Determinación de la densidad de la fibra poliester por el método de "columna gradiente de densidades"

DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE LA FIBRA POLIESTER POR EL METODO DE "COLUMNA GRADIENTE DE DENSIDADES" Publio Puen e. Licenciado en Ciencias Químicas, P o- eso de Labo a o io de Tin o e ía en Escuela Técnico Supe io de Ingenie os Indus iales (Sección Tex il), Ta asa. INTRODUCCION. En la indus ia se p esen an a eces p oblemas en las in u as de i- b as dle polies e que son di ícilles de esol e y p oducen lamen ables pé didas de iempo. La causa de ello es, en allgunos casos, la es uc u a c is alina de las ib as (1). Es as, cuando es án excesi amen e c is ali- zadas hacen que sea más len a la di usión de los colo an es, y al mismo iempo disminuye la capacidad de abso ción po los mismos, con la con- siguien e educción del endimien o de la in u a p e iamen e calcula- do, además de p oduci e ec os secunda ios, como son la disminución de la solidez de las in u as a de e minados a amien os. Es e p oblema se ag a a, cuando exis en en un ejido ib as de polies e de di e en es pa - idas, que, en caso de ene dis in a c is alinidad, p oduci á di e en es g aidos de abso ción del cob an e, o iginando en apa ición de ba. ados. La densidad depende di ec amen e del g ado de c is alinidad de las i- b as, ya que las dis ancias in e molecula es en las zonas c is alinas son más pequeñas que en las amo as. Po lo an o, conociendo la densidad se puede ene una idea de su c is alinidad y a la ez de su compo amien- o con los colo an es dispe sos. El g ado de c is alinidad ambién puede medi se, p incipalmen e, po Rayos X y análisis espec al en zona de in a ojos, (2), (3) y (4), pe o de los es mé odos, el más asequible pa a los labo a o ios de las indus ias quizá sea el de la de e minación de la densidad, ya que pa a los o os dos, se necesi an apa a os cos osos y écnicos especial izados. C eyéndolo así se p e ende en es e abajo, da las ins ucciones necesa ias pa a de e mina densidades po el mé odo de la ((columna g adien e de densida des» adap ado en nues os Labo a- o ios pa a lals ib as de polies e . En p incipio se midie on densidades con un picnóme o pa a sólidos, u ilizando benceno como medio pa a de e mina el olumen, siguiendo las ins ucciones de la ob a de análisis del D . Alge ino (5), debiéndose de abandona dicho sis ema po que los esul ados e an muy poco ep o- ducibles. De 110s dis in os mé odos pa a de e mina dqensidades, el que c ee- mos más e icaz po su sencillez y api'dez ope a i a, es el de la <colum- na g adien e de densidad», in oducido po Linde s on-Lang (6) y u ili- zado po nume osos au o es (l), (7), (8) y (9), con di e en es ines. Di- cho mé odo da de e minaciones has a con una ap oximación de * 0,0002. Su undamen o es iba en coloca en la pa e in e io de una p obe- a g aduada un líquido y en la pa e supe io o os menos denso y mis- cible con el an e io , c eando de algún modo un g adien e de densidades lineal a lo la go de la columna. Pa a ello se siguie on Eas ins ucciones de Tung y Taylo (10) como se desc ibe a con inuación. PARTE EXPERIMENTAL. Ma e ial. -Fib a izada! y co ada suminis ada po RODIACETA de 1,5, 3 y 6 denie s. Apa a os. - P obe a g aduada de 250 ó 500 c. c., p o is a de apón esme ilado, y ma e ial su icien e pa a mon a un apa a o como se in- dica en la igu a 1 (10). Sople e de oxígeno o gas, pa a cons ui los lo- ado es. Fig. 1 u 3 Pig. 2 Disol en es. -Te aclo u o de ca bono y clo obenceno ec i icados y secados oon clo u o cálcico. P ocedimien o.-Una ez cons uido el apa a o como se indica en la igu a 1, se p epa an dos disoluciones de dendades 1,37 y 1,39 (dens. ib a polies e 1,38) con los liquidos indicados y se colocan en can ida- des iguales, y su icien es pa a llena la, p obe a, en 110s asos A y B es- pec i amen e. El líquido del a's0 B cae a la columna a' a és de un si ón con elocidad u2; al ,baja de ni el el liquido del aso B, se c ea un des- ni el con espec o al A, con lo cual el líqui do del A pasa al B a a és del lo o si ón con elocidad ul. En el also B se coloca el agi ado pa a' mezcla bien los líquidos, que dan luga a una gama c ecien e de den- sidades que se as asa a la columna. Calib ando has elocidades de los líquidos po medio de una lla e emplazada en el segundo si ón, de al mane a que u2 = 2 ul se ob ienen g adien es lineales que es p ecisa- men e 10 que se pe sigue. La columna así