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FIBRAS TXTEIS QUMICAS

SMBOLO: A indstria de fibras qumicas difundiu-se com enorme rapidez a partir de 1890,

quando vrios pesquisadores descobriram diferentes processos de obter uma fibra que imitasse as caractersticas da seda. Com o aumento incessante do consumo desses materiais, reduziu-se na mesma proporo o uso da fibra natural.

At o final da II Guerra Mundial, as pesquisas promoveram o desenvolvimento de fibras txteis artificiais como a viscose, o cupramnio e o acetato. A partir de 1964, as fibras artificiais foram cedendo espao s fibras sintticas como o polister, o acrlico e o nylon.

CONCEITO Fibra qumica qualquer uma das fibras obtidas por meios artificiais, graas aos

progressos da indstria qumica. As fibras txteis produzidas pelo homem podem ser fabricadas com polmeros orgnicos, naturais ou sintticos, ou com substncias inorgnicas.

CLASSIFICAO ARTIFICIAIS - so as fibras obtidas de polmeros orgnicos naturais. Estas fibras podem ser classificadas em Regeneradas ou Modificadas:

Regenerada a que se forma quando um polmero natural dissolvido e extrudado (isto , estirado sob presso) como um filamento contnuo e a natureza qumica do polmero natural retida ou regenerada aps o processo de formao da fibra. Das fibras baseadas em polmeros naturais, as mais importantes para a indstria txtil so as de celulose como a viscose, o modal e o liocel.

Modificada a fibra obtida quando um derivado qumico do polmero natural preparado, dissolvido e extrudado como um filamento contnuo, e a natureza qumica do derivado se conserva aps o processo de formao da fibra, como por exemplo, o acetato.

SINTTICAS so as fibras obtidas de polmeros orgnicos sintticos.

As fibras de polmeros orgnicos sintticos foram descobertas por volta de 1940, e as principais baseiam-se em poliamidas, polisteres, poliolefinas, poliuretanas e em alguns polmeros de derivados vinlicos como as fibras acrlicas.

HISTRICO O desenvolvimento das fibras artificiais provocou significativas mudanas nos hbitos

da humanidade e, conseqentemente, muitas transformaes nas condies de vida. Atualmente, a busca por novos materiais se fundamenta na pesquisa de diversas matrias-primas e no surgimento de novas tecnologias que possam resultar em novas fibras txteis. Para isto, deve haver uma forte relao entre os diversos setores que compem a cadeia produtiva, ou seja, fabricantes das fibras, dos fios, dos tecidos, dos produtos e principalmente, do consumidor final.

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A busca por produtos mais confortveis e versteis e de melhor qualidade resulta das transformaes ocorridas no comportamento dos indivduos e nas mudanas dos padres de vida dos mesmos na sociedade. Pode-se observar quatro fases distintas no desenvolvimento das fibras artificiais:

1 FASE

No incio do sculo XX, houve a descoberta e desenvolvimento das fibras artificiais celulsicas, principalmente a viscose, porm este desenvolvimento ocorreu sem qualquer conhecimento cientfico sobre a estrutura da celulose. Independente deste fato, tanto a Indstria Txtil como o consumidor final, gradativamente passou a aceitar as fibras de viscose, que assumiram grande importncia econmica.

2 FASE

Na dcada de 20, comeam ser usadas tcnicas muito avanadas de pesquisa cientfica, como o uso do raio X, que permitia a anlise da estrutura molecular das fibras. At ento, no era conhecida a cadeia molecular da celulose e nem tinha-se o conhecimento de que as molculas pudessem ser mantidas unidas para formar fibras.

A partir do princpio de que as fibras poderiam ser obtidas atravs da utilizao da

combinao de vrias molculas, as pesquisas se direcionaram para a construo destas cadeias moleculares. Logo obtiveram excelentes resultados como a sntese das poliamidas a partir da caprolactama, que comprovaram ser possvel a produo de fibras inteiramente sintticas.

3 FASE

Na dcada de 40, os conhecimentos adquiridos para a produo do nylon (poliamida), possibilitaram as descobertas de muitos polmeros diferentes, tambm capazes de produzir fibras como os polisteres, os poliacrlicos e os poliolefnicos, proporcionando o surgimento de grandes complexos industriais para fabricao das novas fibras.

4 FASE

Nesta fase, ocorre um grande incentivo pesquisa e aperfeioamento dos processos de fabricao das novas fibras. Como resultado, desencadeou-se uma seqncia de descobertas de novas tcnicas e aplicaes, no somente na Indstria Txtil como nas mais diversas reas do conhecimento humano. A Indstria Qumica muito tem contribudo atravs das pesquisas sobre melhores mtodos de produo de inmeras matrias-primas e, a Indstria Petroqumica por sua vez, tem se esforado no desenvolvimento de matrias-primas e sub-produtos mais puros e de melhor aproveitamento para a Indstria de Fibras Artificiais e Sintticas.

A descoberta das fibras artificiais revolucionou no s os hbitos e comportamentos

da sociedade atual, como tambm impulsionou significativamente a busca por novas matrias-primas e o surgimento de novas tecnologias, modificando totalmente os conceitos sobre a utilizao e desempenho de fibras que a cada dia vem sendo desenvolvidas.

FORMAS DE APRESENTAO Estas fibras podem ser produzidas por diversos processos e se apresentar de

diferentes formatos. Nos mtodos tradicionais de manufatura de fibras, os filamentos so obtidos numa forma contnua.Quando vrios deles so reunidos e ligeiramente torcidos para manter-se a unidade, o produto obtido chamado fio multifilamento, podendo um fio conter cem filamentos. Encontram tambm aplicao os filamentos individuais, de seo transversal consideravelmente maior, chamados monofilamentos.

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Para obteno de fibras de comprimento limitado, colecionam-se milhares de filamentos contnuos numa mecha, cortada no comprimento especificado: de tais filamentos, os que sero utilizados em mistura com fibras naturais devem ter dimenses semelhantes s das fibras que se pretende empregar.

Tow Reunio de n filamentos, estirados ou no. Quando estirado o tow processado em mquinas de fabricao de fibras cortadas. embalado em caixas de papelo.

Fibra Cortada (staple Fiber) Provm do tow e o corte realizado de acordo com padres preestabelecidos. embalado em fardos.

Filamento Contnuo um conjunto limitado de filamentos e so embalados em cops.

OBTENO DA MASSA FIVEL

PRODUO DE FIBRAS QUMICAS CELULSICAS

Existem quatro processos diferentes de obteno de fibras qumicas a base de celulose:

Viscose: CV Acetato: CA Cupramnio: CUP Liocel: CLY Modal: CMD Triacetato: CTA

PRODUO DE FIBRAS QUMICAS SINTTICAS

As fibras sintticas so produzidas em duas fases:

1. Sntese dos monmeros: obteno de molculas de matria prima que iro formar a macromolcula.

2. Combinao de monmeros: a obteno da macromolcula ou polmero pode ser feita por meio de trs reaes qumicas diferentes: 2.1. POLIMERIZAO os monmeros que participam da reao so do mesmo tipo. Ex.: poliamida (nylon 6), poliacrilonitrila e polipropileno.

