Industria textil

Hoy en día, es difícil imaginar un mundo sin textiles. Esto aplica en particular a la ropa que usamos a diario. La ropa brinda comodidad y protección, y para un gran grupo de personas, también es una forma fundamental de expresar su estilo y personalidad. La industria textil se considera a menudo una de las cadenas industriales más largas y complejas. Consta de un gran número de subsectores que abarcan todo el ciclo de producción, desde la producción de materias primas (p. ej., fibras sintéticas), pasando por productos semiacabados (p. ej., hilos y telas), hasta productos listos para usar como alfombras, ropa y textiles para uso industrial.

Las fibras textiles están compuestas por una gran cantidad de materiales. La mayoría se caracterizan por su estructura polimérica. Las principales materias primas para la producción de fibras son:

1. fibras naturales: son fibras animales (también llamadas fibras proteicas, por ejemplo, seda, lana, cabello), fibras vegetales (fibras de celulosa, por ejemplo, lino, cáñamo, algodón, ortiga) o fibras minerales, que se encuentran en muchos minerales naturales,
2. Fibras artificiales: fibras sintéticas o artificiales. Pueden ser fibras de celulosa (p. ej., acetato de celulosa) o polímeros sintéticos, como nailon, poliacrilonitrilo (anilana), poliéster (elana) y poliuretano (lycra).
3. materiales reciclados (los llamados rPET): son materiales procedentes de recursos naturales renovables, por ejemplo, PLA (polilactida), que se produce principalmente a partir de maíz y es biodegradable, o fibras de cupro, creadas como resultado de la precipitación de fibras de celulosa en un baño de cobre.

El primer proceso al que se someten las fibras naturales y artificiales es el hilado. Inicialmente, las fibras sueltas pasan por una serie de operaciones mecánicas (desprendimiento, mezcla y cardado) y luego se someten al hilado propiamente dicho. Este proceso se puede dividir en dos tipos básicos:

1. de lana – se utiliza para obtener hilos de fibras naturales (lana) e hilos compuestos, que contienen lana y fibras sintéticas, por ejemplo poliéster, poliacrilonitrilo o poliamida,
2. algodón – se utiliza para la producción de hilos de algodón e hilos mixtos compuestos de fibras de algodón y otros materiales, por ejemplo, fibras de poliéster, viscosa o poliamida.

El proceso de hilado utiliza productos químicos difícilmente degradables que se aplican a las fibras en una cantidad de entre el 2 y el 5 %de la masa de sustancias. Esto facilita el desarrollo de las etapas posteriores del proceso de fabricación del hilo. En esta etapa se utilizan con mayor frecuencia aceites minerales y de silicona, así como hidrocarburos aromáticos, que se eliminan por completo del hilo durante el tratamiento final. El hilo se utiliza para producir dos tipos básicos de productos textiles planos: telas y tejidos de punto.

En el caso de los tejidos, la primera operación es la unión de las urdimbres. Implica la aplicación de productos químicos especiales al hilo, lo que aumenta su resistencia mecánica. Este proceso se denomina encolado. Los agentes de encolado textil pueden basarse en polisacáridos (p. ej., carboximetilcelulosa) o polímeros sintéticos como los poliacrilatos. Esto no ocurre en el proceso de tejido de punto. El hilo para tejidos de punto se prepara especialmente mediante la aplicación de preparaciones deslizantes. Estas sustancias tienen como objetivo reducir la tensión en el proceso de tejido que resulta de la fricción entre el hilo y los elementos guía de la máquina.

