CURSILLOS
Y
CONFERENCIAS
T ans o maciones es uc u ales de las ib as
pa a con e i les nue as p opiedades
*
D .
ANDRE
PARlSOT
Di ec o
del
Labo a o io Químico
del
Ins i u o Tex il
de
F ancia
1.
-
INTRODUCCION.
Du an e milenios, el hom b e ha dispues o, pa a es i se o pa a ealiza di-
e en es abajos, de una gama ela i amen e limi ada de ib as ex iles, de las
que
él
hacia hilos
y
edes.
Según el uso al que es aban des inados, los a ículos ex iles e an elabo ados
a
pa i de un ipo de ib a de e minado, econocido po expe iencia como el
mejo en e odos los ipos en un lu,ga de e minado. De es a o ma se ealizó
una selección na u al cuyo esul ados se ha ansmli ido has a noso os.
Po di e sas azones,
el
homb e se ingenió en imi a a la na u aleza
y
en
in en a p ime amen e p ocedimien os pa a hace hilables cie as ma e ias na-
u ales en las que él había econocido una na u aleza química idén ica
a
la de
cie as ib as. Así nacie on las ib as a i iciales, que hicie on ealidad' a inales
del siglo pasado los an iguos sueños de BACON
y
REAMUR. La alidez de es-
as an iguas p e isiones inci ó a los in es igado es a pene a en la es uc u a
ín ima de las ib as na u ales
y
a elucida las elaciones que exis en en e es-
uc u a
y
sus p opiedades especí icas.
No se a aba solamen e de «pone en o ma» de ib a una sus ancia na u al
no ib osa, sino de in en a nue as ma e ias, nue as moléculas, que, pues as en
o ma de ilamen os gozasen de p opiedades ex iles. Al inal del p ime cua o
de1
siglo
XX,
odos es os es ue zos conduje on al nacimien o de las ib as sin-
é ica%
El homb e sabe cons ui , po sín esis o al pa iendo de los elemen os: ca -
bono, hid ógeno, oxígeno, ni ógeno, e c., es uc u as mac omolecula es con p o-
piedades ex iles: las cuales se mani ies an cuando la sus ancia es es i ada en
un
ilamen o inísimo.
Du an e y después de la úl ima gue a mundial, las ib as sin é icas u ie on
un
desa ollo escandaloso. La gama siemp e c ecien e de sus ancias sin é icas
ex iles hubiese sido inquie an e si no hubiesen apa ecido nue o impe a i os que
limi a on el núme o de ma e ias e ec i amen e aplicadas. Po o a pa e, los
impe a i os económicos, o simplemen e ecnológicos que enaban las posibili-
dades de pues a en ma cha de sus ancias eó icamen e u ilizable, las p opiedades
p opias de cada una limi an na u almen e el campo de acción, que algunos c e-
ye on que se ia in ini o. Como en el caso de las ib as na u ales, pe o en un
iempo conside ablemen e educido, ha enido luga au om6 icamen e una
SS-
*
Cu sillo celeb ado
en
la
E. T.
S.
de Ingenie os Indus iales
de
Ta asa del
1
al
5
de
Ma zo
d 1965.
-24-
-
lección, encon ando cada clase nue a de ib a. espec o a su uso, su gama de
aplicaciones selec i as en unción de sus cualidades
...
y
sob e odo de sus de ec os.
A
es a e olución causada po las ib as químicas, p on o co esponde ía, po
un e lejo de au ode ensa, una e olución de las ib as adicionales. Has a es e
momen o, sus de ec os se paliaban ácilmen e g acias a las eno mes cualidades
que cada una p esen aba en su campo de aplicación p opia. La compe encia,
poco elegan e a eces, de las ib as químicas hizo sob esali po encima de odo
sus de ec os, a los que con enía encon a u gen emen e un medio. El es udio
de las causas de es os de ec os, y sob e odo de las azones po las que o as i-
b as na u ales o qu~ímicas no p esen aban es os de ec os, ha pe mi ido idea a-
amien os ísicos o químicos que ienden a ans o ma , p ime amen e la es uc-
u a de los a ículos,
y
a con inuación la es uc u a de las mismas ib as, pa a
hace desapa ece el de ec o.
Los p og esos imp esionan es de la máquina de sín esis han a o ecido, pues,
la c eación de nue as amilias de ib as, de i adas de las ib as na u ales de las
que conse an la a qui ec u a, pe o cuya es uc u a es á modi icada en un pun o
p eciso y en sen ido di igido pa a con e i le cie as p opiedades nue as, conse -
ando las p opiedades na i as.
E a lógico supone que ales p og esos uesen asplan ados a las ib as quí-
micas, las cuales, como oda ob a humana, son impe ec as e incomple as.