2.2. POLICONDENSAO os monmeros que participam da reao so de naturezas diferentes e liberam um subproduto da reao. Ex.: poliamida (nylon 6.6) e polister.

2.3. POLIADIO dois monmeros diferentes reagem entre si e formam o polmero. Ex.: poliuretano.

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OBTENO DO FIO 1.FIAO. D-se o nome de fiao ao processo total de extruso do polmero e formao da fibra. A manufatura das fibras baseia-se em trs mtodos de fiao (spinning): Fiao por fuso Fiao a seco Fiao a mido

a) Por fuso ou fiao via-fuso (melt spinning) - processo em que o polmero

aquecido acima de seu ponto de fuso e, uma vez fundido, forado a passar por uma fieira, cujos orifcios podem ter dimetros e formas variadas. O jato do polmero emergente de cada orifcio guiado at uma zona de resfriamento, onde o polmero se solidifica, para completar o processo de formao da fibra. Ex.: poliamidas, polisteres, poliolefinas e atualmente os acetatos.

b) Por evaporao ou fiao via-seca (dry spinning) - processo pelo qual o polmero

dissolvido em solvente adequado e a soluo resultante extrudada por meio de uma fieira. O jato da soluo do polmero guiado at uma zona de aquecimento, onde o solvente se evapora e o filamento se solidifica. Ex.: triacetato e diacetato de celulose e poliacrilonitrilas.

c) Por coagulao ou fiao via-mida (wet spinning) - quando o polmero tambm

dissolvido e a soluo forada por uma fieira imersa num banho coagulante. medida que a soluo do polmero emerge dos orifcios da fieira no banho, o polmero precipitado ou quimicamente regenerado. Ex.: viscose, polinsicas e poliacrilonitrilas.

2. ESTIRAGEM. o processo final de orientao molecular e tem por objetivo, alcanar as propriedades mecnicas ideais. Em geral, os filamentos formados por fiao via-fuso, via-seca ou via-mida no so adequados para fibras txteis enquanto no submetidos a uma ou vrias operaes de estiramento. Realizado a quente ou a frio, o estiramento repetido at que os filamentos cheguem a uma orientao molecular irreversvel em relao ao eixo da fibra.

3. TEXTURIZAO. o processo de voluminizao do material, principalmente os termoplsticos e sintticos, e tem por objetivo, dotar o material de um maior poder de cobertura e maior conforto ao uso.

Processos de texturizao:

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Processo de falsa toro Processo a jato de ar

O fio submetido uma

elevada toro e fixado por meio de calor. o

processo mais utilizado.

A texturizao do fio

feita por meio de ar frio, raramente ar quente.

Usado para fois que no sejam termoplsticos.

Texturizao a compresso Processo knit-deknit (desmalhao )

O fio texturizado em zig

zag com efeito permanente.

O fio convertido em

malha tubular desmalhado e adquire grande elasticidade.

4. CRIMPAGEM. Tambm chamada de ondulao, tem por objetivo, o desenvolvimento de pontos de fixao s fibras cortadas, principalmente quando se destinarem misturas ntimas.

5. MOLDAGEM. um processo semelhante ao processo de extruso, porm no h

formao de filamentos e sim de filmes que sero ou no fibrilados, usados em produtos industriais variados.

PROPRIEDADES DAS FIBRAS

Classificam-se as propriedades das fibras em quatro grandes categorias:

geomtricas, fsicas, mecnicas e qumicas.

Propriedades Geomtricas As propriedades geomtricas incluem aspectos relacionados com as dimenses e a

forma das fibras, tais como comprimento, rea, forma da seo transversal e crimp (fator da forma, que descreve o ondulamento de uma fibra ou sua forma longitudinal). Em geral, as propriedades geomtricas das fibras naturais so muito variveis de fibra para fibra e at entre lotes de um mesmo tipo. Nas sintticas, essas propriedades so bastante uniformes, devido aos controles de produo.

Propriedades Fsicas

Entre as principais propriedades fsicas sobressaem a densidade, as propriedades trmicas, pticas e eltricas.

Propriedades Mecnicas

As propriedades mecnicas podem ser descritas em funo de seis fatores: rigidez (strength), extensibilidade, resistncia (stiffness), elasticidade, resilincia (medida da recuperao do material submetido a baixas deformaes) e dureza (toughness). Informaes sobre essas propriedades so obtidas das curvas de tenso-deformao (stress-strain) ou carga-deformao. Em vista da forma geomtrica e dimenses de uma fibra, essas curvas so usualmente traadas sob tenso uniaxial.

Propriedades Qumicas

Quanto s propriedades qumicas, as fibras devem ser resistentes aos efeitos de cidos, bases, agentes redutores, agentes oxidantes e radiaes eletromagnticas. A

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maioria das fibras higroscpica e, alm disso, capaz de absorver umidade da atmosfera. A capacidade de absorver gua conseqncia direta da estrutura qumica da fibra. As fibras txteis podem ser hidroflicas ou hidrofbicas. As outras propriedades que dependem do teor de unidade da fibra devem ser determinadas sob condies atmosfricas controladas.

Para que uma fibra tenha utilidade txtil substancial, deve ser capaz de interagir com pelo menos uma das muitas classes de corantes. O complexo fibra-corante deve ser colorido at uma profundidade aceitvel e capaz de resistir exposio luz, lavagens e outras influncias degradantes. O tingimento da fibra depende da presena de grupos funcionais em sua estrutura, os quais so capazes de interagir com o corante.

ESTRUTURA DE UMA FIBRA Para fabricao de fibras s interessam polmeros lineares formados por monmeros

bifuncionais (duas posies reativas). Os polmeros formam molculas muito longas, que so constitudas de zonas amorfas, que so regies desordenadas, e zonas cristalinas, que so regies em que so possveis um ordenamento regular, integradas sucessivamente. As zonas cristalinas proporcionam resistncia fibra e as zonas amorfas conferem flexibilidade mesma.Os polmeros lineares capazes de cristalizar-se podem formar fibras txteis de elevada resistncia, como as poliamidas, polisteres e poliolefinas.

ESPESSURA DA FIBRA

Quanto mais finas forem as fibras, maior a facilidade com que o ar quente ou vapor do corpo tem de migrar para o meio externo aumentando a respirabilidade e o conforto dos tecidos.

FORMA DA FIBRA

Quanto mais facetada for a forma da fibra, maior ser o desvio dos raios luminosos que incidem sobre a fibra, aumentando consideravelmente o seu brilho.

circular: trilobal: hexagonal: reflexo regular reflexo dispersa reflexo intensa

NYLON(1939) L ALGODO SEDA MICRONYLON MICROPOLISTER

* 1 micrometro equivale milionsima parte do metro

OBS.: Os tecidos lquidos so constitudos por fibras de polister hexagonais que aumentarem a reflexo da luz , adquirem um brilho intenso.

