INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO TERMICO SOBRE
LAS PROPIEDADES MECANICAS DE FIBRAS ACRILI-
CAS RETRACTILES.
A. Naik
(7;
E.
G6 nez
(**)
0.1
Resumen.
T es ib as ac ilicas de ipo e dc il de
2'9, 4'7
y
10
d ex ue on some idas a
a amien os e micos con ai e calien e a dis in as empe a u as y dis in os iempos
de acción. Se han compa ado sus ca ac e ís icas
ísico-mecánicas con las de o as
ib as a adas po el p ocedimien o clásico de apo . Se han es ablecido condi-
ciones 6p imas de a amien o, conside ando las mejo as ob enidas.
0.2
Summa y.
INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON MECHANICAL
PREPERTIES OF RETRACTILE ACRYLIC FIBRES.
Th ee ac ylic e ac ile ib es o
2'9, 4'7
and
10
d ex we e subjec ed o hea
ea men s by ho ai a di e en e npe a u es and ea nen imes. Thei physico-
mechanical ca ac e is ics a e co npa ed wi h hose o ib es ea ed by s ea n.
Op imum es condi ions a e es ablished aking in o conside a ion imp o e nen s
achie ed.
0.3
Rdsumd.
INFLUENCE DU TRAITEMENT THERMIQUE SUR LES
PROPRIETÉS MÉCANIQUES DES FBRES ACRYLIQUES RÉTRACTILES.
T ois ib es ac yliques de ype e ac il de
2'9,4'7
e
10
d ex, on 616 soumisses
A
des ai e nen s he miques
a
I'ai chaud,
A
di e en es e npe a u es e
A
di e en s e nps d'ac ion. On a co npa b leu s ca ac A is iques physico-
m4caniques a ec celles des au es ib es quion A A ai Aes pa la nA hode
clasique de la apeu . On a A abli les condi ions op i num des ai e nen s, enan
co np e des a nAlio a ions ob knues.
)
D . Ing. A un Naik Ka dile. Je e de los labo a o ios de "Pa ame ía Física Tex il
y
Mic oscopla" de es e ins i u o. P o eso Ti ula de Hila u a de la E.T.S.I.I. de
Te assa.
(")
lng. Técn. Emilio Gó nez Ga cia Labo a o io de Pa ame la Física Tex il de es e
ins i u o.
BOL. INTEXTAR.
1988,
NQ
94
25
Las ib as ac ilicas pe enecen al g upo
sin e ice,
y debido a sus p opiedades
ísicas y isiol6gicas sob esalien es han encon ado unas buenas aplicaciones en
los ejidos de malla. Su bajo peso especí ico y un ala gamien o adecuado le
con ie en en ma e ia óp ima pa a la p oducción de p endas ex iles con excelen-
es p opiedades é micas aislan es, y pe meabilidad al ai e, los cuales son
di icilmen e alcanzables en los p oduc os ab icados con ib as na u ales.
La aplicación del a amien o e mico es una pa e in eg al de la ecnología de
hilos oluminosos. Es o puede p oduci a ios cambios es uc u ales, acele a
eacciones químicas ales como depolime ización, oxidación, e c., y ambien
puede in oduci a iaciones en las p opiedades mecánicas y quimicas de las
ib as. La endencia de aumen a el olumen de la ib a al máximo puede se
ealcionado con el olumen del p oduc o ex il, la "mano"
y
el pode de'cobe u a.
Se pueden conside a a ios ac o es que in luyen sob e el olumen del hilo, ales
como el ipo de la ib a y su peso especí ico, sección ans e sal y el coe icien e de
o sión. Al aplica calo a un sus a o sólido, su empe a u a aumen a. Es e
aumen o en la empe a u a es a en unción in e sa del calo especí ico y con in-
ua á has a alcanza el pun o de usión. O o enómeno obse ado es el de que bajo
la in luencia del calo , subs a os sólidos en gene al ienden a expansiona se. Si
conside amos un subs a o c is alino, +demos deci que el a amien o é mico
aumen a ía las oscilaciones de los á omos o iones en el e ice en la zona de
equilib io.
El compo amien o de las ib as ex iles bajo a amien os e micos es mucho
más complejo. Al aumen a la empe a u a, las ib as ienden a encoge se po la
elajación de las ensiones. Si mezclamos dos ipos de ib as de dis in o compo -
amien o e mico, el e ec o esul an e es o almen e dis in o. Las ib as con
po encial de encogimien o obligan a o as ib as a o ma izos y bucles, con-
ibuyendo así al aumen o del olumen del hilo.