Y
me-
jo que p ocu a siemp e in en a o as sus ancias con p opiedades ex iles,
de
las que sólo el uno po cien o iene la sue e de suplan a las p ime as,
pa ecía p e e ible pe ecciona , po medio de la química o de la ísica, aquellas
que se habían consolidado con g andes es ue zos.
A
lo la go de es as con e encias, p ocu a emos de ini los medios eó icos que
pueden se ideados pa a ob ene el esul ado deseado, an o en lo que se e ie e
a las ib as na u ales a las que se quie e hace adqui i las p opiedades de las
&
b as sin é icas, como a lo que hace e e encia a las ib as «químicas» adicio-
nales a las que se quie e comunica cie as cualidades de las ib as na u ales.
Con iene indica que no se á a ado el p oblema gene al de los ap es os de
los ejidos que consis en en adiciona a és os, en los espacios in e - ib as, sus an-
cias que les comuniqukn sus cualidades
y
sus de ec os. Tampoco se habla á de
cie os ap es os ísicos o mecánicos que no modi ican la es uc u a in ínseca de
las ib as. Po ejemplo, puede se en ajoso con e i a las ib as sin é icas una
mo ología izada pa a acili a su mezcla con la lana, o da un aspec o olu-
minoso a los a ículos ex iles. El plisado en calien e de las ib as en zig-zag,
pe mi e alcanza cie o esul ado en es e sen ido, pe o po azones que e emos,
es e esul ado es medioc e
y
no nos de end emos en su conside ación. Po el con-
a io, ac ualmen e, exis en di e en es medios que pe mi en ans o ma la es-
uc u a química o mac omolecula , es deci , la a qui ec u a de las ib as, con
el in de ace ca sus ca ac e ís icas es uc u ales a las de las ib as na u ales i-
zadas (lana) o enso ijadas (algodón). Es os p ocedimien os caen o almen e den-
o del ema de es as con e encias.
TI.
-
PROPIEDADES TEXTILES
Y
ESTRUCWRA DE LAS FIBRAS.
Las p opiedades ex iles de los conjun os de ib as, es deci de las mechas,
hilos, ejidos, géne os de pun o
y
en cie o modo, iel os
y
ejidos no ejidos, de-
penden de las p opiedades in ínsecas de las ib as,
o
de los hilos, los cuales son
ans o mados o modi icados según su o ma de ag upamien o. A pa i de un
mismo hilo se pod á ab ica un a e ácn, una sa ga, un sa én, un ico , que, pa a
un
mismo peso po me o cuad ado del a iculo, p esen a án p opiedades ex i-
les di e en es.
Es a di e encia se mani es a á an o en las p opiedades obje i as de los a -
ículos, aquellas que se pueden medi , como en las subje i as, las que dependen
del juicio del obse ado y que sólo son alo es es imables. Un a e án y un sa-
én no sólo di ie en en sus esis encias mecánicas medidas con ayuda de un dina-
móme o, lexóme o
o
de un desga óme o, sino ambién en su aspec o isual,
en el g ano del ejido.
Muchos ap es os ienen o o obje o que el de con e i un aspec o a ac i o al
comp ado . Teniendo en cuen a la di e sidad, la complejidad e imb icación de
los ac o es que in e ienen, se deduce enseguida la di icul ad de es ablece las
elaciones en e es uc u a y p opiedades.
Tengamos en cuen a que nos e e imos solamen e al aspec o inmedia o de
es as p opiedades sin p eocupa nos de las p opiedades al uso, es deci , de la
o ma que es as p opiedades e oluciona án con el iempo, cuando el a ículo en
cues ión sea some ido a su uso no mal, o ano mal
...
De dos co inas hechas de
las mismas ib as, y elabo adas de mane a idén ica,
y
p esen ando o iginalmen e
los mismos alo es de esis encia, el mismo aspec o, el uno se «usa á» más ápi-
damen e que el o o po que la es uc u a supe icial de sus ib as e oluciona á
de o ma di e en e: po ejemplo, la una se enmug ece á más dep isa que la o a.
Pa a p ocu a no complica nues o p oblema, nos e e imos esencialmen e a
las p opiedades pa a las que in e ienen undamen almen e las cualidades y es-
uc u a de las ib as. Po o a pa e, debemos limi a es e es udio a algunas de
las p opiedades p incipales de los a ículos ex iles.
Yo u e la ocasibn de expone en es a Escuela, hace algunos años, lo que
sabíamos sob e las elaciones en e la es uc u a de la ma e ia ex il, y las p o-
Fig.