dispues a se calib a con lo ado es de densidad cono- cida,. Es os se cons uyen soplando ubo de id io de al mane a que se ob engan es e i as de unos 3 mm. de diáme o; la densidad de es as es- e i a~ se de e mina colocándolas en la p obe a de Ila balanza1 de Mho , a la que se le ha añadido un líquido de densidad pa ecida a ellas. Con o o líquido miscible con el an e io , pueden se i los ci ados an e io - men e, se puede aumen a o disminui la densidad has a que las es e as se man engan en el seno de la( disolución. En onces se p o~ede a in o- duci el inme so de la balanza ano ando los c~sul ados, omados sie n- p e a la empe a u a que indica el e móme o del inme so . La densi- dad de las es e i as puede modi ica se a cap icho aspándolas sob e una lima p e iamen e mojada con agua. P epa ación de las ib as. - Se secan a acío (0,l mm. de Hg) du- an e 24 ho as y a con inua~ción se hie en a acío con una mezcla de e aclo u o de ca bono y clo obenceno de densidad pa ecida a la de las ib as, con obje o de elimina las bu bujas de ai e. Se dejan eposa en es a solución unas 4 ho as y se añaden a la columna calib ada man e- niéndolas du an e el iempo necesa io pa a que se es acionen. Los e- sul ados se calculan in e polando en e dos lo ado es de densidad cono- cida, igu a 2. La expe iencia debe hace se a la misma empe a u a que la de calib ación de los lo ado es. RESULTADOS Y DISCUSIOIV. Pa a cada ipo de ib a se han ealizado cua o o cinco ensayos y 10s esul ados se esumen en la abla siguien e: 1.5 clenie s 3 denie s 6 denie s Dens. <les . dens. (les . dens. des . Suma 5,5182 0,0018 5,5237 0,0021 6,9101 0,0009 Media 1,3809 0,0004 1,3809 + 0,0005 1,3820 + 0,0003 . - Como puede obse a se, la ep oducción de los esul ados es bas an e buena, lle ando como e o medio de una de e minación aislada los que se indican en la abla. Debe ad e i se, que pa a ob ene buenos esul ados es necesa io p e- pa a el g adien e de densidades con mucho cuidado y sob e odo am- bien a las ib as en los líquidos empleados, an es de añadi las a la co- lu nna, a in de elimina posibles causas de e o . De es a o ma, las i- b as llega án an es al equilib io, pues la caída de las mismas po la co- lumna es muy len a; además, es muy posible que las moléculas de di- sol en e adhe idas a la supe icie del ilamen o sean di ícil de in e cam- bia , a pesa de que los líquidos que se usan no p esen an a inidad po el polies e . Según Mille y Willis (2), las ib as de e e ala o de polie ileno ienen en es ado amo o una densidad de 1,34 y c is alizadas al máximo una de 1,41, esul ando po consiguien e un ma gen de 0,07 pa a di e encia su g ado de c is alinidad. De es o se deduce que las densidades del po- lies e , aunque solamen e se ob engan has a la e ce a1 ci a decimal su- pone un 1 '% en la c is alinidad, más que su icien e pa a ines indus ia- les. Po o a pa e, no se consid e a necesa io el ob ene esul ados mejo- es que los que igu an en és e abajo, po que se end ían que hace mayo núme o de medidas y queda ía limi ada la ap oximación po el pode de esolución de la columna. Es as écnicas pueden hace se ex ensi as a cualquie ipo de ib a, e- niendo en cuen a su na u aleza1 pa a modi ica algunos pun os según con enga. En esumen, po el mé odo de la ((Columna g adien e de densida- des» pueden de e mina se densidades de ib as con an a exac i ud como pe mi a el pode de esolución de la columna. Pueden conside a se como esul ados óp imos 110s encon ados pa a la ib a de 6 denie s que supo- nen un e o de 0,15 po mil. AGRADECIMIENTO. El au o de es e abajo ag adece a la Escuela Técnica Supe io de Ingenie os Indus iales (Sección Tex il) de Ta asa, las acilidades da- das pa a el desa ollo y publicación de es e abajo. Así mismo ag ade- ce al P o . D . Ing. D. José Cega a sus o ien aciones, comen a ios e in- dicaciones. BIBLIOGRAFIA. D. Pa e son and R. P. Sheldon, T ans. Fa aday Soc. 55, 1254 (1959). R. G. J. Mille and H. A. Willis, J. Polyme Sci. 19, 101 (1956). 1. M. Ea d, Chem. E. Indus . 905 (1956). A. Kelle , J. Polyme Sci. 21, 363 (1956). Alge ino, Chim. Anal. Apl. A11'Ind. Tess. e Tin . TI, 17 (1956). Linde s om-Lang, Na u e 139, 713 (1937). Boye , Spence and Wibey, J. Polyme Sci. 1, 149 (1946). P es on J. M. and Nimka , J. Tex il Ins ., 41, T446 (1950). R. S. O , L. G. Weis, H. Moo e and J. N. G an , Tex ile Resea ch Jou nal, 25, 592 (1955). L. H. Tung and W. C. Taylo , J. Polume Sci. 21, 144 (1956).