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FIBRAS ARTIFICIAIS CELULSICAS I. FIBRAS CELULSICAS REGENERADAS

VISCOSE SIGLA: CV

A viscose foi a primeira fibra artificial inventada pelo homem. Sua descoberta, no entanto, envolve diversos processos de obteno:

Nitrocelulose Rayon cupramnio Viscose

HISTRICO

J no final do sculo XIX, existiam vrios pesquisadores envolvidos no

desenvolvimento de uma fibra txtil artificial que imitasse a seda. O fato do bicho-da-seda alimentar-se de folhas (celulose), fez com que o suo Schoneo se dedicasse extrao da mesma, obtendo a nitrocelulose, solvel em uma mistura de lcool e ter.

Durante o processo de inveno da lmpada incandescente, verificou-se que para o

seu funcionamento, era necessrio o desenvolvimento de um filamento de carbono que se formasse com regularidade. Em 1884, Stearn e Swan conseguiram solubilizar a nitrocelulose com cido actico que, passada pelos furos de uma fieira, formava o filamento. Swan teve a primeira idia de desenvolver um processo de obteno de uma fibra com finalidade txtil a partir da nitrocelulose. No entanto, o conde francs Chardonnet considerado o verdadeiro inventor da seda artificial a partir da nitrocelulose ao apresentar em 1889 na Exposio Universal de Paris, o primeiro processo de fiar a seda artificial.

Apesar de muitos pesquisadores terem se dedicado a desenvolver o processo de

obteno da celulose solubilizada a partir de um lquido cuproamoniacal, foi o francs Despeissis que patenteou em 1890 o processo de fabricao do fio de rayon cupramnio. Com sua morte sbita, seu invento passou ao domnio pblico. Em 1889 as indstrias Bemberg aperfeioaram o processo de obteno do rayon cupramnio patenteando-o em 1900. O procedimento Bemberg difundiu-se rapidamente por vrios pases como o Japo, os EUA, a Inglaterra e a Itlia. A partir de 1908, a Bemberg passou a produzir o rayon usando como matria-prima o lnter de algodo e divulgava seus produtos com o slogan Nasce do algodo e brilha como a seda.

A descoberta do processo viscose por Cross e Bevan em 1891, foi patenteada em 1892 e teve sua produo iniciada em 1905. A viscose, composta de celulose pura, tornou-se a fibra artificial mais difundida no mundo por tratar-se de um processo muito econmico que usava como matria-prima uma pasta de polpa de madeira e solventes de baixo custo.

MATRIA-PRIMA A matria prima da fibra a celulose, que o hidrato de carbono mais abundante

dos compostos orgnicos naturais, pois constitui pelo menos 1/3 de toda matria vegetal. Sua composio qumica de 44% de carbono, 6,2% de hidrognio e 49,4% de oxignio. A celulose utilizada na produo da viscose obtida da polpa de madeira de alta qualidade, que deve conter entre 90 e 98% de polmero celulsico, e linters de algodo.

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Unidade de repetio da molcula de viscose: celulose.

PROCESSO DE OBTENO

OBTENO DA POLPA DE MADEIRA A madeira cortada permanece flutuando em rios. Retira-se a casca e corta-se a

madeira em pedaos de 2cm x 1,3cm x 1,3cm. Os pedaos so tratados com bissulfeto de clcio e cozidos sob presso durante 14 horas, quando ocorre a purificao atravs da decomposio e solubilizao de substncias incrustadas.

Em seguida, feita a diluio da massa em gua que passar por ranhuras de 0,2

mm de largura. Por ltimo ocorre o alvejamento com hipoclorito de sdio e a massa poder ser convertida em folhas ou utilizada na produo de flocos para fabricao de fibras celulsicas regeneradas ou modificadas.

OBTENO DA SOLUO DE VISCOSE

A celulose tratada com hidrxido de sdio e aps 4 horas de reao se transforma

em alcalicelulose. O excesso de NaOH retirado atravs de presso e pode ser reaproveitado em outras etapas de produo. Em seguida efetuada a secagem. A alcalicelulose cortada em pequenos pedaos para facilitar os processos posteriores.

A maturao feita na presena do ar atmosfrico. O ar atmosfrico produz a

oxidao que resulta em mudanas causadas pela degradao do material ocorrendo uma certa despolimerizao. O grau de polimerizao (nmero de resduos glucsicos em uma molcula) cai de 800 para 350.

A reao da alcalicelulose com bissulfeto de carbono em um tanque durante 3 horas

com agitao constante permite a formao do xantato sdico de celulose que possui uma cor alaranjada.

Em seguida feita a dissoluo do xantato sdico de celulose com NaOH a 8

% de concentrao durante 4 a 5 horas. O lquido torna-se marrom claro, bastante viscoso e impuro. Este lquido ser colocado em um misturador secundrio com agitador para dissolver todas as fibras e em seguida sofrer duas filtragens. A diluio necessria para adaptar a viscosidade ao processo de fiao. Caso se queira a produo de material no brilhante faz-se a adio de dixido de titnio a 2%.

A soluo colocada para maturar estocando-se a uma temperatura entre 10 e

18C durante 4 a 5 dias. No incio ocorre uma perda de viscosidade que logo recuperada at que a soluo fique pronta para ser fiada.

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FIAO/REGENERAO Durante o processo de fiao a mido, ocorre a regenerao da celulose atravs da

reao do xantato sdico de celulose com o cido sulfrico e liberao de sulfato de sdio. A viscose passa por um filtro final e forada por ar comprimido atravs de um disco de metal com orifcios (fieira) que se encontra imerso em um banho coagulante. Uma bomba de ao assegura a quantia exata de viscose que vai alimentar cada fieira a uma razo adequada a cada ttulo de fio a ser fabricado. A fieira usada para viscose fabricada com uma mistura de ouro e platina, com at 60.000 furos de 50 mcrons.

A ao do banho coagulante tem por finalidade a formao do filamento que vai ser

convertido em celulose. O processo de fiao por via mida ou coagulao lento, cerca de 40 vezes inferior fiao por fuso para produo de fio de mesmo ttulo.

Para aumentar a tenacidade aplica-se um estiramento positivo atravs das

diferenas de velocidades entre os godets, pois o fio ainda no terminou seu processo de regenerao. A regenerao mais lenta na superfcie do filamento resulta na deposio mais uniforme de celulose e cria skin effect , caracterstica dos filamentos de viscose. A contrao do ncleo produz o enrugamento da pele resultando numa seo transversal lobulada.

fibra de viscose: seco transversal e vista longitudinal

Nos filamentos de alta tenacidade a estrutura da pele total, obtida atravs do retardamento da regenerao da celulose, usando-se maior concentrao de sulfato de zinco aumenta-se a cristalinidade e a tenacidade e diminui-se o alongamento.