1
-
(26
-
piedades al uso de las ib as. Así, pues, no me ex ende é en es o y me limi a é
a eco da en algún momen o, alguno de los p incipios que expuse en onces.
Una de las nociones que ue on desa olladas, se e e ía a aquello que se
en iende po es uc u a. En el caso pa icula de la ma e ia ex il, es a es uc u a
p esen a un aspec o di e en e según el medio de obse acibn empleado, es deci ,
del g ado de aumen o de la i magen.
El ojo o la lupa pe mi en examina la es uc u a gene al del ejido o del i-
co , del hilo o de la mecha, pe o sólo pe mi en di e encia la mo ología de la
ib a muy agamen e y menos oda ía su es uc u a supe icial.
El mic oscopio óp ico pe mi e la obse ación di ec a de es a úl ima, y según
la o ma del co e, su his ología gene al en elemen os ales como células, pa e-
des, memb anas, cuya a qui ec u a ib ila puede se en e is a si se ponen en
juego g andes aumen os. El empleo de la luz pola izada pe mi e la obse ación
de cie os enómenos de o ien ación de los elemen os más pequeños de la es uc-
u a elacionados con la disposición ela i a de las mac omoléculas.
El
es ado ib ila puede se oda ía mejo obse ado con ayuda del mic osco-
pio elec ónico o p o ónico. Es e ins umen o equie e ya una o ma de p epa a-
ción de la mues a a examina más complicada, sea po que equie e un somb ea-
do, sea po que es p eciso co a la sus ancia en capas muy inas median e mi-
c o omos ap opiados. De es a o ma es posible escud iña los de alles ex emada-
men e pequeños de la es uc u a, cuyo úl imo é mino es la p o o ib illa,
y
de-
jando en e e el mismo acoplamien o de las mismas mac omoléculas.
Pa a p o undiza más, es p eciso hace uso de medios indi ec os de obse a-
ción, ales como la di acción de los elec ones o de los ayos
X,
que pe mi en
localiza los á omos, -la espec og a ía in a- oja o ul a iole a, la espec og a-
ía
Raman, la esonancia magné ica nuclea - que pe mi en e alua las ue zas
de cohesión en e mac omoléculas, según su di ección y su in ensidad, el g ado
de
o ien ación de los g andes ejes mac omolecula es, las zonas de al a o baja
c is alinidad. El aná,Iisis químico, la c oma og a ía, la elec o o esis, que pe mi-
en iden i ica los elemen os o los g upos uncionales de la es uc u a de las ma-
c omoléculas; la iscosime ía, la osmome ía, la ul acen i ugación, e c
...
p o-
po cionan in o maciones sob e su longi ud, o ma gene al y homogeneidad
Es e conocimien o cada ez más amplio de la es uc u a de las ib as, si bien
es oda ía ancamen e impe ec o, pe mi e explica mejo las p opiedades ex i-
les ca ac e ís icas. A cada uno de los ni eles de la es uc u a co esponden ela-
ciones, o más bien
co elaciones
en e la es uc u a y las p opiedades, de las que
se conoce ac ualmen e un buen núme o. En gene al se cons a a que, en un sen ido
descenden e de la escala, las p opiedades de un elemen o de e minado de la es-
uc u a depende de las p opiedades in ínsecas del elemen o si uado inmedia a-
men e después de él en la escala de la es uc u a, y de su o ganización en el
espacio, de la misma mane a que las p opiedades del hilo dependen de las p o-
piedades de las ib as y de su o ma de o ganización en el espacio del hilo
Pa a hace apa ece una p opiedad de e minada en un conjun o de ib as que
no la poseen, con end á modi ica la es uc u a de las ib as al mismo ni el en
el que se ha podido comp oba la elación en e es a es uc u a y la p opiedad
conside ada.
Desg aciadamen e, si ello a bien pa a p opiedades a as (co no la hid o u-
gación que puede se comunicada po la sola modi icación de la supe icie de las
ib as), la mayo pa e de las p opiedades no son debidas a un solo aspec o de
la es uc u a, de modo que modi icando es e úl imo, se consigue una mejo a de
la p opiedad en el sen ido deseado, pe o al mismo iempo, se modi ican o as
p opiedades en un sen ido no a o able.
Conside emos un caso conc e o:
Una al a esis encia dinamomé ica dle las ib as de celulosa depende, man-
eniendo odas las demás ca ac e ís icas iguales, de un al o g ado de o ien d-
ción de los ejes mac omolecula es pa alelalmen e al eje de la ib a. Se sabe a-
b ica ib as en las que es a o ien ación se p esen a al máximo (FORTISAN)
y
que ienen una ca ga de o u a conside able. Desdichadamen e, al es uc u a im-
plica un módulo de elas icidad inicial ex emadamen e ele ado, haciendo la i-
b a poco de o mable cuando se la some e a la acción, de es ue zos ans e sales
De ello esul a un ala gamien o a la o u a muy débil, y la ib a no puede se
u ilizada en ninguna de las aplicaciones en que haya de some e se a es ue zos
de lexión epe idos, como sucede en los a ículos de es i .
