lunes, 11 de marzo de 2013

Temperatura de transición vítrea (Tg)


La transición vítrea es un estado que se manifiesta en los polímero amorfos, es decir, polímeros cuyas cadenas no están dispuestas según un ordenamiento cristalino, sino que están esparcidas en cualquier ordenamiento, aun en estado sólido.

Los polímeros cristalinos también tienen alguna porción amorfa, por lo general constituye el 40-70% de la muestra polimérica. Esto explica por qué una misma muestra de un polímero puede tener una Tg como una Temperatura de fusión, pero lo importante es saber que la porción amorfa solo experimenta la Tg, y la porción cristalina sólo la fusión, las cadenas pueden moverse con facilidad de modo que cuando toma una porción de polímero y se dobla, las moléculas que ya están en movimiento, no tendrán problemas en moverse. En caso contrario si se trabajara con un Tg menos las cadenas ya no podrían desplazarse con facilidad.

La temperatura exacta a la cual las cadenas poliméricas experimenten este gran cambio en su movilidad, depende de la estructura misma del polímero. 

Entendiendo esto en la unión quimica por medio de aplicación de resinas, la Tg servirá para determinar a punto en el cual se encuentra un equilibrio termoestable entre el sólido y líquido en la estructura química del aglutinante, para un mejor manejo en los procesos de impregnación ya que aumenta su densidad.


Crosslaper

El crosslaper es un formador de tela, los equipos cuentan con un regulador de velocidad para la obtención de diversos gramajes para el no tejido, tambien con bandas transportadoras de las fibras con cubierta especial antiestática, con un montado sobre rodamientos con diseño especial para alta velocidad en el cruzado de los velos, fotocelulas electrónicas para varias los anchos de la tela a obtener, regula la altura del recibidor de velo del descargador doffer de carda y su estructura y diseño antiturbulencia, además de de frenos de aires para protección del velo en su viaje de cruzado en la formación del no tejido.


domingo, 10 de marzo de 2013

Procesos de unión química de no tejidos


Polvos

En este proceso el polvo adhesivo de polímeros termoplásticos se aplica sobre bandas por calor y presión. Poliésteres y poliolefinas con baja Tg se pueden usar como aglutinantes, las ventajas son la estructura voluminosa de no tejidos densos, una desventaja es la dificultad de los tamaños de partículas adecuados y sus rangos de distribución.

Polvo línea de unión
 Polvo adhesivo aspersión


Impresión

En este proceso se aplica resina en zonas predeterminadas, para telas que requieren una parte de la superficie de la tela libre de aglutinante, como toallitas y coverstocks, así como muchos no tejidos ligeros. Los patrones de impresión están diseñados para mejorar la fuerza, el transporte fluido, la suavidad, la absorbencia. El secado y curado se lleva a cabo en tambores calentados por vapor.

 Proceso de impresión Latex
Hay dos tipos de impresoras: pantalla rotatoria y las impresoras de huecograbado. Los aglutinantes es a través de un rodillo aplicador en hueco o también conocido como impresora serigráfica rotativa, mientras que en la impresora de huecograbado que se aplican mediante un rodillo aplicador de grabado como se muestra.La principal ventaja es la suavidad excepcional de telas no tejidas, con suficiente resistencia se puede lograr.
Imprimir unión
Equipo de impresión


Spray adhesivo

Se aplica para telas que requieren el mantenimiento de alto volumen, tales como fibra de relleno, la resina es atomizada por la presión del aire, presión hidráulica o fuerza centrífuga, aplicándose en las superficies superiores de la tela. para que el espreado sea lo más homogéneo posible se invierte la direccion de la tela en un segundo transportador, pasando la tela por una segunda estación de spreado.
Después la banda se hace pasar a través de una zona de calentamiento para eliminar el agua y el aglutinante se cura en una tercera zona de calentamiento. 

Esquema del proceso de unión de pulverización
 
 Proceso industrial unión aerosol



Espumas

Principalmente para aplicar aglutinante en bajas cantidades de agua y alto contenido de solidos de aglutinante (más concentrado), este proceso requiere menos energía en el secado. la espuma se genera mediante la introducción de aire mientras se agita mecánicamente la solución del aglutinante.
Para tener un mayor control sobre la espuma se le agregan agentes estabilizadores, así la espuma puede resistir colapsos durante la aplicación, hay una menor migración de aglutinante y se controla la suavidad, una desventaja sería el control en la formacion de espuma.
 proceso de espuma de unión


Saturación

Este es un proceso rápido para telas que requieren resistencia, rigidez y encapsulacion máxima de fibra, esto se logra saturando totalmente la fibra en un baño de aglutinante o por otro medio que consiste en rodillo en conjunto y a presión, eliminando asé el exceso. Existen tres variaciones la saturación en pantalla es para materiales de peso medio como entretelas, la saturación-sumergir es para estructuras de banda con suficiente fuerza para resistir la inmersión sin soporte como spunbonds y la de tamaño-prensa saturación, es para altas velocidades; una ventaja de este proceso son la simplicidad, resistencia a la tracción y suavidad controlable en la cantidad de agentes aglutinantes.
La figura. 4: Adhesivos Saturación
La figura. 5: Aplicador método rollo

viernes, 8 de marzo de 2013

No tejidos unidos quimicamente


La unión química consiste en construir una tela con ayuda de un agente aglutinante líquido. La mayoría de estos aglutinantes o resinas son en base agua, los más usados son los grupos de copolímeros y polímeros de ácido acrílico, de estireno butadieno y los de base de vinilo; existen también otros medios como los adhesivos en polvo, disolventes orgánicos y espumas.