2.
OBJETO.
Es una p ác ica común en los hilos de ac ilica desa olla su olumen po
apo , du an e un a amien o de
20
minu os. Pa a es udia el compo amien o
e mico de las ib as e ác iles, hemos some ido a es as ib as a dos dis in os
a amien os
e micos: po apo y po ai e calien e. De es a mane a p e endemos
halla las condiciones óp imas de a amien o con ai e calien e. Las dos a iables
conside adas ue on, la empe a u a del a amien o y el iempo.
26
BOL. INTEXTAR.
1988,
NQ
94
3.
MATERIAL EMPLEADO.
Se emplea on ib as ac ílicas de es dis in as inu as; 2'9 d ex,
4'9
d ex y 10
d ex.
4.
EXPERIMENTAL.
Es as es ib as ue on elajadas en apo du an e un pe íodo de 20 minu os.
Al mismo iempo, ue on elajadas en ai e calien e y se es udió la in luencia de dos
a iables:
-
Tempe a u a del ai e calien e: 100, 120, 140, 160, 180 y 200QC.
-
Du ación del iempo: 10,20,30 y 40 segundos.
Se midie on dis in as ca ac e ís icas ísico-mecánicas de las ib as a adas,
con el in de e alua la in luencia de los dos a amien os.
5.
RESULTADOS
Y
DISCUSIONES.
Los esul dos ob enidos es án indicados en la Tablas 1 a 12.
La inu a es una de las es ca ac e ís icas más impo an es de las ib as. La
inu a de e mina la hilabilidad de la ib a, es deci , el nume o mínimo de ib as en
la sección ans e sal de un hilo necesa io pa a ob ene un hilado ex il. Los
pa áme os de ejidos como la igidez, el pode cayen e
y
la "mano", son in luidos
po la lexibilidad de las ib as, mien as el pode de ecupe ación as el a ugado
in luye sob e la a ugabilidad. Es a ca ac e ís ica de la lexibilidad de la ib a
depende de su sección ans e sal, su enacidad, su densidad y sob e odo de su
inu a. Es conocido que la esis encia a la lexión de una ib a aumen a a medida
que aumen a su diáme o. Como consecuencia, la inu a de la ib a es una de las
ca ac e ís icas impo an es que in luye sob e a ios pa áme os del ejido.
Du an e el p oceso de hila u a, a medida que aumen a el diáme o, pe man-
eciendo o os ac o es cons an es, su esi encia a la o sión aumen a. Pa a la ib a
de inu a de 2'9 d ex, se puede deci que p ac icamen e no hay in luencia de es as
dos a iables.
Pa a las ib as más g uesas, la a iable con una in luencia signi ica i a sob e
las dis in as ca ac e is icas de las ib as, es la empe a u a. La inu a de las ib as,
4'9 y 10 d ex aumen a muy signi ica i amen e. Es o signi ica que se puede
consegui un al o g ado de olumen en hilo ac ilico ipo
H.B.
empleando ib as de
inu a supe io a
5
d ex.
BOL.
INTEXTAR. 1988, NQ 94
27
La in luencia del iempo de a amien o p ac icamen e
no
in luye sob e la
inu a. Es a obsen aci6n es especialmen e cie a pa a ib as de inu a
2'9
d ex.
Pa a ib as más g uesas, la máxima in luencia se consigue a iempos mínimos.
Es o es muy in e esan e con espec o a p oducción. Se puede sob ealimen a el
hilo en el ho no donde el olumen es desa ollado po ai e calien e. El hilo
pe manece en es e homo du an e
10
segundos y es e i ado. El p oceso alcanza
el es ado de equilib io y el hilo puede se en ollado con inuamen e. La empe a u a
óp ima pa a es e iempo de a amien o es de
160QC.
Una ib ade inu a
2'9
d ex cuando es a ado con apo du an e un iempo de
20
minu os, su inu a aumen a en un
24%,
mien as que al a a se du an e
10
segundos en ai e calien e a
160QC
el aumen o conseguido es de
10'3%.
Cuando la ib a de
4'9
d ex es a ada en condiciones iden icas en apo , el
aumen o en la inu a conseguido es del o den del
14 %,
mien as que con el
a amien o en ai e calien e se consigue un aumen o del
29
'h.
Pa a ib as de
10
d ex, es e auen o co esponde al
17 %.
Basándonos en eso s esui ados, se puede deci que pa a inu as supe io es
a
5
d ex la empe a u a del ai e calien e debe se de
1 60QC.
y
iempo de a amien o
de
10
segundos..