Aquí, como en odas las cosas, lo mejo es enemigo de lo bueno. Ello obliga
a
pensa que en las ib as na u ales, lo que a eces se conside a como un de ec o
no es miás que un mal necesa io, cuya exis encia condiciona la de una p opiedad
bené ica. Sup imiendo es e de ec o, es el conjun o de la ib a el que su e odas
las consecuencias. En las ib as sin é icas, a eces sucede que, c eando un apa-
en e de ec o de la es uc u a, se consigue una mejo a del conjun o de las p o-
piedades.
En esumen, pa a con e i una p opiedad nue a a una ib a de e minada,
con iene es udia a ondo el o igen o la azón po la que es a p opiedad se p e-
sen a en las ib as que la poseen en más al o g ado, pa a pode modi ica , con
conocimien o de causa, la es uc u a de la ib a en los ni eles deseados.
Respec o a es o, son las p opiedades mecánicas las mejo es conocidas
...
111.
-
RELACIONES QUE EXISTEN ENTRE LA ESTRUCTURA DE
LAS
FIBRAS
Y
SUS PROPlEDADES MECANICAS.
SU
INCIDENCIA SOBRE
CIERTAS PROPIEDADES DE LOS TEJIDOS.
3.1.
Cu a ca ga-ala gamien o.
Las p opiedades mecánicas de una ib a ienen muy bien ca ac e izadas po
el
dia,g ama que ep esen a la ue za de acción que es p eciso aplica en e
sus dos ex emos pa a comunica le un ala gamien o de e minado. Es o en lo que
se conoce con el nomb e de «cu a ca ga/ala gamien o».
Es a cu a sólo a as eces es una ec a, lo que co esponde ía a una sus an-
cia pu almen e elás ica. F ecuen emen e la o ma de una cu a co esponde al
compo amien o de una sus ancia isco-elás ica, lo que se aduce en un ciclo de
his é esis cuando la acción no se p olonga has a la o u a de la ib a. En cie -
os casos, es e ciclo de his é esis no es ce ado; queda, cuando la acción ha
cesado, una can idad más o menos g ande de de o mación pe manen e a eces
ecupe able. En es os casos, el compo amien o ecibe el nomb e de plás ico,
y
se aduce en una luencia de los elemen os de la es uc u a.
El compo amien o mecánico de ales ib as es á in luenciado po di e en es
ac o es, apa e de la na u aleza química y mac omolecula de la sus ancia
i-
b osa. La empe a u a y la can idad de agua que con iene la ib a, ac úan en
nume osos casos pa a modi ica su cu a ca ga/ala gamicn o. Po o a pa e, en
el caso de odas las sus ancias isco-elás icas
y
p incipalmen e pa a las que p c-
sen an posibilidades de luencia, la ma e ia de la que se i a sob e la ib a, in-
oduce ambién elemen os de modi icación de la o ma de la cu a. La eloci-
dad de acción y acele ación e en ual de es a elocidad, el iempo du an e el
oual es ma enida la acción juegan un papel muy impo an e, pe o es jus amcn-

Fig.
2
e el conocimien o de es a in luencia lo que apo a elemen os muy in e esan es
pa a las p opiedades al uso de las ib as. Respec o a es o, se á necesa io queda -
nos en el e eno de las gene alidades, sob e odo po que no han sido ealizados
es udios sis emá icos sob e la in luencia de ales ac o es-excep o, posiblemen e,
en el caso de hilos pa a neumá icos.
Del mismo modo, sólo disponemos de escasos conocimien os sob e un pun o
impo an e del compo amien o mednico de las ib as: el comipo amien o a
la
comp esión,
si bien, en los enómenos de lexión ans e sal p incipalmen e, una
pa e impo an e dje la ib a abaja po comp esión.
T;PO
Fig.
3
1
-
29
-
Pa a e i a complica es a exp esión, admi i emos que las ib as, en su con-
jun o, se di iden en es g andes ca ego ías según la o ma del ciclo de his é e-
sis de su cu a ca ga/ala igamien o.
El ipo
1
comp ende las ib as pu amen e elás icas. Su cu a ca ga/ala ga-
mien o es lineal en oda su ex ensión y su módulo de elas icidad se puede de i-
ni po la angen e del ángulo
a.