Una característica importante de estos no tejidos es que debido a la aplicación de las resinas tienen por lo general un cuerpo rígido lo cual los hace más específicos en sus aplicaciones, una desventaja es su poca resistencia al lavado, no son absorbentes,  como pudimos observar en el curso la mejora de los procesos de resinado ha sido beneficioso para hacerlos más manejables como el caso de las resinas que tienen base látex.

Por lo general las resinas que se usan deben ser ligantes en dispersión y ser en material granulado. Durante el proceso se aplica el aglutinante, luego se elimina la humedad o disolvente y posteriormente se realiza la formación del vínculo entre el ligante y la tela no tejida.

Las aplicaciones de estos no tejidos son:
Recubrimientos, entretelas o refuerzos de telas, recubrimiento de sustratos, ropa de cama, aplicaciones de muebles, almohadas entre otras aplicaciones técnicas.

No tejidos termobondeados


La unión térmica en los no tejidos comprende la fusión de algunas fibras entre sí, aplicando temperatura en el caso de mezclas como polipropileno y poliéster, se funden las fibras de PP ya que el punto de fusión es menos que el del PE, La unión térmica puede ser hecha por medio de aire caliente como resulta en el melt blown o por medio de una calandra caliente en algunos puntos, el el primero se obtienen telas con baja densidad, mientras que en el segundo se obtienen telas con buena resistencia.

En este proceso intervienen factores de gran importancia como son la velocidad de alimentación de fibras, la presión a la cual se trabajan los cilindros calandradores, una característica importante de estos cilindros es que la temperatura que se mantiene dentro de ellos es constante a lo largo del volumen de éstos, ya que se calientan con un aceite industrial que es bombeado constantemente durante el proceso, la temperatura de los cilindros debe estar controlada ya que influye en la unión de las fibras, otro factor de gran importancia es el tiempo en que tardan en pasar las fibras por las calandras. 


El el proceso de unión térmica también podemos encontrar las llamadas fibras bicomponentes las cuales tienen alma de poliéster y una funda externa de un copolímero de bajo punto de fusión que permite la fusión entre ellas formando así la tela no tejida, empleando un sistema de horno de alta presion, para telas de alto volumen con pesos ligeros y aislantes; con espesores que oscilan entre 1mm hasta 100 mm.



Las principales aplicaciones de estos no tejidos son: usos médicos, muebles, industria automotriz,entretelas, construcción, filtros, aislantes, usos técnicos, se pueden agregar aditivos para ser hipoalergénico, ignifugo entre otros. En lo general estos no tejidos cuentan con mayor resistencia que los no tejidos por extrusión, además de ser muy comunes en usos cotidianos.

No tejidos punzonados


Los no tejidos punzonados pertenecen a la clasificación de no tejidos por unión mecánica, son producidos por distintas combinaciones de fibras las principales son poliéster, acrilico, prolipropileno entre otras; éstas fibras son aglutinadas a través de un equipo que las entrelaza a base de agujas las cuales hay de diferentes tipos y características según los requisitos y disposición, van punzonando y formando la tela pasando a través del velo.
Los factores más importantes en este proceso son las agujas, dependiendo de la densidad de agujas por fibras y la velocidad a la cual se realiza el proceso; la velocidad de alimentación, frecuencia de punzonado,  son determinantes para la resistencia. Podría decirse que los punzonados tienen como ventaja una mayor resistencia comparados con otros no tejidos, además de tener mayor cuerpo, los anchos pueden variar según el uso final del producto.

El peso, densidad, voluminosidad y permeabilidad al aire esta influenciado por todo lo anterior por ejemplo si la densidad de fibras se incrementa además de la punción y la profundidad la densidad de la tela aumenta y su permeabilidad disminuye.

La máquina está dispuesta en posición vertical, con un tablero que contiene hileras de agujas, en una producción puede haber hasta dos tableros de agujas por donde pasan las fibras, además de los rodillos de alimentacion y salida, están las placas con orificios por donde pasa el velo y las agujas.

Durante el proceso las fibras son tomadas por el primer gancho de la aguja de manera que al proseguir el proceso de punzonado cubre los ganchos siguientes:






Principales aplicaciones de no tejidos punzonados:
  • calzado
  • geotextiles
  • paños de aseo
  • filtros
  • mantas térmicas
  • fieltros 
  • laminados para telas compuestas
  • usos industriales
  • automotriz
  • entretelas
  • aislantes y revestimientos





miércoles, 6 de marzo de 2013

Principales fibras empleadas en la construcción de no tejidos


En la mayoría de los productos no tejidos las fibras representan del 40 al 100% de su proporción final. Es indispensable la indicación nominal y porcentual de la composición de sus materias primas constituyentes, ya que las propiedades de las fibras sumadas a los procesos de fabricación, consolidación y transformación, definen las características finales de los no tejidos, así como el desempeño del producto en sus varías aplicaciones.
Entre las materias más utilizadas están:

  • Artificiales: viscosa, fibra de vidrio, acetato. La fibra de vidrio tiene una funcionalidad muy alta como aislante térmico y acústico, por lo general se proceso es el punzonado, también como recubrimientos con aplicaciones técnicas.

  •  Naturales: lana, algodón, coco, yute; metálicas (níquel, bronce, cesio-cromo), cerámicas. Las fibras naturales proporcionan al no tejido características como absorción  en el caso de la pulpa de celulosa, así como un mayor tacto.

  • Sintéticas: poliéster, polipropileno, poliamida (Nylon), Poliacrilonitrilo (acrílico), polietileno, policarbonato. Son las de mayor uso en los no tejidos, las características principales de fibras hechas a base de estos polímeros es su alta tenacidad, su resistencia y larga durabilidad.