Uno de los productos que se pueden utilizar en la etapa de encolado es Rokrysol JW20 , que es un agente de encolado sintético eficaz. Otorga al hilo propiedades de acuerdo con los requisitos, asegurando un correcto procesamiento posterior del hilo en el tejido. Rokrysol JW20 es soluble en agua en cualquier proporción, lo que proporciona una aplicación y recubrimiento uniformes del hilo. Después de aplicar Rokrysol JW20, las etapas posteriores del procesamiento del tejido (desencolado, blanqueo, teñido o estampado) se llevan a cabo de manera más efectiva. En el caso de electrificación del hilo durante el procesamiento, se recomienda agregar la preparación antielectrostática especializada Rostat A al encolado. Este producto elimina casi por completo la aparición de electricidad estática y también proporciona a las fibras buenas propiedades de deslizamiento. El producto funciona bien en los procesos de preparación de materias primas textiles como un complemento al encolado de urdimbres, la preparación de materias primas después del teñido y el acabado final de telas y tejidos de punto.

La siguiente etapa del procesamiento de la materia prima textil es el pretratamiento. Las fibras sueltas, el hilo, la tela y los tejidos de punto se blanquean, tiñen y refinan. La selección y el orden de las operaciones unitarias dependen del tipo de materia prima y de la forma del producto (hilo, tela o tejido de punto).

Preparación de productos de fibra de algodón

El procesamiento de las fibras de algodón y otras fibras de celulosa es muy complejo. Se utilizan principalmente procesos como el curtido, el desencolado, la mercerización y el blanqueo.

El primer proceso consiste en mover la materia prima sobre la llama del quemador de gas, gracias a lo cual se eliminan las fibras elementales.

El siguiente paso es el desencolado. En el caso del encolado sintético, generalmente se lava al baño maría con carbonato de sodio y aditivos humectantes. El Grupo PCC ofrece una gama de agentes humectantes ideales para la industria textil. La serie POLIkol (PEG) es un grupo de polioxietilenglicol que, gracias a su estructura, posee propiedades solubilizantes, suavizantes, lubricantes, antiestáticas e hidratantes. Los polioxietilenglicoles se caracterizan por una biodegradabilidad excelente. Además, son sustancias seguras y no tóxicas, lo que reduce la nocividad ambiental de los baños maría. La serie de productos ROKAnol IT contiene alcoholes grasos etoxilados que garantizan una humectación adecuada de la superficie limpia y la dispersión de las partículas de suciedad, lo que contribuye a una alta capacidad de eliminación de la suciedad en tejidos, prendas de punto y superficies duras. Estos productos son ingredientes ideales para detergentes alcalinos y ácidos utilizados en el lavado profesional y la limpieza industrial. Por su parte, los productos ROKAnol NL se utilizan en el pretratamiento de fibras. Se pueden utilizar para eliminar manchas de aceite en telas y tejidos de punto, generadas durante los procesos industriales de tejido de punto y tejido. Los productos ROKAnol NL también mejoran la eficiencia del blanqueo, lo que incide directamente en la mejora de la capilaridad del tinte en los procesos de teñido.

El siguiente proceso es la mercerización, que está diseñado para aumentar la resistencia de las fibras y proporcionarles el brillo adecuado.

La última etapa de la preparación inicial de las fibras de algodón es el blanqueamiento. Consiste en decolorar el color natural causado por impurezas en las fibras coloreadas (p. ej., en el caso del lino) que no se pudieron eliminar con el lavado. Un ejemplo de este compuesto químico es el hipoclorito de sodio , que puede utilizarse para blanquear tejidos de lino, cáñamo y algodón. Gracias al hipoclorito de sodio , se obtiene un alto grado de blancura. Para mejorar la eficiencia del blanqueo, se utilizan agentes químicos antes del inicio del proceso para neutralizar los residuos alcalinos en las fibras (p. ej., ácido clorhídrico ).

Tratamiento de productos de lana

Los productos de lana también deben someterse a una serie de pretratamientos antes de la fase de teñido. Los procesos básicos para su preparación son la carbonización, el prelavado y el blanqueo.

