Materiales textiles para usos técnicos 3

 In Geocompuestos, Geotextiles

Para este nuevo capítulo 3 sobre el uso de materiales para usos técnicos, hablaremos de los tejidos tubulares, acabados, recubrimientos y laminados, composites y confección.

Tejidos tubulares

La ausencia de costuras en los tejidos tubulares de calada (análogamente a los de punto de urdimbre) permiten un amplio campo de posibilidades, como en la fabricación de manguera o en los airbags.

En el área de los agrotextiles, se utilizan tejidos tubulares para la irrigación (Figura 1), a base de un tejido de calada estrecho y tubular, impregnado en una resina porosa, que no se ve afectado por las altas concentraciones de sales disueltas en el agua y que permite ser enterrado a la profundidad de las raices de la plantación.

Por contra, en terrenos con una pluviometría importante, el exceso de agua es un problema que tradicionalmente se venía solucionando por drenaje con tubos. Según la granulometría del suelo, es necesario envolver las tuberías para evitar su colmatado. Los materiales naturales habituales se sustituyen ventajosamente con telas no tejidas que envuelven la tubería, con una permeabilidad y porosidad adecuadas a la granulometría del entorno, permitiendo al agua penetrar en el sistema de drenaje.

Acabados

Aprestos y acabados mecánicos

Los acabados modifican o mejoran las características superficiales o las propiedades físicas de los tejidos o las telas no tejidas. En algunas áreas de aplicación de los textiles de uso técnico, las operaciones de acabado no son necesarias para el uso final. Calandrados, perchados, termofijados, etc, son operaciones aplicadas habitualmente.

Idénticamente, la aplicación de productos de apresto no es a menudo necesaria, si bien en la mayoría se aplica algún tipo de producto que confiere alguna propiedad nueva a la tela.

Los tipos de apresto más utilizados son: los ignífugos, antimanchas y antimicrobianos, en diferentes áreas de aplicación. La ignifugación de las fibras de algodón o de lana o los acabados a base de productos hidro-repelentes se emplean en tejidos para indumentaria de protección, o en las telas para tapicerías de transportes públicos.

guante de kevlar

Figura 2: guante de kevlar

Los aprestos aportan nuevas propiedades, mejoran o preservan las intrínsecas de las fibras; así, aunque los guantes tricotados de Kevlar (Figura 2) son muy resistentes en seco, las fibras se hinchan y debilitan cuando están expuestos al agua. Esto reduce su resistencia al corte y a la abrasión en un 40%. Un apresto repelente a la humedad protege las fibras Kevlar del agua, aceite y otros líquidos, preservando sus propiedades.

En el área de los geotextiles, se emplean acabados antimicrobianos para algodón, lana, lino, sisal, yute, poliamida, poliester, fibras acrílicas y sus mezclas; son tratamientos para proteger de la putrefacción a los geotextiles de fibras naturales.

Recubrimientos y laminados

El recubrimiento y el laminado son alternativas, dentro de los procesos de acabado, para dotar a un sustrato de unas características substancialmente distintas, tanto de estructuras como de comportamiento  a las de dicha tela antes de ser recubierta, por lo que cabe considerarlos como procesos de obtención de una nueva estructura textil laminar compuestas por la base textil y la lámina formada o adherida.

Se puede definir el recubrimiento textil como  un proceso de cubrir un sustrato textil, a una o dos caras, con un producto de apresto o con un material protector o aislante. Compuestos de poliuretano, cloruro de polivilino, politetrafluoretileno, elastómetros de silicona, poliacrilatos o cauchos sintéticos se pueden aplicar por medio de rasquetas o cilindros, por una o las dos caras de las telas.

