Maquinaria para acabado de textiles, Red Bridge Mills, Ainsworth , 1983
En la fabricación de textiles , el acabado se refiere a los procesos que convierten la tela tejida o de punto en un material utilizable y, más específicamente, a cualquier proceso realizado después de teñir el hilo o la tela para mejorar el aspecto, el rendimiento o la "tacto" (sensación) del acabado del textil o la prenda . [1] [2] El significado preciso depende del contexto.
La tela que sale del telar o de la máquina de tejer no es fácilmente utilizable. En esta etapa, se la denomina tela cruda y contiene impurezas naturales y añadidas. A veces, también se procesa en las etapas de fibra o hilo de la fabricación textil . La fibra, el hilo o la tela grises pasan por una serie de procesos, como el procesamiento en húmedo y el acabado. El acabado es una amplia gama de tratamientos físicos y químicos que completan una etapa de la fabricación textil y pueden preparar el siguiente paso, haciendo que el producto sea más receptivo a la siguiente etapa de fabricación. El acabado añade valor al producto y lo hace más atractivo, útil y funcional para el usuario final. La mejora de la sensación de la superficie, la estética y la adición de acabados químicos avanzados son algunos ejemplos de acabado textil. [3]
Algunas técnicas de acabado, como el blanqueo y el teñido, se aplican al hilo antes de tejerlo, mientras que otras se aplican a la tela gris directamente después de tejerla o tricotarla. [4] Algunas técnicas de acabado, como el batanado , quedaron obsoletas con la revolución industrial, mientras que otras, como la mercerización , son desarrollos posteriores a la Revolución Industrial .
Introducción
Para impartir las propiedades funcionales requeridas a la fibra o tejido, es habitual someter el material a diferentes tipos de tratamientos físicos y químicos. Por ejemplo, el acabado de lavado y desgaste para un tejido de algodón es necesario para que no se arrugue ni se arrugue . De manera similar, el mercerizado , el chamuscado , el retardante de llama , el repelente al agua, el impermeable , el antiestático y el acabado de melocotón logran diversas propiedades de los tejidos deseadas por los consumidores.
El uso de tejidos 100% sintéticos ha aumentado considerablemente desde el desarrollo de hilos texturizados hechos de filamentos y la creciente producción de géneros de punto. El uso de tramas abiertas ha permitido producir tejidos más ligeros y transpirables que garantizan un mayor confort de uso.
Las propiedades de las fibras sintéticas derivadas del petróleo , entre las que destacan la poliamida , el poliéster y el poliacrilonitrilo , son esencialmente diferentes de las de las fibras naturales celulósicas y proteínicas ( lana ). Por lo tanto, es probable que la secuencia de operaciones de acabado sea diferente. Mientras que los tejidos celulósicos requieren un tratamiento de acabado con resina para impartir propiedades de fácil cuidado, las fibras sintéticas ya presentan estos criterios de fácil cuidado y solo requieren una operación de termofijado.
Acabado del algodón
Purificación y procesos preliminares
La tela cruda —tela de algodón tejida en su estado de telar— no sólo contiene impurezas, entre ellas la cola de urdimbre, sino que requiere un tratamiento adicional para desarrollar todo su potencial textil. Además, puede recibir un valor añadido considerable mediante la aplicación de uno o más procesos de acabado. [5] [6]
Chamuscando
El chamuscado es un método de preparación de textiles; se aplica más comúnmente a los tejidos y a los hilos de algodón. El chamuscado en textiles es un tratamiento o acabado mecánico para obtener una superficie prolija del tejido o un hilo menos peludo. En una máquina chamuscadora, los hilos o tejidos se exponen a llamas directas para quemar las fibras salientes de los materiales textiles. Por ello, también se denomina "gaseado". [7] [8] [9] [10]
Desapego
Dependiendo del tamaño que se haya utilizado, el paño puede remojarse en un ácido diluido y luego enjuagarse, o pueden usarse enzimas para descomponer el apresto. [10]
Fregado
El descrudado es un proceso de lavado químico que se lleva a cabo en tejidos de algodón para eliminar la cera natural y las impurezas no fibrosas (por ejemplo, los restos de fragmentos de semillas) de las fibras y cualquier aceite, suciedad o mugre adventicios. El descrudado se utilizaba para transportar la tela en recipientes de hierro llamados kiers . La tela se hervía en un álcali , que forma un jabón con ácidos grasos libres ( saponificación ). Un kier suele estar cerrado, por lo que la solución de hidróxido de sodio se puede hervir a presión, excluyendo el oxígeno que degradaría la celulosa de la fibra. Si se utilizan los reactivos adecuados , el descrudado también eliminará el apresto de la tela, aunque el descrudado a menudo precede al descrudado y se considera un proceso separado conocido como preparación de la tela. La preparación y el descrudado son requisitos previos para la mayoría de los demás procesos de acabado. En esta etapa, incluso las fibras de algodón más naturalmente blancas son amarillentas, y se requiere el blanqueo, el siguiente proceso. [10]
