PRESENTACION DE LA FIBRA DEE ALGODON

FIBRA DE ALGODÓN

FIBRA DE ALGODÓN

empezar

NAYELI MORENO RESENDIZ TM11

ÍNDICE

PROPIEDADES FISICAS

INTRODUCCIÓN

PROPIEDADES QUIMICAS Y DE SORCION

PRODUCCIÓN

COMERCIALIZACIÓN

USOS

ESTRUCTURA QUIMICA Y MORFOLOGIA

OBTENCIÓN DEL ALGODÓN

Introducción

Las fibras de algodón proceden de la semilla del algodonero (Gossypium), del género de las malváceas. Las referencias de artículos textiles de algodón más antiguas se remontan a 5800 años antes de la era cristiana, y se han descubierto semillas de algodón con una antigüedad de 9.000 años. En China, India, Egipto y Perú se utilizaban textiles de algodón mucho antes de nuestra era. A Europa llegó hacia el año 1000, traído a España a través de África.

El cultivo del algodón se inició en USA en los siglos XVII y XVIII, pero no adquirió importancia hasta que se inventó la máquina desmotadora en 1793. Hasta entonces la producción de algodón fue más baja que la de otras fibras naturales (lino, lana, seda) porque las fibras se tenían que separar manualmente de la semilla. La producción mundial de algodón bruto fue de 18.335 toneladas en 1989, lo cual representa el 49,9% de las fibras textiles procesadas.

Producción

Los diferentes tipos de algodón cultivados son el Gossypium hirsutum (87%), el Gossypium barbadense (8%) y el Gossypium herbaceum (5%).

Entre la siembra y la cosecha transcurren entre 175 y 220 días. La semilla brota unos días después de la siembra y la floración se presenta después de unos tres meses. La flor se desprende y el capullo empieza a crecer. Este adquiere su tamaño definitivo en unas tres semanas y se abre alrededor de 50 días después de su floración. Dentro del capullo se encuentran las semillas, en las cuales se desarrollan las fibras antes de que se abra. De la semilla emergen fibras largas, en tanto que otras más cortas (3 mm) la recubren a modo de vello.

La mitad del tiempo necesario para el desarrollo de la fibra es ocupada en el crecimiento longitudinal y la otra mitad en el crecimiento interno (espesor). Mientras crece longitudinalmente, la fibra consiste en un tubo de paredes finas (pared primaria) ocupado por el protoplasma

La pared secundaria se forma a medida que aumenta el espesor de la fibra al depositarse capas de celulosa desde el interior de la pared primaria. La pared secundaria no se desarrolla uniformemente en todas las fibras de una misma semilla

Según su espesor se distinguen: a) Fibras Maduras, que se han desarrollado completamente y que presentan paredes gruesas y repliegues o vueltas de torsión. b) Fibras Inmaduras, cuya pared secundaria no se ha desarrollado totalmente. Su pared celular es fina.

c) Fibras Muertas, que han muerto antes de que se haya iniciado el desarrollo del crecimiento de la pared celular. Sólo poseen pared primaria y después del secado se presentan como aplastadas.

La madurez del algodón es una medida del grado de desarrollo de la pared celular, el cual se expresa como la relación entre el espesor de la pared y la anchura de la fibra. Los compradores suelen rechazar los algodones con paredes finas, pues las fibras correspondientes se rompen fácilmente y cuando están en cantidades excesivas conducen a un porcentaje de desperdicios anormalmente grande en la planta de hilatura. El algodón inmaduro conduce también a un mayor número de neps.Estos consisten en haces de fibras inmaduras irreversiblemente enmarañadas en nudos apretados. Las fibras inmaduras, y sobre todo las muertas, son mucho más difíciles de teñir que las maduras.