Según la na u aleza del políme o, las ib as
se dis inguen po el alo de es e módulo. El ejemplo casi pe ec o de las ib as
de al o módulo es la ib a de id io; el de las ib as de módulo muy bajo es la
ib a de caucho -o spandex- del ipo LYCRA.
El ipo
11
comp ende las ib as isco-elás icas.
La
ca ac e ís ica esencial de
la cu a es la a iación con inua del mbdulo de elas icidad. Sólo se puede ha-
bla de m6dulo
inicial.
La his é esis se mani ies a po el hecho de que el módulo
de la acción no iene el mismo alo que el m'ódulo de la elajación.
Fig.
3
11
De ello esul a que si se ha impues o una acciónm, a la ib a pa a ala -
ga la OMI, si es e es ue zo sc lle a b uscamen e al alo OC1, la ib a pie de
inmedia amen e una acción %m, del ala~gamien o expe imen ado po ep i-
se elás ica inmedia a, y después, ds len amen e, la acción po ep ise
elás ica e a dada.
La mayo pa e de las ib as p esen an es e compo amien o con la condición
de que es e ala gamien o no sob epase cie o alo .
A
menudo, la ecupe ación elás ica e a dada se mani ies a aunque se haya
sup imido o almen e la ue za, como en la ig.
4,
b). Es e compo amien o se
p esen a en la mayo pa e de las ib as de sín esis, así como
en
la lana
y
seda,
den o de las ib as na u ales, po lo que el ala gamien o inicial no sob epasa el
limi e de elas icidad e dade o.
Es impo an e indica que de al compo amien o se de i a una p opiedad
muy impo an e de los ejidos: la au o-desa ugabilidad. Vol e emos a habla
de ello.
El ipo
111
comp ende las ib as que p esen an cie a plas icidad, es deci ,
que pueden se de o madas de mane a i e e sible. Se han e ec uado abajos
muy impo an es pa a es udia en qué medida se epa en, pa a cada ib a, las
es ases de ecupe ación; elás ica inmedia a, elás ica e a dada y de o mación
pe manen e.
Fig.
3
111
Es a epa ición depende de la can idad inicial de de o mación impues a, del
iempo du an e el cual ha sido aplicada la ue za,
y
en cie o modo, de la em-
pe a u a
y
de la hig oscopicidad. Pa ece demos ado que
odas
las ib as, incluso
la de id io, pueden p esen a de o mación pe manen e.
A
es a úl ima p opiedad co esponde, en el caso de los ejidos, la a ugabili-
dad Debido a ello es e óneo deci que un ejido es ina ugable, ya que en
unas condiciones adecuadas es posible con e i a las ib as su icien e de o mació i
pe manen e pa a que un pliegue hecho en el ejido
no
desapa ezca con el
iempo.
Po el con a io, podemos deci con p opiedad que un ejido es au o-desa u-
gable o no, según que el plieigue impues o desapa ezca po sí mismo o bien e-
quie a a amien os especiales (como el planchado) pa a elimina lo. En el se-
gundo caso, no pod án de ini se di e en es g ados de au o-ldesa ugabilidad, enie i-
do en cuen a la elo6idad según la cual se mani es a á la ecupe ación elás ica
e a dada. Vol e emos a habla de ello.
Es as di e en es mani es aciones de las p opiedades mecánicas de las ib as
deducidas de la o ma de la cu a ca ga- ala gamien o pueden se anspues as
al
es udio de o as p opiedades, ales como su compo amien o a la lexión, a la
o sión
y
a la cizalla. En e ec o, odas es as de o maciones co esponden más o
menos a un ala gamien o ela i o de cie as pa es de las ib as con elación
i
o as. (Ve
ag.
4).
Es p eciso in oduci aquí, pa a la ansposición, un ac o mo ológico de
las ib as que es su di áme o, y en cie o modo, la o ma de su sección. Vemos
apa ece aquí es a in luencia co ec o a de la geome ía de los elemen os de es-
uc u a en el espacio pa a modi ica el co po amien o del conjun o. Po o a
pa e, es a in luencia ha sido ap o echada pa a idea nue as ma e ias ex iles
a
base de polime os conocidos pe o con una sección ans e sal de la ib a
no
Fig.
4
ci cula , con el obje o de comunica a los ejidos, aden iás de p opiedades me-
cánicas modji icadas, nue as p opiedades de aspec o. No obs an e, ello se des ía
del ema de es as con e encias.
En nues o caso, la cues ión se esume de es e modo:
«Es posible modi ica el compo amien o mecánico de una ib a, ac uando
sob e su es uc u a, de modo que se pueda compo a como o a ib a».