Uma boa parte do banho que levada pelos filamentos retirada atravs de fora

centrfuga durante a formao da embalagem (torta). O cido em excesso deve ser neutralizado rapidamente para no degradar a celulose. A torta vai para a lavagem e branqueamento atravs da utilizao de solues neutralizantes a base de carbonato e bicarbonato de sdio e branqueadores a base de hipoclorito de sdio, a ltima lavagem feita com gua pura. As tortas vo ento para a secagem em fornos especiais de ar quente com umidade controlada para que o fio fique com 12% de gua (regain). O fio de viscose por fim enrolado em conicais, com aplicao de leo lubrificante, pode ser enrolado em forma de meadas ou retorcido e depois enrolado.

A atmosfera da fiao de viscose bastante txica, necessitando de vrias medidas

de segurana e ainda assim o trabalho considerado insalubre. O ar condicionado ambiente necessrio para manter 21C e 65% de umidade relativa. Em razo destes fatores, o processo, que descontnuo, se torna muito caro no que se refere a mo de obra e a qualidade.

No processo de fiao da viscose, a estiragem tem por objetivo obter um certo grau

de orientao das molculas, que possibilita a formao de regies cristalinas que sero responsveis pela maioria das propriedades mecnicas do fio. A celulose do algodo a mesma da viscose, porm:

Celulose do algodo 2000 a 10000 unidades de glucose e 70 a 75% de regies

cristalinas. Celulose da viscose 200 a 700 unidades de glucose e 25 a 30% de regies cristalinas

a predominncia de regies amorfas proporcionam maior absoro e maior alongamento, porm resultam em menor resistncia tenso.

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PROPRIEDADES

Tenacidade e Alongamento Condio padro tenacidade: 1,3 a 2,2 gf/dtex alongamento: 15% Imerso completa tenacidade: 0,6 a 1,3 gf/dtex alongamento: 30 a 40%

Umidade

A celulose regenerada possui uma estrutura menos cristalina, de menor peso molecular e maior capacidade de absoro.

Regain: 13% (65% de umidade relativa)

Com 100% de umidade a absoro completa. Massa especfica

igual a 1,52 g/cm3, mais elevada que a da l e do acetato. Propriedades eltricas

No um bom isolante eltrico devido alta absoro de umidade. Resistncia luz

Diminui progressivamente a resistncia sob exposio de raios ultravioletas. Resistncia ao calor

boa, porm exposies prolongadas a altas temperaturas a tornam amarelada e diminui sua resistncia tnsil, no funde e decompe-se a 170C.

Propriedades qumicas

Mais sensvel que o algodo aos cidos, se aquecidos, estes atacam mais rapidamente. Boa resistncia aos lcalis diludos, lcalis concentrados produzem inchao e perda de resistncia. Boa resistncia aos solventes usados em lavagem seco.

MANUTENO Devido perda de resistncia quando molhado, no deve ser lavado em mquinas

por causa da agitao que pode gerar rupturas. A alta absoro de gua provoca uma diminuio do mdulo de elasticidade, e basta uma pequena fora para provocar uma considervel deformao. A viscose apresenta um encolhimento progressivo com lavagens sucessivas e um acabamento que vai se tornando fosco e sem vida. No deve ser passado em temperaturas elevadas por causa da perda de resistncia.

Lavagem Alvejamento Passagem Lavagem a seco Secagem

pode ser lavado a

mquina

no deve ser alvejado com cloro

temperatura mxima

de 150 C

pode ser lavado com percloroetileno

no centrifugar

USOS

A viscose amplamente utilizada no vesturio em geral, mistura com outras fibras,

quando em forma de filamentos contnuos, usada na fabricao de imitao de seda, erroneamente chamada de seda javanesa ou seda artificial. Apesar de todos os avanos alcanados em busca da melhoria das qualidades mecnicas do rayon viscose, a fibra ainda inferior ao algodo no que se refere resistncia, ao comportamento mido, ao toque, durabilidade, etc.

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VISCOSE DE ALTA TENACIDADE

Em 1935 a Courtalds Ltd, desenvolveu um novo processo de fiao da viscose utilizando um banho com elevada concentrao de sulfato de zinco, seguido de uma estiragem em banho de gua quente ou cido diludo. O objetivo do novo processo retardar a coagulao da viscose e permitir a estiragem sob controle do filamento ainda plstico. Este processo foi utilizado para obteno da viscose com tenacidade 3,5 gf/denier e alongamento pouco inferior viscose convencional.

RAYON POLINSICO

Em 1951 foi lanada no Japo uma nova fibra celulsica regenerada que foi chamada polinsica. Esta fibra apresentava tenacidade mais elevada a mido com reduo do volume, menor absoro de gua e menor alongamento que a fibra de viscose. MATRIA PRIMA

A matria prima utilizada na fabricao do rayon polinsico a mesma do rayon

viscose, a polpa de madeira e os linters de algodo. A diferena entre as duas fibras de observa no processo de obteno, na escolha dos subprodutos e suas respectivas quantidades.

PROCESSO DE OBTENO Durante a formao do xantato sdico de celulose, a quantidade bissulfeto de

carbono (S2C) utilizada estequiomtrica, maior que a utilizada no processo do rayon viscose. A reao dura 2,5 horas a 20 C e depois mais 1 hora a 25 C. FIAO/REGENERAO

Na fiao o xantato forado por ar comprimido para um distribuidor que possui

uma bomba de medio para cada fieira que vai garantir um fluxo homogneo e constante na produo de um fio de determinado ttulo.

O banho coagulante mantido a 25 C e constitudo por: cido sulfrico 1% (1 parte) + sulfato de sdio (1 parte) + gua (98 partes) Este banho pode ser modificado de acordo com as caractersticas que se deseja

obter da fibra. Pode ter sais de zinco para retardar a coagulao e tambm pode ter formaldedo que, ao formar um ster com o xantato, reduz a velocidade de regenerao. A seo transversal das fibras polinsicas so redondas e possuem estrutura fibrilar que pode ser observada quando se desintegra um filamento atravs da reao com cido ntrico que transforma a fibra em fibrilas cada vez menores quanto maior for o tempo de reao. O grau de cristalizao de 55% e se situa entre o rayon viscose (40 e 45%) e o algodo (70 e 80%).

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PROPRIEDADES

Tenacidade e alongamento O fato de usar o cido sulfrico bem diludo (1%) no processo de regenerao, resultou no aumento tanto da tenacidade quanto do alongamento, a seco e a mido: A fibra apresenta elasticidade de 95% para 2% de alongamento e tenacidade entre 2,7 e 3,1 gf/denier .

Regain ou Umidade de 11,5% e permanece inalterado at 70% de umidade relativa e temperatura de 21 C.

Massa Especfica

1,51 g/cm3. Propriedades Eltricas

Devido a alta absoro de umidade, no um bom isolante eltrico. Resistncia luz

Exposio prolongada aos raios ultravioletas provoca uma progressiva perda de resistncia. MODAL SIGLA: CMD

O modal uma fibra de celulose regenerada obtida pelo mesmo processo da viscose. No entanto, o processo de fiao um pouco diferente pois o banho de coagulao contm outras substncias qumicas. Estas influenciam no comprimento da cadeia molecular da celulose e na disposio interna da fibra ocasionando um aumento das regies cristalinas em relao s regies amorfas. Obtm-se assim, uma fibra com maior resistncia a seco e a mido e com maior capacidade de absoro.