5.1
Tenacidad
y
ala gamien o.
la de e minación de la enacidad y ala gamien o a la o u a es imp escindible
en cualquie es udio sob e ib as.
Es as de e minaciones ayudan a comp ende cie o compo amien o, pe o
muchas eces ep esen an alo es no signi ica i os. Po ejemplo, solamen e
basándose en es as ca ac e ís icas dinamome icas,
no
se puede subs i ui un
ma e ial po o o de ca ac e ís icas simila es. Aquí ambien podemos obse a que
no
hay in luencia del iempo, mien as que
a
medida que aumen a la empe a u a,
la enacidad disminuye.
Pa a la ib a de
2'9
d ex, la enacidad co espondien e al a amien o en apo
es de
23'5
g/ ex, mien as que la enacidad po el a amien o en ai e calien e es
mucho más ele ada. Es o signi ica que la pe dida de la enacidad con espec o a
la enacidad o iginal es muy poca cuando se a a del a amien o con ai e calien e.
Es a obse ación no es álida pa a ib as de
4'9
y
10
d ex. A empe a u as
ele adas del ai e calien e, la pe dida de enacidad es mucho más acusada que la
enacidad co espondien e al a amien o con apo . Basándonos en es os esul-
ados se puede deci que la empe a u a de
160QC
es óp ima pa a ib as inas.
28
BOL.
INTEXTAR.
1988,
NQ
94
Se puede deci que el ala gamien o aumen a a medida que aumen a la
empe a u a, pe o el alo máximo ob enido es in e io al alo ob enido po el
a amien o con apo . Es e compo amien o es espe ado, ya que la pe dida de
enacidad es muy baja.
La in luencia del iempo es p ac icamen e nula, excep o pa a ib as g uesas,
donde pa ece que se consiguen alo es al os de ala gamien o a iempos bajos.
5.2
Con acción po izado.
Algunas ib as ienen el izado inhe en e, mien as se impa e un izado
a i icial a las ib as sin é icas. Cuando es a ca ac e ís ica es conside ada signi i-
ca i a, la aplicación de la p e-ca ga en su de e minación debe se calculada
co ec amen e. La con acción po izado se mide po la di e encia en las longi-
udes de ib a con izado y ec i icada. Los esul ados ob enidos indican que pa a
ib as inas, la máximacon acción po izado se consigue a ando la ib a en ai e
calien e a
1 60QC.,
du an e un iempo de
30
segundos. Pa a hilos de inu a media
y g uesa las condiciones más ap opiadas son: empe a u a de
1 OOQC.
y iempo de
a amien o de
10
segundos.
5.3
Recupe ación as
el
a ugado.
El g ado y o ma de ecupe ación as su i una de o mación di ie e conside a-
blemen e de un ipo de ib a a o o
y
juega un papel impo an e en la de e minación
de las condiciones de p ocesamien o. Los dis in os ipos de de o maciones son:
ala gamien o, lexión, comp esión, desga o y a ias combinaciones de es os.
Cuando es as de o maciones ocu en, se p oducen ue zas in e nas opues as que
in en an de ol e a la ib a su o ma y dimensiones o iginales. Si las de o maciones
p oducidas son de magni ud pequeña ya que la ue za ex e na aplicada es du an e
un pe iodo muy co o, en onces más p obablemen e las ib as ecupe a an su
o ma o iginal inmedia amen e. Pe o cuando se aplican las ensiones du an e un
la go pe íodo, la endencia de la ib a a ol e a su es ado o iginal dec ece. Se
puede consegui un ápido dec ecimien o en las ue zas in e nas come iendo las
ib as, cuando es án bajo una ue za, a un a amien o e mico o húmedo.
Algunos ac o es impo an es que deben e ne se en conside acidn cuando se
elaciona el compo amien o de ecupe ación con los p oblemas de p ocesamien o
o con las ca ac e ís icas uncionales son:
1
BOL.
INTEXTAR.
1988,
NQ
94 29

-
Tipos de de o maciones, que se encuen an en dis in os p ocesos.
-
El iempo du an e el cual la ib a se ecupe a una ez que se haya eliminado
las ensiones.
-
In luencia de las condiciones ambien ales.
-
La magni ud en la demo a de ecupe ación impues a po las ue zas de
icción.
El po encial de ecupe ación de la ib a ambikn in luye sob e los pa áme os
de los ejidos. Es a in luencia es más acusada en el caso de hilos oluminosos,
como hilos de ac ílica ipo
H.B.
Los pa ame os a ec ados son:
-
Es abilidad dimensional.
-
Volu ninosidad y comp esibilidad absolu a.
