menos que esté expuesto a altas temperaturas. Excelente resistencia a los álcalis y soluciones alcalinas concentradas. Mercerizado: Transforma la fibra, haciéndola más circular y cilíndrica, y produce una fibra más reactiva, con mayor retención de humedad y tintabilidad, así como mayor suavidad, resistencia y profundidad de color, aunque con una disminución en la elongación. Daños potenciales: El peróxido de hidrógeno, el clorito sódico e hipoclorito sódico son los agentes más efectivos para dañarlo, siendo este último el más agresivo. El clorito sódico tiene un efecto mínimo en el algodón.
PROPIEDADES QUIMICAS Y DE ASORCION
El algodón no es atacado por insectos, pero sí lo hace el hongo lepisma en presencia del almidón. Más problemas plantean los mohos y bacterias que pueden desarrollarse sobre esta fibra. Las materias atacadas pierden la resistencia, despiden un olor y se presentan manchas de un pigmento. Por otra parte, conviene tener en cuenta que el algodón blanqueado resiste la acción de estos organismos mucho mejor que el no blanqueado. El algodón absorbe la radiación ultravioleta entre 200 y 400 nm, lo que hace que pierda resistencia. El sanforizado evita el encogimiento que se produce en los artículos de algodón. Los acabados con resinas tienen como misión comunicar al algodón propiedades "wash and wear" (lavar y poner) para evitar el arrugado durante el uso y el lavado de las prendas. Se debe tener en cuenta que estos tratamientos disminuyen mucho la resistencia a la tracción, al desgarro y la elongación.
USOS DEL ALGODON
Como la fibra del algodón posee buenas propiedades, es considerada como una fibra natural de gran utilidad. El algodón tiene suficiente resistencia en seco y en húmedo para ser empleado en diversas aplicaciones textiles, como indumentaria en el hogar, en el sector industrial y en el sector de la salud. El algodón se emplea en una amplia gama de industrias. Además de la industria textil, se utiliza en la ganadería como alimento animal, en la fabricación de aceites comestibles, cosméticos y biocombustibles, entre otros usos.