Tejido imper-respirable

Figura 3: Tejido imper-respirable para indumentaria deportiva

En el campo de la construcción, los tejidos de poliéster o de fibra de vidrio se recubren, por inducción con PVC o resinas acrílicas. Telas de algodón, poliéster, poliéster/acrílica o polipropileno, con recubrimientos de PVC con utilizadas en arquitectura textil, toldos y marquesinas. Los toldos para camiones o los geotextiles para impermeabilización son telas recubriertas por las 2 caras a efectos de impermeabilización.

Indénticamente, láminas o membranas de tipo microporoso, hidrófilo o combinación de ambos efectos, permiten la obtención de tejidos con propiedades impermeables y transpirables, especialmente interesantes en todo el área de la indumentaria deportiva (Figura 3) y de protección personal.

Composites

El término material compuesto o composite, describe a un sistema de materiales formados por macroconstituyentes que son insolubles el uno en el otro.; uno de ellos es una base textil y el otro una resina. En comparación con otros materiales convencionales (metálicos) el menor peso, mejores propiedades mecánicas, aptitud para adopción de diferentes formas, etc., o de sectores que requiren altas prestaciones: aeronáutica, nuclear, etc.

Los materiales compuestos, en su mayor parte, estan reforzados por materiales textiles, consutituyendo un material rígido, con una función estructural, en la que los esfuerzos se transmiten en la dirección preferencial del eje de la fibra , mientras que la resina asegura la cohesión y el acoplamiento de los esfuerzos mecánicos en el producto final.

El soporte más simple, y menos costosos, lo constituyen las fibras discontinuas o los filamentos dispuestos al azar; los tejidos de calada, las telas multidireccionales o las telas no tejidas, los cuales constituyen diferentes tipos de estructuras en las que las opciones de textura, isotropía o anisotropía, espesor, etc., se adecuan a las necesidades del material compuesto resultante en cuanto a resistencia en la dirección o direcciones de solicitación en su uso final (compresión, cizalladura, etc) La asociación de tejios y no tejidos, a base de fibras de vidrio, carbono o aramida, entre otras, permiten disponer de una amplia gama de posibilidades.

Las necesidades de la industria aeronáutica/espacial, donde se busca una elevada resistencia mecáncia a altas temperaturas y una gran inercia química, ha propiciado el desarrollo de las fibras de carburo de silicio, boro, etc. que son de uso muy limitado. Para los materiales  compuestos de mayor difusión, las prioridades de los desarrollos actuales se centra en la mejora de la compatibilidad entre fibra y resina. Tal es el caso del polietileno de alto módulo, del que su débil reactividad química limita su aplicación como soporte de materiales compuestos; los tratamientos con plasma pueden mejorar sensiblemente este comportamiento.

tejido tridimensional

Figura 4: Tejido tridimensional

Una técnica para obtener materiales compuestos a partir de tejidos de punto por trama, es la superposición de un film termoplástico que recubriendo únicamente los hilos de la estructura, los adapta a formas variadas que se fijan posteriormente con calor.

Debido a su estructura, los tejidos de punto pueden adaptarse a determinados relieves, dando lugar a materiales compuestos con una superficie con protuberancias cuya rigidez es aportada por el polímero del film (Figura 4). Tejidos de punto por trama para plásticos reforzados, elaborados con fibra de carbono, pre-impregnados, pueden adaptarse a distintas formas mediante presión, para ser luego consolidados por calor y adaptarse a distintas utilizaciones como soporte de materiales compuestos.

Confección

La confección industrial, comprendiendo al menos las etapas de diseño, corte y ensamblado, se realiza en diferentes productos textiles para aplicaciones técnicas: interiorismo de automoción, filtros, sacos, toldo y marquesinas, tiendas de campaña, arquitectura textil, etc., y lógicamente en toda el área de la indumentaria de protección personal.

Las técnicas de ensamblado van desde la soldadura técnica o química a las uniones con adhsivos, pero es la técnica de la costura la predominante en los productos como carpas, parasoles, velas y marquesinas, ya que, una costura cosida, perfectamente formada, medida y realizada, puede resistir los esfuerzos más severos.

Recent Posts