O
de o a mane a, cómo se puede modi ica , median e a amien os adecua-
dos, la o ma de la cu a ca ga/ala gamien o de una ib a,
y
las pa es espec i-
as de ecupe ación elás ica inmedia a
y
e a dada, así como el ala gamien o
pe manen e que ca ac e izan su compo amien o a la acción.
3.2.
-Modi icación de las camc e is icas gemmbs
de
la m u a: ca ga
y
ala -
gamien o
a
la o u a.
3.2.1.
-
Repasos eó icos.
Con iene a a ambién del módulo inicial de elas icidad, que a menudo
es
unción de o as dos ca ac e ís icas.
En gene al, es as ca ac e ís icas es án Ligadas a es ac o es de es uc u as:
-
la es uc u a de la mac omolécula de base
y
p incipalmen e su longi ud
(que iene una in luencia di ec a sob e la ca ga de o u a),
-
la na u ale~za
y
epa ición de las ue zas de cohesión in e molecula es:
dipolos, in e acciones
H.
-
la o ma
y
geome ía de los ag egados ib ila es.
A
igualdad de condiciones, la expe iencia demues a que:
1
3.3.
-
Modi icuciones de las ca ac e ís icas mecánicas elacionadas
mn
la
mcu-
~
pe ación de la o ma: ecupe aciones elás icas inmedia a
y
e a dada; de-
o mación pe manen e.
3.3.1.
-
O igen de es os enómenos.
-
Su consecuencia: la au odesa uga-
bilidad.
Las modi icaciones de la es uc u a es udiadas en el capí ulo an e io se e-
e ían a las ca ac e ís icas mecánicas de la o u a
y
de la o ma de la cu a ca -
ga/ala gamien o, p incipalmen e el m6dulo inicial.
Sin emba go, las p opiedades al uso de los a ículos es án más di ec amen e
elacionadas con lo que sucede en las ib as an es de su o u a, es deci , las es
ases de la ecupe ación de la o ma de la ma e ia que ha su ido un es ue zo.
La imp esión de « ac o» de un ejido, es deci , la sensac:ón, ag adable
o
no,
que subje i amen e se sien e a ugando una pa e de es e ejido con la mano, de-
pende, en e o os ac o es, del módulo de elas icidad de las ib as
y
del po cen-
aje de ecupe ación elás ica inmedia a. Pe o la au o-desa ugabilidad, que co-
esponde, como hemos is o, a la co ección au omá ica, po pa e del mismo
ejido, sin in e ención ex e io de las de o maciones que le han sido impues as
después de habe cesado el es ue zo, pone en juego
es~ncial nen e
la ecupe a-
ción elás ica e a dada.
Pa a comp ende mejo el mecanismo, es adecuado examina compa a i n-
men e dos ib as de compo amien o o almen e di e en e, espec o a es a p opie-
dad: el algodón y la lana.
Si se es i a una ib a de alqod ón al
1051
%
de su longi ud inicial (es deci un
ala gamien o del
5'%),
conse a, después de habe cesado la acción, un ala ga-
mien o pe manen e del
1
%.
En las mismas condiciones, una ib a de lana e-
cupe a ín eg amlen e su longi ud inicial; pe o si se le impone un ala gamien o
más g ande, po ejemplo el 15
%,
y
se man iene és e du an e cie o iempo, la
3ib a de lana no ecupe a inmedia amen e su longi ud.
Ellla gua da á cie a p opo ción de ala gamien o, que disminuye p og esi a-
men e si se la deja en eposo.
Es o co esponde, en el caso de un ejido, al enómeno del pliegue. Es bien
conocido que cuando se comunica un pliegue o a uga a un ejido de lana, el
pliegue se ma ca, pe o si se deja el ejido en posición ho izon al o e ical, el
pliegue se bo a poco a poco. Si el ejido es de algodón, el pliegue queda ma -
cado
y
no desapa ece has a que el ejido ha sido a ado bajo cie as condiciones
de calo
y
humedad (planchado).
Es e compo amien o pa icula de las ib as se puede explica haciendo uso
de
modelos mecánicos o mados po conjun os más o menos complicados de e-
so es
y
pis ones que se desplazan en cilind os que con ienen líquidos iscosos
(*).
El eso e simboliza los elemen os de la es uc u a de p opiedades elás icas, el
pis ón en el cilind o, los elemen os
de
la es uc u a con p opiedades de luencia
iscosa. La ( igu a
10
pe mi e explica
muy
simplemen e el mecanismo de los
enómenos cons a ados, e incluso hace in e eni la du ación de los es ue zos.
(Ve ig.
10).