Blanqueamiento
El blanqueo mejora la blancura eliminando la coloración natural y las impurezas residuales del algodón; el grado de blanqueo necesario se determina en función de la blancura y la capacidad de absorción requeridas. El algodón, al ser una fibra vegetal, se blanqueará utilizando un agente oxidante , como hipoclorito de sodio diluido o peróxido de hidrógeno diluido . Si la tela se va a teñir de un tono oscuro, se aceptan niveles más bajos de blanqueo, por ejemplo. Sin embargo, para sábanas blancas y aplicaciones médicas, los niveles más altos de blancura y capacidad de absorción son esenciales. [11]
Mercerización
Otra posibilidad es la mercerización, durante la cual el tejido se trata con una solución de soda cáustica para hacer que las fibras se hinchen. Esto da como resultado un mejor brillo, resistencia y afinidad del tinte. El algodón se merceriza bajo tensión y se debe eliminar todo el álcali antes de liberar la tensión o se producirá encogimiento . La mercerización puede realizarse directamente sobre el tejido gris o después del blanqueo. [12]
Coloración
El color es una sensación que se produce cuando la luz blanca de una fuente como el sol se refleja en un pigmento de la superficie. El pigmento refleja de forma selectiva ciertas longitudes de onda de la luz mientras absorbe otras. Un tinte puede considerarse como una sustancia que se puede fijar a un material que tiene estas propiedades. El color que refleja está definido por la estructura de la molécula y, en particular, por las partes de la molécula del cromógeno llamadas grupo cromóforo . [13]
Existen dos procesos que se utilizan para aplicar el color:
Tintura
El algodón es una fibra absorbente que responde fácilmente a los procesos de coloración. El teñido se realiza habitualmente con un colorante directo aniónico sumergiendo completamente el tejido (o hilo) en un baño de tintura acuoso según un procedimiento prescrito. Para mejorar la solidez al lavado, al frotado y a la luz, se suelen utilizar otros colorantes, como tinas y reactivos , que requieren una química más compleja durante el procesamiento y, por lo tanto, son más costosos de aplicar. [14]
Impresión
La impresión es la aplicación de color en forma de pasta o tinta sobre la superficie de un tejido, siguiendo un patrón predeterminado. Puede considerarse como teñido localizado. También es posible imprimir diseños sobre un tejido ya teñido. Los procesos más habituales son la impresión en bloque , la impresión con rodillo y la serigrafía.
Refinamiento
Acabado mecánico
El acabado mecánico se refiere a acabados de máquina como gofrado, termofijado , sanforizado , cizallamiento, varios, impartición de brillo, acabados de superficie y acabados de esmaltado. [15] [16]
Levantamiento
Otro proceso de acabado es el perchado. Durante el perchado, la superficie del tejido se trata con dientes afilados para levantar las fibras de la superficie, lo que le confiere vellosidad, suavidad y calidez, como en la franela.
Cizallamiento
El corte es un tipo de acabado mecánico en el que se mejora la apariencia de la tela cortando los bucles o la superficie elevada a una altura uniforme y pareja. La máquina puede tener una cuchilla en espiral similar a una máquina cortadora de césped . [17] [18] Una máquina cortadora puede cortar el bucle o el pelo al nivel deseado. [19]
Melocotón
El efecto perchado es también un acabado mecánico comparable al perchado pero muy suave. El efecto perchado sobre los tejidos se obtiene lijándolos ligeramente; confiere una superficie saliente y un tacto suave. El acabado perchado también es posible con ciertos productos químicos o con la abrasión de la ropa. [20]
Calandrado
El calandrado es el tercer proceso mecánico importante, en el que la tela pasa entre rodillos calientes para generar efectos suaves, pulidos o en relieve dependiendo de las propiedades de la superficie del rodillo y las velocidades relativas. [21]
Acabado químico
Se pueden aplicar muchos otros tratamientos químicos a los tejidos de algodón para producir baja inflamabilidad, resistencia a las arrugas y otros efectos especiales.