El algodón se recoge a máquina o a mano. La recolección manual se realiza en varias veces, a medida que los capullos están en condiciones. El algodón así recogido es de mayor calidad y la fibra está menos contaminada. Como contrapartida exige mucha mano de obra. Después de la recolección, el algodón se lleva a una desmotadora para separar las fibras de las semillas. En esta operación se secan también las fibras y se eliminan las materias extrañas. El 37% de la semilla del algodón corresponde a fibra (algodón bruto) y el 63% a semilla. Las pepitas o semillas eliminadas en el desmotado constituyen un importante subproducto. Los linters o fibras cortas que las recubren a modo de vello se utilizan en la fabricación de papel de alta calidad (papel moneda) y en la producción de celulosa de gran calidad (fabricación de fibras de acetato). El aceite que contienen las semillas se utiliza en la fabricación de margarina, aceite para cocinar, estearina y grasas para fabricación de jabón y velas. El orujo y las cáscaras se emplean en la preparación de comidas para animales domésticos, como concentrados de proteínas de gran calidad.

comercialización

Sin embargo, ofrece cierta información de lo que puede esperarse de un algodón, ya que en términos generales permite conocer la especie e incluso la variedad a la que pertenece.Una clasificación más ajustada a la realidad industrial es la que tiene en cuenta las características más importantes de la fibra, tales como grado, longitud, color, finura. Para ello existen standards y clasificaciones en la mayor parte de países productores. La evaluación se realiza principalmente procediendo a una comparación manual/visual con los standards. Está previsto que desde 1991 todo el algodón americano será clasificado por el sistema HVI (high volume instruments), mucho más objetivo.

El algodón de las granjas es contratado por los corredores o por casas comerciales y vendido en lonjas de contratación (Barcelona, Bremen, El Havre, Liverpool). Las compras se realizan a la vista de muestras patrón o standard y en caso de litigio la lonja actúa como tribunal de arbitraje.

Una clasificación muy general es la que se basa en la procedencia geográfica del algodón:

• Algodones americanos (USA, Méjico)
• Algodones de Egipto (Jumel)
• Algodones de India y Pakistán
• Algodones del Oriente Medio (Turquía, Persia).

Esta clasificación es muy vaga y de poco interés industrial.

Los criterios más importantes para la clasificación no instrumental son la limpieza (grado), el color y la longitud. La limpieza depende de las condiciones de crecimiento y de los métodos de cosechado y desmotado. Su influencia es grande en la preparación para la hilatura. El color natural es un importante criterio de clasificación porque informa de los efectos de las plagas (amarillo) y de la intemperie o lluvias (gris). El blanco es el color más apreciado. Una recolección poco cuidadosa y un almacenamiento en condiciones poco adecuadas son también el motivo de algunas coloraciones que desmerecen la calidad del algodón. La longitud se determina manualmente. Otras propiedades tenidas en cuenta en la evaluación del algodón son la finura (índice micronaire), la resistencia (índice Pressley) y la madurez (espesor de la pared celular).

Estructura quimica y morfologia

El algodón es una fibra natural celulósica. Contiene también otras sustancias naturales localizadas principalmente en la pared primaria. La celulosa es un polisacárido cuya unidad estructural es la 1,4 -ẞ-anhidroglucosa y la unidad repetida la celobiosa. En las sucesivas unidades de anhidroglucosa existen tres grupos hidroxilo que pueden interaccionar con los de unidades de una cadena vecina a través de fuertes puentes de hidrógeno. La intensidad de estas interacciones entre cadenas vecinas y la gran linealinidad de la cadena celulósica explican la naturaleza cristalina de las fibras celulósicas. El número, tamaño, agrupamiento y disposición de las regiones cristalinas en las diferentes fibras celulósicas determina las propiedades de cada una de ellas.

La cristalinidad del algodón se sitúa en torno al 70% y las microfibrillas de la pared secundaria, principalísimo componente de la fibra, se disponen helicoidalmente según el eje longitudinal de la fibra. En la sección transversal de una fibra de algodón se distinguen los siguientes componentes morfológicos: • Pared Primaria • Pared Secundaria • Lumen La pared secundaria se inicia con lo que se conoce como capa envolvente o lámina de transición (S 1), continúa con lo que constituye más propiamente la pared secundaria (S 2) y termina con la capa o pared que está en contacto con el lumen (S 3). También se la conoce como pared del lumen. La pared primaria tiene el espesor de 0,1 µm aproximadamente lámina de transición (0,1 µm) está conectada a las paredes pri 6/11 secundaria. La pared secundaria (S 2) constituye la parte más importante y abundante de la pared celular; su espesor es de 0,2-0,4 µm y está formada por capas cuyo número (25-30) depende de las condiciones de crecimiento. El lumen corresponde al espacio hueco de la fibra colapsada. Suele contener materia nitrogenada procedente de los restos sólidos del protoplasma vivo. La sección transversal de las fibras de algodón maduro tiene forma de riñón o de judía.Longitudinalmente se presenta como una cinta aplastada en sus bordes y que posee pocas o muchas vueltas de torsión (repliegues). El algodón mercerizado se presenta con la forma de un cilindro aplastado, ya que el hinchamiento que se ha producido durante la mercerización conduce a la desaparición de una buena parte de las vueltas de torsión. La forma de la sección transversal del algodón mercerizado es principalmente circular.