(*)
Es os mccaiiismos se coinplc aii a eccs po medio de sis emas elec os a icos, po
ej.:
los
pla os de
un
condeiisado en e los que cxis e
iin
campo eléc ico de ala ijo.
-
39
-

E/
mqamien o
Y/SCOSO
en
3'se
e+pc o
/e&
-
men e
gmc;as
aleso e
uux;/ie .
Fig.
10
Caso
de
la
lana:
En una ex ensión/ elajación muy ápida, los elemen os elás icos cons i uidos
po los dos eso es en pa alelo son los esponsables del ala gamien o a la ac-
ción. Como consecuencia de la iscosidad del medio, el pis 9n no iene iempc~
dle desplaza se. Cuando la elajación del es ue zo iene luga , los elemen os elás-
icos ecupe an su longi ud inicial. La de o mación iene pues un ca ác e pu-
amen e elás ico.
Po el con a io, si se man iene la ex ensión du an e un iempo su icien e, el
pis ón, solici ado po el eso e que le es solida io, iene iempo pa a desplaza -
se, más o menos ápidamen e según la iscosidad del liquido del cilind o. Cuan-
do se in e umpe la ue za de acción, los dos eso es ienden a conduci el
sis ema a su longi ud inicial, pe o como el pis ón no pued,e desplaza se muy á-
pidamen e, el conjun o uel e ins an áneamen e a un ala gamien o in e medio,
que co esponde a la eacción elás ica del eso e solida io al pis ón; a con inua-
ción, po e ec o del segundo eso e ecupe ado , el pis ón ecupe a muy len a-
men e su posición inicial. Es a segunda ase co esponde a la ecupe ación elás-
ica e a dada
í*).
, ,
Ha
de eneese en cuen a que la e e sibilidadi o al del mecanismo exige que
no se le imponga un ala gamien o que sob epase el limi e de elas icidad del
segundo eso e, po que en onces subsis i á una pa e más o menos g ande del
ala gamien o pe manen e debido a la de o mación pe manen e del segundo e-
so e. La ib a de lana es i ada más allá de un
30
%
ya no ecupe a la o alidad
(*)
Pa a explica la Iiis é esis de la cu a en cl caqo de ib as comple amcii e elas icas
bas a ene en cuen a que la iscosidad del liquido
del
pis 6n es muy débil. En es e caso, el
pis ón sigue el desplaza nien o de ida y wel a, con un simple e ec o e a dado , que co esponde
a
la his é esis.
Caso del algodón
Aquí; el mecanismo no implica eso e ecupe ddo . Pa a los es ue zos ápi-
dos de acción- elajación, el sis ema se compo a oda ía como si uese o al-
men e elás ico (el pis ón no iene iempo de desplaza se).
Cuando la de o mación se man iene du an e un iempo su icien e, el pis ón
se desplaza y cuando la acción cesa, no puede ecupe a po sí mismo su po-
sición inicial y su desplazamien o i e e sible co esponde a la de o mación pe -
manen e.
En conclusión, un ejido au o-desa ugable es a á o mado po ib as en cuya
es uc u a exis e un elemen o es uc u al que hace el papel del segundo eso e
ecupe ado .
Es pues el es udio de la es uc u a ín ima de las ib as de lana
y
algodón, la
que nos pe mi i á descub i en cada una lo que es suscep ible de juga es e
papel ecupe ado .
Es á admi ido que la misión ekás ica del p ime eso e ( ecupe ación elás i-
ca inmedia a) es eje cida en las ma e ias ex iles, po las mismas mac omolécu-
las,
y
en pa icula po la ape u a y ecupe ación de los ángulos de alencia
de los sucesi os á omos de las cadenas mac omolecula es. De es a o ma se ex-
plican las p opiedades de las sus ancias clas óme as
(*).
A es e espec o, exis e ya una di e encia esencial en e la lana
y
el algodbn.
La mac omolécula de celulosa es mucho más ígida que la de las p o eínas de
la lana. La
poli-,B-anhid oglucopi anosa
(que se admi e que es el cons i uyen e
de las cadenas celulósicas), puede se ep esen ada po una cin a plana con pe-
queños elemen os a iculados po bisag as poco mó iles.
En
las zonas c is alinas, la cohesión in e molecula es man enida po la in-
e ención de ue zas de in e acción (in e acciones
1-1)
ela i amen e débiles,
y
las mac omoléculas pueden desliza , e en ualmen e, las unas con elación a las
o as cuando el o al de las ue zas aplicadas sob epasa cie o alo ela i amen-
e débil.