Contracción
El encogimiento mecánico (a veces denominado sanforizado), mediante el cual se fuerza al tejido a encogerse a lo ancho y/o a lo largo, crea un tejido en el que cualquier tendencia residual a encogerse después del lavado posterior es mínima. [22] La conversión de fibras a tejido conduce a muchas tensiones y fuerzas mecánicas durante la fabricación, que incluye los siguientes pasos para la conversión de fibra a hilo con hilado y luego tejido con tejido y tejido de punto . Cuando los productos se sumergen en agua, el agua actúa como un medio relajante y todas las tensiones y deformaciones se relajan e intentan volver a su estado relajado original. Incluso después de terminar con máquinas de acabado sofisticadas, queda algo de encogimiento residual, que se traslada a la etapa de prenda. Este encogimiento residual puede causar deformidad o desfiguración de los productos después del lavado doméstico. Existen ciertos límites de aceptación de niveles de encogimiento para cada producto. Los niveles de encogimiento anormales se consideran una no conformidad con los estándares de calidad.
El chamuscado o quemado alisa la tela eliminando las fibras finas que sobresalen de la superficie. El chamuscado con llama es el proceso estándar: la tela húmeda se pasa por una serie de quemadores de gas a una distancia adecuada para quemar las bolitas de su superficie.
Orientado al diseño
El blanqueo de tejidos elimina cualquier color previo para obtener un color uniforme durante el proceso de teñido.
Ponerle peso a la seda con sales metálicas o polímeros añade peso y mejora el manejo.
Acabados especiales para fibras naturales
El biopulido elimina las fibras que sobresalen de la tela con la acción de una enzima . Las enzimas, como la celulosa para el algodón, eliminan selectivamente las fibras que sobresalen. Estas enzimas pueden desactivarse mediante un aumento de la temperatura y un cambio del pH .
La mercerización hace que el tejido de algodón sea más fuerte, más brillante y menos abrasivo y mejora su afinidad por el tinte.
El levantamiento levanta las fibras de la superficie para mejorar la suavidad y la calidez, como en la franela .
El acabado Peach somete la tela (ya sea de algodón o de sus mezclas sintéticas) a ruedas de esmeril, lo que hace que la superficie parezca aterciopelada . Se trata de un acabado especial que se utiliza principalmente en prendas de vestir.
El batanado era un método para espesar el material de lana para hacerlo más resistente al agua.
Compactadora: es la versión avanzada de la máquina calandradora y es adecuada para tejidos de punto para lograr el g/m2 deseado y para establecer el ancho, para el calandrado y el control de encogimientos simultáneamente. Las máquinas compactadoras vienen con configuraciones de ancho abierto y de tubo. [23]
El sanforizado o preencogimiento evita que el tejido y la prenda producida se encojan después de la producción. Este también es un acabado mecánico, que se obtiene al alimentar el tejido entre un rodillo y una manta de goma, de tal manera que la manta de goma comprime los hilos de trama y le imparte encogimiento por compresión.
El acabado resistente a las arrugas o “lavar y usar” o “sin arrugas” se logra mediante la adición de un acabado de resina química que hace que la fibra adquiera una calidad similar a la de las fibras sintéticas.
El acabado antimicrobiano hace que el tejido inhiba el crecimiento de microbios . El ambiente húmedo y cálido que se encuentra en las fibras textiles fomenta el crecimiento de los microbios. La infestación por microbios puede causar una infección cruzada por patógenos y el desarrollo de olores en los lugares donde el tejido se usa junto a la piel. Además, también pueden producirse manchas y pérdida de calidad de las fibras de los sustratos textiles. Con el objetivo de proteger la piel del usuario y el sustrato textil en sí, se aplica un acabado antimicrobiano a los materiales textiles.