Modal marca registrada Lenzing para uma fibra de celulose regenerada que

apresenta uma srie de avanos tecnolgicos ampliados pelo surgimento da fibra Micro Modal.

Esta fibra muito fina e muito leve (10.000 de fibra pesa 1 grama) superando o

algodo, a l e at a seda. Por isso, capaz de absorver a umidade mais depressa que o algodo e elimin-la rapidamente. A superfcie lisa da fibra impede o acmulo de resduos de calcreo e detergentes durante as lavagens fazendo com que as cores sejam mais firmes.

De acordo com a Lenzing, os tecidos 100% Micro Modal ou com pequena porcentagem de elastano, apresentam um brilho sedoso que pode superar a aparncia do algodo mercerizado e em tecidos mistos, torna o algodo mais macio, fresco e malevel e a seda mais fcil de cuidar.

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PROPRIEDADES So semelhantes s da viscose, com exceo da tenacidade que varia entre 3,5 e 4,5 gf/denier.

MANUTENO

Lavagem Alvejamento Passagem Lavagem a seco Secagem

pode ser lavado a mquina

no deve ser alvejado com cloro

temperatura mxima de 150 C

pode ser lavado com percloroetileno

centrifugao

delicada

LIOCEL SIGLA: CLY

Liocel uma fibra de celulose regenerada que usa um dos processos menos poluentes na sua fabricao. A marca Tencel, patenteada pela Courtaulds, utiliza polpa de madeira de rvores cultivadas em fazendas especializadas para produo de fibras celulsicas.

PROCESSO DE OBTENO

A celulose obtida atravs da dissoluo da polpa de madeira com um solvente no-txico, um xido de amina. Aps a filtragem, a soluo de celulose extrudada atravs de fieiras produzindo filamentos finos que so lavados com gua para remover o xido de amina.

O xido de amina ento purificado e reciclado e reutilizado no processo de

obteno de novas fibras. Segundo a Courtalds, a efluncia do processo mnima e inofensiva, caracterizando a fibra como ecologicamente correta.

PROPRIEDADES

A principal propriedade da fibra de liocel a sua capacidade de desenvolver micro-

fibrilas na superfcie da fibra que permanecem fixadas a ela. Esta capacidade, denominada fibrilao, pode ser controlada ou manipulada variando desde a eliminao de qualquer ocorrncia (Tencel A100) at o favorecimento do seu desenvolvimento (Tencel Standard). Com isto, pode-se obter diversos efeitos exclusivos de toques em fios e tecidos.

Tencel Standard Tencel A100

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As micro-fibrilas se desenvolvem na superfcie atravs de ao abrasiva em estado molhado, ou seja, durante os processos de acabamento a mido. A fibrilao na superfcie forma um pequeno plo proporcionando um toque aveludado (pele de pssego) e um brilho discreto.

De acordo com a Courtalds, o timo caimento proporcionado pela fibra nos tecidos

resultado do espao criado entre os fios durante o processo, que permite movimento dentro do tecido e resulta em um caimento flexvel e fluido.

O liocel uma fibra muito resistente no estado seco (4,8 5,0 gf/denier), mais

resistente do que os outros produtos celulsicos, incluindo o algodo (2,4 2,9 gf/denier) e se aproxima resistncia do polister (4,8 6,0 gf/denier). O liocel no estado molhado mantm 85% da sua resistncia seca e a nica fibra celulsica produzida pelo homem que apresenta resistncia igual ao algodo quando molhada.

O liocel possui um mdulo bastante elevado, que significa baixo encolhimento em

gua e boa estabilidade dimensional. O tingimento pode ser feito com os corantes utilizados nas outras fibras celulsicas e a tima capacidade de absoro do liocel produz um tingimento duradouro, a obteno de cores intensas e, no caso do Tencel A100, uma excelente definio de estampas.

MANUTENO

Lavagem Alvejamento Passagem Lavagem a seco Secagem

pode ser lavado a

mquina

no deve ser alvejado com cloro

temperatura mxima de 150 C

pode ser lavado com percloroetileno

centrifugao

delicada

USOS A fibra de liocel possui vrias formas de apresentao que possibilitam a obteno

de malhas ou tecidos planos 100% liocel ou em mistura com outras fibras. Fios de vrios ttulos obtidos em sistemas de fiao convencional ou open end. Fibras curtas para mistura com algodo. Fibras longas para mistura com outras fibras naturais como o linho ou a l. A mistura da fibra de liocel com fibras naturais permite o aumento da resistncia e a

produo de fios mais finos. O controle da propriedade de fibrilao do liocel permite a obteno de variaes estticas tanto na aparncia como no toque dos tecidos.

A fibra de Tencel A100 desenvolvida pela Courtalds, proporciona aos tecidos de

malha um timo caimento sem o toque de pssego (devido a ausncia de fibrilao), alm de apresentar uma boa definio de pontos nos processos de estamparia e um brilho discreto que confere s peas um aspecto sedoso.

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II. FIBRAS ARTIFICIAIS CELULSICAS MODIFICADAS

TRIACETATO DE CELULOSE SIGLA: CTA

O acetato uma fibra artificial obtida a partir da celulose que reage com anidrido actico durante o processo de obteno, formando um composto derivado da celulose, o que caracteriza uma fibra de celulose modificada.

HISTRICO

Em 1869 Schutzemberger obteve o acetato por meio do aquecimento da celulose com anidrido actico. Em 1894, Cross e Bevan desenvolveram o Triacetato de celulose usando cido sulfrico ou cloreto de zinco como catalisadores.

Em 1903 foi desenvolvido o Triacetato parcialmente hidrolisado que apresentava

menor solubilidade em clorofrmio ou cloreto de metileno e maior solubilidade em acetona, tornando o seu processo de fabricao mais fcil e mais seguro.

MATRIA-PRIMA Polpa de madeira ou lnters de algodo

O triacetato apresenta-se na forma de fibra cortada, tow e/ou filamento contnuo.

Produtos Auxiliares anidrido actico (reagente) cido actico (solvente) cido sulfrico (catalisador) clorofrmio ou cloreto de metileno.