En la lana, las mac omoléculas ienen, al menos en las mic o ib illas que
o man las eigiones c is alinas de las células, una es uc u a en h&lice, hoy bien
conocida. Es as mac omoléculas es án en olladas unas al ededo de las o as,
a azón de
3,
5
ó
9
elemen os, de o ma algo semejan e a la que se en lJ-
llan los hilos en los e o cidos, siendo el eje del e o cido pa alelo al eje de la
ib a. Además, según las concepciones de mi colega
P.
KASSEN BECK, las ima-
c omoléculas del e o cido es a ían unidas en e sí po puen es de cis ina dis-
pues os pe iódicamen e a lo la go del e o cido.
Tal es uc u a pe mi e una ex ensibilidad de las cadenas mac omolecula es
H
po o ación al ededo de los ca bones asimé icos
-C,
pe o la disposición geo-
B
mé ica de las mac oxnoléculas y de los puen es cis inicos anula cualquie des-
lizamien o ela i o de las mac omoléculas en la mac o ib illa.
En consecuencia, la misma sus ancia que cons i uye las mic o ib illas de la
celulosa
y
de la lana di ie e en su es uc u a, po lo que su compo amien o me-
cánico se á di e en e.
La
di e encia es odag ia más sensible si se conside a el ag upamien o de las
mic o ib illas en las ib illas
y
la o ganización ib ila de los elemen os de
la
sup aes uc u a.
(*)
En es e caso, en a en juego la o ma eu 6pica de cada mac omol~cula
y
puede di e
I
encia los di e sos elas 6me os en cuan o a su m6dulo de elas icidad. Las ue zas de cohesión
I
del ipo
VAN
DER
WAALS
juegan ambién un papel muy impo an e.
l
En
la oelulosa na u al
(y
con mayo azón en la celulosa egene ada) las i-
b illas que o man las capas sucesi as de celulosa no ienen p ác icamen e nin-
gún
enlace en e ellos. En el lino, únicamen e se p esen a ían in e acciones
H
en e la supe icie de las mic o ib illas, con la posibilidad de que algunas zonas
de las mac omoléculas pasen de una micso ib illa a o as; ,po o a pa e, las
zonas mic o ib ila es end ían su eje muy pa alelo al eje de la célula.
En el algodión, sucede ía lo mismo en lo (que se e ie e a los enlaces in e -
Gb ila es, pe o la disposiciCEn de las ib illas según una hélice de g an paso, lo
que supone una inclinacibn de los paque es de las ib illas con elación al eje
de la ib a, aumen a ía la cohesión geomé ica del conjun o, de o ma simila
a
la que la o sión eje ce sob e el compo amien o mecánico de un hilo.
Bajo el e ec o de un es ue zo eje cido pa alelamen e al eje de la ib a en e
sus dos ex emos, las ib illas pueden desliza se en e sí bas an e ácilmen e
y
an o más cuan o mayo es el paso de la hélice. Se admi e que es e deslizamien-
o, que en onces es una e dade a luencia, cons i uye la ase iscosa del enó-
meno de iccoelas icidad. Ello se p esen a con un ca ác e odawía más acen ua-
do en el caso de las ib as de celulosa egene ada. Ello co esponde, en nues o
modelo mecánico, al desplazamien o del pis ón en el líquido iscoso (la llamada
iscosidad es, en es e caso, asimilable al enado que esul a de la mul iplicidad
de in e acciones hid ágeno).
En la lana, al con a io,
y
más pa icula men e en las células pa aco icales
que cons i uyen la pa e más « ex il» de la ib a, algunos au o es suponen,
o
demues an como mi colega KASSEMBECIK, que las mic o ib illas es án dispues-
as al esbolillo con sime ía hexagonal, embu ida en un «cemen o» in e ib ila
ico en cis ina. Es e cemen o end ía una es uc u a apelo onada, semejan e a la
de las globulinas,
y
es a ía ligado a las ib illas po medio de puen es cis ínicos.
Bajo el e ec o de
wi
es ue zo ec ilíneo eje cido según el eje de la célula co -
ical -o, lo que quie e deci lo mismo, según el eje de la ib a- las ib illas
que son es i adas pueden e en ualmen e desliza las unas con elación a las o as,
pe o son conducidas len amen e a su posición o iginal como consecuencia de la
elajación lib e, debido a la elas icidad de los elemen os in e ib ila es (de na-
u aleza elas omé ica)
y
de los enlaces c is ínicos. Es e compo amien o puede
se asimilado al del segundo eso e ecupe ado .
Pa a con e i a ib as como el algodón, lino o ib as de celulosa egene ada
un compo amien o iscoel~ás ico compa able al de la lana, es p eciso modi ica
su es uc u a pa a ap oxima la a la de la lana. Es a es la misión de los a a-
mien os .ina ugables» o «non-i on».
(Con inua á)