PrOPIEDADES

PROPIEDADES FISICAS

El título de las fibras de algodón oscila entre 1 y 4 dtex, situándose frecuentemente entre 2 y 3 dtex. La longitud varía entre 10 y 60 mm y sobre todo entre 25 y 30 mm. Su densidad es de 1,54 g/cm³. A continuación, se ofrecen datos sobre las propiedades resistentes del algodón:

La recuperación elástica del algodón después de alargado el 3% es sólo del 70% y del 31% tras un alargamiento del 10%. El algodón es una fibra relativamente rígida, pero cuando está mojado es más plegable y suave, gracias a la acción plastificante del agua sobre la celulosa. La resiliencia de esta fibra es baja, tanto en seco como en húmedo. Esta circunstancia, unida a la deficiente recuperación después de experimentar una deformación, significa que se arruga fácilmente tanto en seco como en húmedo y que no conserva bien el plisado de las faldas o la raya de los pantalones. A ello se debe el que se hayan desarrollado muchos acabados para mejorar el comportamiento del algodón al arrugado. El comportamiento a la abrasión no pasa de aceptable o de adecuado cuando ésta no es excesiva y durante el uso de las prendas de algodón no se genera pilling. El algodón posee un tacto excelente y el cayente de los tejidos fabricados con esta fibra es bastante aceptable. Los tejidos correspondientes presentan un aspecto satisfactorio y tienen un bajo lustre, a no ser que se hayan mercerizado o tratado con resinas. El algodón se descompone antes de fundir, su temperatura de transición vítrea es 50°C (65% h.r.) y de -5°C en húmedo. Se decolora entre 120 y 150°C, y se plancha entre 180 y 220°C. La degradación por acción del calor se presenta por encima de los 180°C, la autoignición a 400°C y la carbonización a 430°C. El calor específico es de 1,3 KJ/Kg.K) y la conductividad térmica de 0,3-0,5 J/m.s.K. Arde al contacto con la llama y continúa haciéndolo rápidamente después de retirarla. Al arder despide el mismo olor que el papel, dejando un residuo gris-blanco. El LOI es del 19%.

PROPIEDADES quimicas y de sorcion

La tasa legal de humedad del algodón es del 7-9,5%. La absorción de humedad es del 14-18% para una humedad relativa del 95% y la retención de agua por imbibición del 42-53%. La gran absorbencia de humedad, unida a su capacidad para desorber la humedad, hacen que el algodón sea una fibra muy confortable para el usuario. Este comportamiento hace que sea muy utilizada en aplicaciones que requieren una importante absorción de humedad (sábanas, toallas). El enmohecimento del algodón en condiciones ambientales cálidas y húmedas es una propiedad no satisfactoria que se derivan de su gran afinidad por el agua. El algodón no es disuelto por los disolventes orgánicos corrientes. El agua lo hincha ligeramente por su hidrofilidad y para disolverlo son necesarios disolventes capaces de romper los puentes de hidrógeno que mantienen unidas las cadenas celulósicas en las regiones cristalinas. A este tipo de disolventes corresponden entre otras las soluciones acuosas de hidróxido cúprico amoniacal y de cuprietilendiamina. El algodón se tiñe fácilmente con colorantes directos, tinas, sulfurosos, naftoles y reactivos, resultando tinturas sólidas cuando el proceso tintóreo ha sido bien conducido. Esta fibra es hidrolizada por los ácidos diluidos en caliente o por los ácidos concentrados en frío formándose hidrocelulosa. No es atacada por los ácidos diluidos a temperaturas próximas a la ambiente.