PROCESSO DE OBTENO

Purificao: celulose + carbonato de clcio e/ou NaOH lavagens purificao. Branqueamento: hipoclorito de sdio lavagem secagem. Pr - Tratamento: cido Actico Glacial celulose mais reativa acetilao mais rpida. Acetilao: matria-prima + carga em excesso de anidrido e cido actico. Reao: adio de cido sulfrico (agitao) cido sulfoactico (agente de acetilao)

1hora (abaixo de 20C) 7 a 8 horas (25C a 30C) reao completa

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FIAO E ESTIRAGEM

Pasta de triacetato diluio em gua (separao do triacetato do cido actico) lavagem (eliminao da acidez) secagem. Matria-prima seca dissoluo em clorofrmio ou cloreto de metileno soluo de triacetato. Soluo de triacetato (tanques) gabinetes de fiao (cmaras quentes) filtragem para tirar slidos extruso em spinnerets com furos de 25 a 75 mcrons e circulao de ar quente (100 C). Filamento + ar quente evaporao do solvente filamentos slidos cilindros com soluo lubrificante e antiesttica godets (determinam a velocidade de estiragem) enrolamento dos fios. PROPRIEDADES

Tenacidade e alongamento variveis 65% UR 10-14 (CN/Tex) 20-30% mido 7-9,8 (CN/Tex) 30-40%

Alongamento e elasticidade

3% para 88% 5% para 65% 10% para 43%

Regain

igual a 3,5%. A presena de gua provoca perda de resistncia.

Massa Especfica igual a 1,30 g/cm3 .

Propriedades Eltricas Excelente isolante eltrico, perde apenas para as sintticas (menos a poliamida), desenvolve cargas eletrostticas rapidamente.

Resistncia luz

Perda de tenacidade exposio de raios UV 200 horas menos 15%.

Resistncia ao calor Temperatura de fuso: 290 a 300C Temperatura de amolecimento: 230C Combusto: resduo duro e negro

Propriedades Qumicas

Resistentes cidos diludos, decomposto por cidos orgnicos concentrados, solvel em cido actico.

Resistentes a lcalis com pH at 9,8 porm com 100C pequena perda de resistncia. Solvel em solventes: acetona, clorofrmio ou cloreto de metileno. Alvejamento: cloreto de sdio.

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Manuteno: no deve ser lavado em mquina, passar sem umedecer: alta estabilidade dimensional, boa resistncia termoplstica. MANUTENO

Lavagem Alvejamento Passagem Lavagem a seco Secagem

usar sabo neutro e no lavar a mquina

pode ser alvejado

com cloro

temperatura mxima de 150 C

pode ser lavado com percloroetileno

no deve ser centrifugado

USOS

Vestimentas em geral, filmes para fotografia, fitas para vdeo cassete.

ACETATO DE CELULOSE SIGLA: CA HISTRICO

Desenvolvido em 1910. PROCESSO DE OBTENO Formao da pasta de acetato: semelhante ao triacetato. necessrio ento retirar os grupos acetilas em excesso. Hidrlise: adio de gua superior a hidrolisao do anidrido actico a reao se inverte e os grupos acetilas so retirados. A reao detida no ponto ideal adicionando uma base para neutralizar o cido actico, depois adiciona-se gua para precipitar o acetato. Durante a hidrlise todos os radicais sulfatos so removidos. Purificao (lavagem): obteno do acetato secundrio (solvel em acetona). - Pasta de acetato: grau de polimerizao entre 350 e 400. - Vrias amostras so colhidas para verificao dos grupos acetilas. - Vrias cargas de pasta de acetato so misturadas para obter um padro uniforme.

- Diluio: a pasta de acetato diluda em acetona.

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FIAO E ESTIRAGEM Semelhante ao processo do triacetato, a diferena que elimina acetona no lugar de

clorofrmio ou cloreto de metileno.

PROPRIEDADES Grupos de hidroxilas so esterificados resultando em uma fibra menos higroscpica e

mais repelente gua que a viscose o que acarreta uma maior solubilidade em solventes orgnicos e menor capacidade de tingimento.

Tenacidade e Alongamento

65% UR 12 (CN/Tex) 20% mido 8 (CN/Tex) 35% Repelncia gua menos proporcional na tenacidade mido

Regain

igual 6,5% Massa Especfica

1,32 g/cm3 , semelhante l. Propriedades Eltricas

Bom isolante eltrico (desenvolve cargas eletrostticas) Resistncia Luz

Depois de 200 horas perda de 15% da tenacidade Resistncia Ao Calor

Material termoplstico Temperatura de fuso: 230 232C Combusto: resduo duro e negro

Propriedades Qumicas

Resistente aos cidos diludos decompe com cidos orgnicos concentrados lcalis concentrados retira grupos acetilos transformando em celulose regenerada Solvel em certos solventes orgnicos acetona pura ou 80%.

MANUTENO Igual ao triacetato

USOS Vestimentas em geral e outras aplicaes industriais.

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FIBRAS SINTTICAS

POLISTER

SIGLA: PES um polmero de longa cadeia sinttica composto por um ster do lcool dihdrico e

do cido tereftlico. O polister uma macromolcula que apresenta uma ligao ster em cada unidade repetitiva com timas qualidades txteis.

Processo de esterificao: R COOH (cido) + R OH (lcool) R COO R (ster) + H2O HISTRICO

Em 1833 Gay Lussac e Pelouze obtiveram o polister pelo aquecimento do cido

ltico que no apresentava propriedades txteis. Na dcada de 40 Carothers obteve um polister aliftico (linear) a partir de hidroxicidos, glicol e cido dicarboxlico que foi descartado devido sua suscetibilidade a hidrlise e seu baixo ponto de fuso.

Em 1941 a Callico Printers Association obteve polister a partir de produtos

sintticos (cidos aromticos e glicis), produzindo fibras de timas propriedades txteis. Durante a II Guerra Mundial esta descoberta foi mantida em segredo e s foi divulgada em 1947. Aps a guerra, a I.C.I. (Inglaterra) e Du Pont (E.U.A) realizaram intensas pesquisas para comercializar a fibra.

Em 1950 a Du Pont iniciou a produo da Fibra V mais tarde chamada de Dracon

e, em 1953, a produo passou a ser feita em escala industrial. Em 1955 a I.C.I. iniciou a produo industrial do Terylene e a Hoechst iniciou a produo do polister Trevira.

Os tecidos de polister fizeram muito sucesso inicialmente devido sua alta

resilincia que resultou em campanhas publicitrias com o slogan senta, levanta, no amarrota e no perde o vinco. No entanto, aos poucos, a facilidade de manuteno aliada secagem rpida dos tecidos de polister cedeu lugar constatao do desconforto causado pela fibra devido impermeabilidade natural da fibra que impede que a transpirao seja eliminada.

O desenvolvimento das microfibras de polister veio amenizar este problema uma vez

que, quanto mais fino o fio, maior ser a sua capacidade de fazer com que o ar quente e o vapor do corpo circule para o meio externo. As microfibras hoje conseguem agregar duas propriedades importantssimas: a respirabilidade do tecido em relao ao corpo do usurio e a impermeabilidade ao meio externo.

meio externo: impermeabilizao meio interno: respirabilidade

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MATRIAS-PRIMAS

cido tereftlico (TPA): obtido do para-xileno, orto-xileno, naftaleno, tolueno Dimetiltereftalato (DMT): esterificao com metanol ( cido + lcool ster + gua) Etilenoglicol: obtido pela hidratao do xido de etileno

PROCESSO DE OBTENO Processo tradicional: usa como matria-prima o DMT (dimetiltereftalato) Tendncia atual e futura: usa como matria-prima o TPA (cido tereftlico)

POLICONDENSAO:

A: DMT ou TPA B: etilenoglicol polister subproduto Unidade de repetio da molcula de polister: OBTENO DO FIO Fiao por Fuso:

Processo em que o polmero aquecido acima de seu ponto de fuso e, uma vez fundido, forado a passar por uma fieira, cujos orifcios podem ter vrios dimetros (0,6 a 44 dtex) e formas variadas (circular, trilobal, hexagonal). O jato do polmero emergente de cada orifcio guiado at uma zona de resfriamento, onde o polmero se solidifica, para completar o processo de formao da fibra.