Los acabados antivirales en los textiles son otra forma de aprovechar el uso de superficies antimicrobianas que se pueden aplicar tanto a los textiles naturales como a los sintéticos . Estas superficies, que presentan propiedades antivirales, pueden inactivar los virus recubiertos de lípidos . [24]
Acabado autolimpiante de superficies en materiales celulósicos como el algodón. Los materiales tratados se limpian solos de manchas y eliminan olores cuando se exponen a la luz solar. La tela está recubierta con una película de N-TiO2 y partículas de lAgI. [25] [26]
Acabados especiales para fibras sintéticas
El termofijado de tejidos sintéticos elimina las tensiones internas de la fibra generadas durante la fabricación y el nuevo estado se puede fijar mediante un enfriamiento rápido. Este termofijado fija los tejidos en el estado relajado y evita así que se encojan o arruguen posteriormente. El prefijado de los tejidos permite utilizar temperaturas más altas para el termofijado sin tener en cuenta las propiedades de sublimación de los tintes y también tiene un efecto favorable en el comportamiento del teñido y las propiedades de deslizamiento del tejido. Por otro lado, el postfijado se puede combinar con otras operaciones como el teñido con termosol o el abrillantado óptico del poliéster. El postfijado como acabado final es útil para lograr una alta estabilidad dimensional, junto con el tacto deseado. El postfijado puede provocar una mala solidez al lavado en tejidos teñidos de forma dispersa debido a la sublimación. El termofijado es una parte importante del acabado de tejidos sintéticos o mixtos.
Proceso de endurecimiento y relleno: Un efecto de endurecimiento es deseable en ciertos materiales de poliamidas y poliéster (por ejemplo, enaguas, forros interiores de cuellos), lo que se puede lograr reduciendo la independencia mutua de los elementos estructurales del tejido mediante la deposición de polímeros sobre el revestimiento como una película fina.
Los acabados hidrófilos compensan la menor capacidad de absorción de humedad y agua de los materiales de fibras sintéticas, que resultan incómodos en contacto con la piel. Algunos productos, a base de poliamidas modificadas (oxietiladas), hacen que el tejido sea más agradable al reducir la cohesión del agua, de modo que se extiende sobre una superficie mayor y, por lo tanto, se evapora más fácilmente.
El acabado anti-pilling alivia el fenómeno desagradable de formación de bolitas asociado con los tejidos de hilados, especialmente cuando contienen fibras sintéticas. Las fibras sintéticas se llevan más fácilmente a la superficie del tejido debido a su superficie lisa y sección transversal circular , y debido a su mayor resistencia a la tracción y resistencia a la abrasión . Con el tejido de punto también se produce "desprendimiento": por abrasión, las fibras individuales se salen de los bucles de hilo hacia la superficie y la prenda se engancha en un objeto puntiagudo o áspero. El tejido de punto es susceptible a estos efectos debido al tejido abierto y al hilo voluminoso.
El acabado antiestático evita que el polvo se adhiera a la tela. Los productos químicos antiestáticos efectivos son en gran medida químicamente inertes y requieren tratamiento térmico o termasol para fijarse en telas de poliéster. Se ha descubierto que los agentes de poliéter son útiles, pero no deberían afectar el equilibrio del tinte en la fibra, para no perjudicar la solidez al frote. [ cita requerida ] En general, los agentes antiestáticos Thermasol también tienen una buena acción de liberación de suciedad, que es tan permanente como el efecto antiestático. Los acabados antiestáticos también pueden ser de tipo poliamida, siendo curables a temperaturas moderadas.
Los acabados antideslizantes proporcionan a los filamentos una superficie más rugosa. Los hilos de trama y urdimbre sintéticos en tejidos de trama suelta son particularmente propensos a resbalar debido a la suavidad de su superficie cuando la estructura del tejido se altera y la apariencia ya no es atractiva. Las dispersiones de gel de sílice o soluciones coloidales de ácido silícico se utilizan en combinación con dispersiones de polímeros de látex o acrilatos para obtener un efecto más permanente, junto con una mejora simultánea en la resistencia al pilling o enganches . Estos acabados de polímeros también son capaces de impartir un tacto suave y liso al tejido sintético sin hacerlo repelente al agua.
Acabado antimicrobiano: con el uso cada vez mayor de fibras sintéticas para alfombras y otros materiales en lugares públicos, los acabados antimicrobianos han ganado importancia. Los productos que se aplican habitualmente son fenoles bromados , compuestos de amonio cuaternario , organoplata y compuestos de estaño, que pueden aplicarse como soluciones o dispersiones. También pueden incorporarse en una película polimérica depositada sobre la superficie para lograr una liberación controlada.
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