La carbonización tiene como objetivo eliminar por completo las impurezas de las plantas. Este proceso consiste en tratar las fibras de lana con una solución de ácido sulfúrico y luego calentarlas a una temperatura superior a 100 °C. Las fibras dañadas se eliminan mecánicamente y el conjunto se neutraliza con acetato de sodio. Tras la carbonización, se realiza un lavado para eliminar las sustancias aplicadas durante el hilado. El prelavado proporciona una alta humectabilidad y capacidad de absorción de agentes blanqueadores y tintes. La última etapa es el blanqueo de la lana. El peróxido de hidrógeno es el más utilizado en este proceso.

Productos elaborados con fibras químicas

Los productos elaborados con fibras sintéticas también requieren una serie de operaciones, entre las que las más importantes son el prelavado y la estabilización térmica.

Al igual que con las fibras naturales, el prelavado elimina de las fibras las sustancias aplicadas durante el hilado. La estabilización térmica, a su vez, consiste en calentar los productos que se transportan en un ambiente de aire caliente a través de cámaras de calentamiento posteriores. Esta estabilización térmica proporciona estabilidad de forma a los tejidos tanto en las etapas finales de fabricación como durante el uso de productos de fibras sintéticas.

Teñido de productos textiles

Se tiñen numerosos productos textiles, como fibras sueltas, hilos, telas, géneros de punto e incluso productos terminados. Se distinguen dos grupos básicos de métodos de teñido: periódico y continuo, que también incluyen los métodos semicontinuos.

Los métodos periódicos consisten en sumergir un material textil en una solución acuosa de tinte durante un tiempo determinado. También se añaden auxiliares químicos al baño, lo que permite que las moléculas del tinte migren al interior de las fibras. Una vez finalizado este proceso, el baño se drena al agua residual y el producto textil se lava para eliminar los químicos.

La principal diferencia entre los métodos continuos y periódicos es la aplicación del tinte mediante el acolchado. Además, en los métodos continuos, los procesos de teñido posteriores se ejecutan uno tras otro, mientras que en los métodos semicontinuos, tras el acolchado, el proceso se interrumpe y las etapas posteriores se realizan como operaciones independientes.

Un ejemplo de producto que puede actuar como portador en la industria textil es Rokelan OPD . Este producto puede utilizarse como portador en el proceso de teñido de fibras hidrófobas y de poliéster, tanto puras como mixtas. Garantiza la obtención de colores vivos independientemente de su tono e intensidad. Las coloraciones con Rokelan OPD presentan una buena resistencia a la luz. Además, su uso garantiza un alto rendimiento del tinte.

Auxiliares químicos utilizados para el teñido

Dependiendo del tipo de fibra, se utilizan diversos aditivos para mejorar el proceso de teñido. En el caso de las fibras de celulosa, donde los baños se realizan en un ambiente alcalino, es crucial mantener un pH adecuado. El más utilizado para este fin es la lejía sódica , es decir, una solución acuosa de hidróxido de sodio ( sosa cáustica ).

Otros aditivos utilizados en el proceso de teñido de fibras de celulosa son agentes oxidantes (el peróxido de hidrógeno se utiliza con mayor frecuencia aquí) y detergentes que proporcionan un curso efectivo de la operación de lavado después del teñido. La serie Roksol ( PSWN, ICESOLDE PAN / 35L y AZR ) es un grupo de agentes de lavado y limpieza efectivos. Estos productos pueden usarse como agentes para el lavado industrial de productos textiles. Se disuelven muy bien en agua y mejoran la efectividad del teñido gracias a sus propiedades penetrantes. Los productos Roksol permiten la eliminación de una serie de sustancias, como grasas naturales, lubricantes, ceras sintéticas y aprestos. Gracias a sus propiedades de baja formación de espuma, pueden usarse en muchos procesos tecnológicos en varios tipos de aparatos sin causar perturbaciones en su trabajo.

En el caso de las fibras de lana, donde el proceso de teñido se realiza en un ambiente ácido, se utiliza ácido sulfúrico o ácido acético para proporcionar un pH adecuado al baño. Además, se añaden a la solución agentes reductores (p. ej., tiosulfato de sodio) e igualadores para obtener tintes uniformes.