O polister encontrado na forma de filamento contnuo, fibra cortada e tow. As diferentes formas de apresentao possuem variaes nas propriedades das fibras. O filamento contnuo pode ser de alta ou mdia tenacidade, produzido com brilho ou semi-fosco, em diversos ttulos e nmeros de filamentos por fio.

granulado ou chips filamento liso filamento texturizado fibra em floco (cortada)

A fibra cortada produzida em diversos ttulos e comprimentos (38 a 254 mm) com brilho fosco e podem ser usados vrios sistemas de fiao: l cardada, l penteada, algodo, linho, etc. Pode ser produzida tambm brilhante e colorida. PROPRIEDADES

Finura Dependendo dos orifcios da fieira, a fibras de polister pode medir de 0,6 a 44 dtex.

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Tenacidade O polister a fibra sinttica que apresenta maior tenacidade (resistncia): 24 a 65 cN/tex.

Alongamento Filamento de alta tenacidade 8 11% Fibra cortada de alta tenacidade 20 30% Filamento de mdia tenacidade 15 30% Fibra cortada de mdia tenacidade30 50%

Densidade A densidade do polister varia de 1,36 a 1,38 g/cm3 .

Regain A absoro de umidade muito baixa, menos de 1% resultando em uma caracterstica natural de impermeabilidade e em uma tendncia produo de eletricidade esttica.

Resilincia

As fibras de polister tm boa recuperao compresso, dobras, etc.

Resistncia ao calor O polister mais resistente que as poliamidas oxidao e resiste por um tempo considervel temperaturas em torno de 200 C.

Flamabilidade

No se inflama com facilidade. Quando exposto ao fogo direto funde e se carboniza. Possui um odor levemente adocicado durante a combusto.

Efeito da luz solar mais resistente ao da radiao ultravioleta que as poliamidas.

Efeito dos cidos

praticamente insignificante.

Efeito dos lcalis O polister em condies normais no atacado por lcalis mas pode ser degradado sob alta temperatura e presso superior presso atmosfrica.

Outros agentes qumicos O polister resistente maioria dos agentes oxidantes e redutores e insolvel na maior parte dos solventes orgnicos, com exceo dos fenis.

Propriedades eltricas um excelente material eltrico, muito utilizado em forma de pelcula para condensadores. muito superior seda, a poliamida e o algodo.

MANUTENO

Lavagem Alvejamento Passagem Lavagem a seco Secagem

pode ser lavado a

mquina

no deve ser alvejado com cloro

temperatura mxima de 150 C

pode ser lavado com percloroetileno

centrifugao

delicada

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POLIAMIDAS

SIGLA: PA A denominao Nylon para designar as fibras de poliamida foi inicialmente marca

registrada da Du Pont de Neimours Inc. Existe mais de um tipo de poliamida alinftica (aberta) sendo que os dois mais

importantes para o setor txtil so o nylon 6 e o nylon 6,6. A numerao se refere ao nmero de carbonos da matria-prima usada no processo de produo da poliamida.

A poliamida aromtica (cclica) usada na produo de tecidos de alta resistncia

como o Nomex e o Kevlar .

HISTRICO As primeiras dcadas do sculo XX foram marcadas por grandes avanos cientficos

e tecnolgicos resultantes do advento da Revoluo Industrial iniciada no sculo XIX. O final da dcada de 20 e a dcada de 30 so o palco do surgimento das primeiras fibras sintticas.

A inveno da poliamida a partir de resduos de petrleo realizada por Wallace

Carothers tinha inicialmente, apenas propsitos blicos de substituir a seda (carssima) na fabricao de pra-quedas.

Com o fim da II Guerra, este fio de laboratrio passou a ser utilizado na produo de

meias femininas com a mesma transparncia da seda, com muito maior durabilidade e a um custo bem menor.

A poliamida ou nylon passou a ser utilizada tambm na produo de roupas que

inicialmente fizeram muito sucesso por serem baratas, resistentes e de fcil manuteno. No entanto, logo fizeram-se notar suas desvantagens pois as roupas de nylon eram

speras e pesadas e no tinham o mesmo conforto das fibras naturais como o algodo. Somente com o desenvolvimento das microfibras que estas desvantagens puderam ser aos poucos superadas pois os fios mais finos so mais leves e macios.

Tecido de nylon Microfibra de nylon

tecido de nylon multifilamentado 78 dtex tecido de nylon multifilamentado 78 dtex 23 filamentos de ttulo 3,4 dtex 98 filamentos de ttulo 0,8 dtex

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POLIAMIDA 6.6

Foi descoberta em 1928 por Carothers, qumico da Universidade de Harvard com o apoio da Du Pont e da I.C.I (Imperial Chemical Industries).

MATRIA-PRIMA

hexametilenodiamina (6 carbonos) cido adpico (6 carbonos) PROCESSO DE OBTENO

obtida atravs da policondensao da hexametilenodiamina e do cido adpico

Reao: amina N H2 (6 C) + cido COOH (6 C) amida CONH (6.6 C) + gua (H2O) A reao entre a hexametilenodiamina (6 carbonos) e o cido adpico (6

carbonos) resulta no adipato de hexametilenodiamina, o sal de nylon 6.6 tambm denominado simplesmente por nylon. Este sal ser usado como monmero no processo de polimerizao.

Hexametilenodiamina + cido adpico adipato de hexametilenodiamina + gua

NH2 (CH2)6 NH2 + COOH (CH2)4 COOH COOH (CH2)4 CONH (CH2)6 NH2 + H2O

A = hexmetilenodiamida B = cido adpico adipato de hexametilenodiamina + H2O Unidade de repetio da molcula de poliamida 6.6: POLIAMIDA 6

O processo de obteno da poliamida 6 por polimerizao contnua foi descoberto pela I.G. Farben, em 1939.

MATRIA-PRIMA

Caprolactama (6 carbonos)

A caprolactama um produto da condensao interna do cido aminocaprico.

cido aminocaprico caprolactama

(CH2)5 COOH HN (CH2)5 CO PROCESSO DE OBTENO

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obtida atravs da polimerizao da caprolactama:

A = caprolactama poliamida 6

Unidade de repetio da molcula de poliamida 6:

POLIMERIZAO A caprolactama pura e seca no polimeriza. A polimerizao feita na presena de

gua. O polmero moldado extrudado atravs de orifcios e solidificado na forma de macarro e depois cortado na forma de grnulos chips.