-
Resis encia a la ab asión y lexión.
-
Tac o o "mano" del ejido.
El abajo de ecupe ación, exp esado en an o po cien, es el abajo necesa io
pa a con ae la ib a y ocu e du an e la ase del ciclo de ecupe ación. Se empleó
el dinamome o lns on pa a ensaya las ib as.
Los esul ados ob enidos indican que el abajo de ecupe ación es in luido
signi ica i amen e po la empe a u a del ai e calien e: a medidaque
ks e aumen a,
la ecupe ación disminuye. Unade las obse aciones que esal a más es que en e
los dos a amien os e micos, con ai e calien e y con apo , se consigue mayo
ecupe ación con ai e calien e
,
ya que es a ecupe ación es buena, y mejo a ía
odos los pa áme os de ejidos.
Es conocido que las ib as e hilos poseen cie a capacidad de ecupe acion
as su i una de o mación: po lo an o, podemos deci que ienen cie o g ado de
eles icidad. La elas icidad es de inida po "Amencan Socie y o Tes ing Ma e ials"
en los siguien es e minos: "Es aquella p opiedad de uncue poque es esponsable
en ecupe a el ama lo y o ma o iginal despues de la de o mación su ida. Las
ib as ex iles no son ma e ias pe ec amen e elás icas, pe o pueden conside a se
como un si ema isco-elás ico. Es deci que pueden sa is ace las condiciones de
la ley de Hooke, pa cialmen e. Cuando las ue zas ex e nas aumen an, las ib as
llegan a su i la de o mación plás ica no e e sible. Si las ue zas ex e nas dejan
de aumen a , la ib a pe manece en es e es ado de de o mación. Al ol e a
aumen a la ca ga, el p oceso de de o mación a segui no se á el mismo, y al
elimina es a ca ga, la ib a no ecupe a & su es ado o iginal. Sin emba go, en caso
de ib as que no son muy elas icas, solamen e una pa e de la ene gía se a libe ada
30
BOL.
INTEXTAR.
1988,
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94
después de la de o mación. Las cu as de ca galala gamien o son muy dis in as
con espec o a las cu as de ecupe ación que ep esen a un bucle de his e sis.
Los esul ados ob enidos indican que a medida que aumen a la empe a u a
del ai e calien e, la ecupe ación elás ica de la ib a disminuye. También se
obse a que la ecupe ación es más ele ada pa a las ib as inas. P ac icamen e
no hay in luencia del iempo de a amien o dob e las ca ac e ís icas de la ib a. Los
alo es de la ecupe ación elás ica son más al os pa a las ib as a adas con ai e
calien e que las a adas con apo . Es o signi ica que el a amien o é mico con
ai e calien e da mejo es esul ados en cuan o a la ecupe ación elás ica.
5.5
Rigidez de
la
ib a.
La igidez de la ib a se de ine po las ue zas necesa ias pa a dobla una ib a
a un adio uni a io de cu a u a. Con es a de inición la in luencia de la longi ud de
la p obe a queda eliminada. O o aspec o impo an e a ene en cuen a es la igidez
a la o sión, es deci , la esis encia o ecida a la o sión. Los ac o es que in luyen
en es a ca ac e ís ica de la ib a son: sección ans e sal, densidad, módulo y la
inu a. De odas éllas, la mas impo an e es la inu a.
Los esul ados ob enidos indican que a medida que aumen a la empe a u a
del ai e calien e, la igidez de la ib a disminuye. No hay in luencia del iempo de
a amien o.
TABLA
1
Ca ac e ís icas de las ib as incluidas po el a amien o con ai e calien e.
Tiempo de a amien o
10
segundos. Finu a de ib a
2'9
d ex.
BOL. INTEXTAR.
1988,
N*
94
Ca u e (s ica
N
lb~a~
Finu a (d i)
Tenacidad (g/ c )
Ala gli~ o
1%)
Dn ~clb
p~
4z.do
(1)
T abajo de
ccup uib
(al
Recup ~ib
eli ici
1%)
lndlce de
(gidC2
Fac o
dC
enic1d.o
(T.E.~~
Tcp u a del i i n o,?C
IM
120 14ü
,
160 180 2W
2.7 2.8 3.- 2.9 3.2 3.2
32.7 31.1 28.5 30.8 28.2 27.5
20.7 22.1 25.4 30.5 28.5 36.0
10.9 11.7 9.5 8.( 12.6 11.8
23.3 20.7 18.0 16.4 17.3 13.0
37.4 24.0 28.8 28.4 27.7 24.7
1.6 1.4 1.1 1.0 1.0 0.8
!49.0 146.0 144.0 170.0 150.0 165.0
Vapo,
a
lm''
3.6
23.5
18.8
19.6
13.5
25.8
0.6
146.0
TABLA
2
Ca ac e ís icas de las ib as in luídas po el a amien o con ai e calien e.