En el teñido de fibras sintéticas, también se utilizan diversos aditivos. Las fibras de PES (poliéster) requieren el uso de espesantes (p. ej., poliacrilatos) para limitar la migración del colorante durante el secado. Las fibras de PA (poliamida) requieren un estricto control del pH, para lo cual se utiliza ácido sulfúrico o acético. Además, se emplean diversos agentes igualadores y dispersantes. El Grupo PCC ofrece diversos productos especializados que cumplen esta función. El dispersante NNOC E se utiliza en los procesos de teñido como agente dispersante e igualador. Mantiene los colorantes poco solubles en una dispersión homogénea en los baños de coloración.

Impresión textil

El proceso de estampación textil implica el teñido local para obtener un patrón predeterminado. Todo tipo de fibras requiere una preparación adecuada antes de la impresión. Se aplica al sustrato textil una pasta previamente preparada, que contiene colorantes o pigmentos. Posteriormente, las fibras ya preparadas se someten a un proceso de estampación, que puede realizarse mediante diversos métodos (por ejemplo, impresión plana, rotacional y con película pulverizada). Una vez finalizado el proceso, se lleva a cabo la fijación, también conocida como secado. La etapa final es el lavado, mediante el cual se eliminan de las fibras las partículas de colorante no fijadas y los diversos productos químicos utilizados para preparar la pasta de estampación (como dispersantes o emulsionantes). Los nonilfenoles etoxilados, es decir, los productos ROKAfenol , son ideales para esta aplicación. Sus propiedades detergentes, emulsionantes y limpiadoras los hacen eficaces para facilitar los procesos de lavado. Los productos ROKAfenol pueden utilizarse para limpiar diversas fibras, tanto de lana como de algodón, así como fibras químicas, cerdas y cuero. Su resistencia a altas temperaturas y su alta concentración de electrolitos garantizan su uso en condiciones difíciles en la industria textil, por ejemplo en el proceso de lavado de lana y ebullición de algodón.

Acabado textil

El último proceso al que se someten las fibras es el procesamiento químico. Su objetivo es conferir a los productos ciertas propiedades útiles, como la impermeabilidad o la limitación de la tendencia a arrugarse. Para evitar que los materiales se arruguen, se utilizan agentes reticulantes y aditivos suavizantes adecuados.

En los procesos de acabado textil, se pueden utilizar preparaciones como Roksol AT2 y Roksol AZR . Estos productos proporcionan a los textiles un tacto suave y agradable. Poseen propiedades suavizantes y antiestáticas, lo que evita la electrificación de las fibras y facilita su posterior procesamiento. Roksol AZR también posee propiedades emulsionantes, lo que facilita el proceso de lavado y limpieza de manchas. El producto también se caracteriza por su buena capacidad de penetración en el tinte del baño.

Los acabados hidrófobos (impermeables) se obtienen añadiendo polímeros adecuados a la superficie de las fibras, que forman una película impermeable. Además, se utilizan agentes de silicona y fluorocarbono para mejorarlos.

El mercado textil en el mundo

El valor estimado del mercado textil mundial es de aproximadamente 830 000 millones de dólares (datos del informe Grand View Research de 2015) y se prevé que esta cifra aumente en los próximos años. La creciente concienciación de empleadores y empleados sobre la necesidad de proporcionar equipos de protección individual (EPI) y, por consiguiente, garantizar la seguridad laboral, es uno de los principales impulsores de este sector. Además, el uso de fibras cada vez más modernas, como el kevlar, brinda la oportunidad de desarrollar productos innovadores que generan nuevas aplicaciones en el mercado textil. Otro aspecto importante del sector textil es la continua caída observada en los precios del algodón en algunos mercados (especialmente en India), debido principalmente a la sobreproducción y a los altos niveles de inventario en los almacenes.