El algodón posee una excelente resistencia a los álcalis y las soluciones alcalinas concentradas lo hinchan pero no lo atacan. El mercerizado del algodón consiste en su tratamiento con una solución concentrada de hidróxido sódico en condiciones hinchantes. Como ya se ha señalado anteriormente, la fibra pasa a tener una sección transversal más circular a la vez que se hace más cilíndrica y pierde torsiones. Cuando al algodón se le aplica tensión mientras se produce el hinchamiento, a efectos de evitar el encogimiento, las fibras se deforman y presentan una superficie más suave. La mercerización conduce a una fibra más reactiva, con mayor tasa legal de humedad y mejor tintabilidad. El tacto del tejido es más suave, el brillo mayor, el rendimiento tintóreo aumenta, la resistencia se hace mayor y la elongación disminuye.Las disoluciones diluidas de los agentes oxidantes y reductores atacan poco al algodón. Sin embargo, las soluciones concentradas de peróxido de hidrógeno, clorito sódico e hipoclorito sódico lo dañan apreciablemente. En las condiciones propias del blanqueo industrial, el hipoclorito es el agente que más ataca a la celulosa, seguido del peróxido de hidrógeno. El clorito sódico la castiga muy poco. Los tejidos de algodón se lavan con facilidad y su mayor resistencia en húmedo y buen comportamiento a los álcalis significan que el algodón es resistente a los lavados repetidos. La mayor parte del dañado que experimenta la fibra se debe a la presencia de productos oxidantes en las composiciones detergentes o al tratamiento con lejía que eventualmente se realiza después del lavado.

El algodón no es atacado por la mayor parte de los insectos, pero si lo hace el lepisma en presencia de almidón. Más problemas plantean los mohos y bacterias que pueden desarrollarse sobre esta fibra. Las materias atacadas pierden resistencia, despiden un olor característico y se presentan manchadas por 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..

La fibra de algodón sólo es ligeramente atacada por la luz solar, puesto que la celulosa carece de la mayor parte de los grupos que absorben la radiación ultravioleta entre 300 y 400 nm. Cuando los períodos de exposición son largos, es atacado por la luz solar, pierde resistencia y amarillea. Algunos colorantes tina tienden a acelerar la velocidad de la fotodegradación a través de una reacción de fotosensibilización. Tras una exposición de 12 meses en Florida, el algodón conserva del 20 al 30% de su resistencia cuando la exposición se realiza detrás de vidrio, y del 0-20% cuando ha sido directamente expuesto a la acción de la intemperie. Las propiedades no satisfactorias del algodón pueden compensarse en diferente medida aplicando diferentes tratamientos. Entre éstos destacan los siguientes:

• El sanforizado que evita el encogimiento que se produce en los artículos de algodón en los primeros lavados y que es consecuencia de la relajación de las tensiones aplicadas en la hilatura y en el tisaje.

• Los acabados con resinas que 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. Debe tenerse en cuenta que estos tratamientos disminuyen mucho la resistencia de la fibra a la tracción, al desgarro y a la abrasión.

• Tratamientos antimoho que se aplican a los artículos de algodón para exteriores con la misión de proteger la fibra de la acción de mohos y bacterias. Los productos empleados se suelen basar en sales metálicas de compuestos orgánicos que inhiben el crecimiento del mildiu y de organismos similares.

• Tratamientos retardantes de la llama, de los que destacan los conocidos como Proban, Pyrovatex, Afflamit, Flamret y Flamemaster. Con este tipo de acabados el LOI del algodón pasa de 20 a 28-30.

usos

También debe tenerse en cuenta que si bien las fibras sintéticas han incidido con fuerza en campos de aplicación propios del algodón, esta continúa siendo la fibra más utilizada (sola, o mezclada sobre todo con poliéster) como consecuencia de su gran versatilidad, disponibilidad y precio. Como se ha señalado sus aplicaciones son múltiples tanto en indumentaria como en textiles para el hogar y en el sector industrial.

La fibra de algodón posee propiedades tales que puede ser considerada como la fibra natural de mayor utilidad. Es cierto que algunas de ellas constituyen un inconveniente en determinadas aplicaciones. Sin embargo, las propiedades favorables combinadas con su bajo coste hacen que puedan ser convenientemente empleadas en multitud de aplicaciones.

El algodón posee suficiente resistencia en seco y en húmedo para que pueda ser empleado en la mayor parte de las aplicaciones textiles. Lo mismo puede decirse de su resistencia a los productos químicos más corrientemente empleados en la vida doméstica, a la luz y al calor.

vIDEO

OBTENCIÓN DEL ALGODÓN Link:

¡gracias!