Tiempo de a amien o 20 segundos, iu a de ib a,
2'9
d ex.
TABLA
3
Ca ac e ís icas de las ib as in luidas po el a amien o con ai e calien e.
Tiempo de a amien o, 30 segundos, inu a de ib a, 2'9 d ex.
Ci c i lcas
de ib as
Finu a Id cil
Tm ldad (gl ul
Alaq ien o 1%)
LDl accib
p~l
izado 1x1
T ibal0
de
ecup aciá 1%)
kup uibn
ell ica 1x1
Indicc de
ig'dez
FY~DI de
muid d (T.L.'I
BOL.
INTEXTAR.
1988,
N*
94
Tesc a u i del a lcn o.sC
100 120 140 160 1m 2m
2.8 2.8 2.9 2.9 3.0 3.2
29.5 31 29.5 27.5 27.5 27.1
8.6 29.7 24.7 3ü.O 29.7 27.4
12.7 12.6 12.1 14.3 12.9 15.1
21.4 16.9 18.4 16.5 15.2 15.4
%.l 30.9 32.4 28.8 28.0 28.0
1.5 1.1 1.2 1.0 1.0 1.0
158.0 140.0 147.0 151.0 150.0 142.0
Vaw
'
a'
lM'=
3.6
23.5
38.8
19.6
13.5
25.8
0.8
16.0
V.po
a
lm*c
3.6
23.5
38.8
19.6
13.5
25.8
0.6
146.0
Ca w c i !ci
dC
ib as
Finu a ld cll
Tenuidad lgl il
Al. gllen o I 1
LM uciOn
pw
izado 1x1
T~.b.jo
de
aup lá
111
üuip aclbn
clksc ca 1x1
~ndic ac
igidez
Fac o ae
enacidad
il.~.'~
l
Tempe a u a de1 a ilm e,eC
im
izo
i o
,
iso
im
m
2.7 2.9 2.9 3.1 3.4 3.1
32.7 30.4 29.4 27.0 24.1 26.4
20.6 25.0 24.8 27.1
36.0
31.0
8.5 9.3 8.0 12.0 20.6 13.7
22.6 15.9 19.0 16.3 13.2 13.3
37.4 29.6 31.6 29.3 26.1 25.4
1.6 1.2 1.2 1.0 0.7 0.8
146.0 152.0 146.0 140.0 145.0 147.0
TABLA
4
Ca ac e ís icas de las ib as in luidas po el a amien o con ai e calien e.
Tiempo de a amien o,
40
segundos, inu a de ib a,
2'9
d ex.
-.
Cn wi ic Tw u i del lm o,?
1-
C
ik.5
im
izo
ico
.
iw
im
mo
lmg
Fin . (dwil 2.9 2.7 3.1 3.1 3.4 3.3 3.6
Tm idaó (gl eil 30.3 32.4 274 27.1 25.3 23.0 23.5
Aliq im e 1x1 23.4 23.9 25.8 28.7 s.4 32.8 38.8
Con ciái,
po
5.7 9.3 10.9 10.2 19.2 13.6 19.6
iz.0 (SI
T -M
4e
22.2 17.9 18.0 16.9 16.1 12.7 13.5
mup uibi
1%)
37.8 31.3 31.1 29.5 29.1 26.4 25.8
cli ic 1x1
lnd c 4e 1.3 1.4 1.1 1.0 0.7 0.7 0.6
iyi4ei
F w
4e
147.0 158.0 139.0 145.0 148.0 132.0 146.0
m id~
IT.E.)I
L
TABLA
5
Ca ac e is icas de las ib as in luidas po el a amien o con ai e calien e.
Tiempo de a amien o,
10
segundos, inu a de ib a,
4'9
d ex.
Ca e is ic.~ TIP u a -1 im o,'C
.Pa
a
dl
ib as
im
izo
ico
iw
im
mo
Finu a (d il 4.8 47 6.0 4.9 5.2 6.1 5.6
~m ibid
I~I~CXI
31.6 31.9 24.9 30.7
m,
n.3 24.4
Aliq i n e (SI 24.0 24.7 28.2 29.0 32.3 30.1 42.5
Con uciOn
po
13.9 12.1 10.2 8.3 8.6 9.2 11.7
iz.0 (XI
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