EXTRAO E SECAGEM DO POLMERO

O material s pode ser retirado com 90% de polmero e o restante (sensvel a certos produtos qumicos), deve ser eliminado antes dos outros processamentos. Durante a secagem deve-se ter muito cuidado no sentido de evitar a colagem dos chips e impedir a cristalizao que poderiam formar ligaes cruzadas irreversveis. EXTRUSO, FIAO E BOBINAGEM

Os chips de nylon 6 podem ser brilhantes ou foscos, semi-foscos ou opacos (adio de dixido de titnio) so fiados por fuso e usados para fabricao de produtos para diversos usos:

Uso txtil: 10 a 20 denier monofilamento 20 a 150 denier multifilamento Uso industrial: 210 a 1200 denier multifilamento Carpetes: 1000 a 3000 denier multifilamento

PROPRIEDADES

Finura Dependendo dos orifcios da fieira, a fibras de poliamida podem medir de 0,8 a 22 dtex.

Tenacidade e alongamento

Uso industrial: 8 gf/denier 16 e 20% Uso txtil: 5 gf/denier 30%

Densidade

A densidade das poliamidas de 1,4 g/cm3 .

Regain Gira em torno de 4,6%. O nylon tem um dos maiores regain entre as fibras sintticas e por isso uma das melhores fibras para produo de artigos de vesturio.

Resistncia ao calor

Funde a 215 C sensvel oxidao pelo ar a partir de 130 C. Carboniza em exposies prolongadas a 200 C.

Resistncia luz

O filamento brilhante resistente radiao ultravioleta, s afetado por exposio acima de 200 horas. O filamento tratado com dixido de titnio mais susceptvel radiao ultravioleta.

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Propriedades Qumicas Solvel em cidos concentrados (clordrico, sultrico, frmico) Sensibilidade insignificante lcalis em baixa temperatura. Insolvel na maioria dos solventes orgnicos, hidrocarbonetos, cetonas, lcoois, etc.

MANUTENO

Lavagem Alvejamento Passagem Lavagem a seco Secagem

pode ser lavado a

mquina

no deve ser alvejado com cloro

no passar ou usar

temperatura mxima de 110 C

pode ser lavado a seco com

percloroetileno

no centrifugar ou

centrifugao delicada

DESENVOLVIMENTOS ESPECIAIS DU PONT Supplex proporciona conforto, resistncia, suavidade, permeabilidade ao ar, proteo

contra o vento, tecidos mais leves e secagem rpida. Uso: moda, esporte.

Tactel Multi toque agradvel, excelente poder de cobertura. Uso: moda, lingerie,esporte e rendas. Tactel Micro luxuoso, toque e suavidade graas aos filamentos ultrafinos.

Uso: moda, lingerie.

Tactel Diabolo caimento e brilho diferenciado. Uso: moda, lingerie. Tactel Aquator construo especial que facilita o transporte de umidade. Uso: moda ntima, meias e esporte. Tactel Bicomponent produzido com 2 polmeros que permitem auto-texturizao. Uso: meias femininas. Tactel Strata mistura de filamentos redondos e trilobais d efeito mescla tom sobre tom.

Uso: moda, lingerie.

Tactel Aero constitudo de tubos onde circula o ar, funciona como isolante trmico (propriedade de armazenar calor) impedindo o choque trmico dentro e fora da gua ou ao transitar por ambientes com ou sem ar condicionado.

Uso: moda praia e demais segmentos.

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tactel aero

RHODIA

Fashion leveza, aderncia, maleabilidade,conforto e beleza. Segmentos Micro toque suave, conforto e respirabilidade.

Lingerie conforto, delicadeza e beleza. Esporte conforto, elasticidade, equilbrio trmico e respirabilidade.

Amni Thigts especial para meias finas femininas (ttulo 8 denier). Rhodianyl Socks fio texturizado (resistente e flexvel) para meia masculina e esportiva. Nylltouch irregular e opaco, aspecto natural. Nyllcell aspecto natural, toque gelado e seco, caimento fluido. Multifilamentos intermedirios entre os fios normais e as microfibras. Bi-strecht apresenta elastano Bio-tech propriedade bacteriosttica em fios para meias, lingerie, esportes. RHODIA / CHARLEX Algo Mais desenvolveram um fio de poliamida com a textura do algodo que no encolhe, no desbota, no amassa, no faz bolinhas, seca rapidamente, absorve o suor imediatamente, visual natural e cores firmes.

algodo algomais (amni air)

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POLIACRILONITRILAS SIGLA: PAC

As poliacrilonitrilas so fibras sintticas utilizadas atualmente em substituio s fibras de l pura. Apresentam as mesmas propriedades da fibra de l acrescidas das vantagens de serem antialrgicas e resistentes ao ataque de microorganismos.

DEFINIO

Acrlicas So produzidas a partir de um alto polmero que contm pelo menos 85% em peso

de acrilonitrila como unidades repetitivas da cadeia polimrica. Os outros 15% so compostos de monmeros que possibilitam a solubilidade e fiabilidade do polmero e dotam a fibra de propriedades mecnicas e de melhoria da tingibilidade.

Modacrlicas Segunda classe de poliacrilonitrilas, apresentam entre 30 e 85% de acrilonitrila em

peso, como unidades repetitivas, o restante consiste em outros comonmeros que daro as modificaes necessrias fibra.

HISTRICO

A primeira publicao sobre a sntese de poliacrilonitrila foi feita por Mouren em 1894. Permaneceu sem interesse industrial at 1931 pois o material era insolvel nos solventes conhecidos at ento e por entrar em decomposio quando aquecido, impossibilitando o processamento por fuso.

Em 1931 o Dr. Herbert Rein da I.G. Farbenindustrie em Wolfen, tentou desenvolver

as primeiras fibras com a descoberta dos primeiros solventes para as poliacrilonitrilas que eram solues concentradas de sais hidroflicos como o isocianato de clcio, ZnCl2, etc.

Entre 1942 e1943, Rein da I.G.F. e Houtz da Du Pont nos EUA, encontraram

solventes orgnicos para as poliacrilonitrilas, a dimetilformamida, o dimetilsufxido e a butirolactama. Em seguida foi descoberto um processo de fiao para as poliacrilonitrilas a partir da soluo em dimetilformamida. Em 1944 a Du Pont construiu a primeira unidade de produo.

Durante a II Guerra Mundial as pesquisas foram intensificadas no que diz respeito

produo de fibras sintticas, principalmente as acrlicas. Em 1948 foi lanada no mercado pela Du Pont, a primeira fibra acrlica, o Orlon. Depois surgiram o Acrilan da Chemestrand, o Dolan da Suddeutsche Chemiefaser, o Redon da Phillips e o Dralon da Bayer. A lista de produtores de fibras acrlicas e modacrlicas tem crescido desde ento, como tambm foram desenvolvidos processos de produo a seco e a mido, sendo que atualmente a produo destas fibras corresponde a 15,7% da produo das principais fibras sintticas.

Entre 1960 e 1970 a produo passou de 0,1 milhes de toneladas para 1 milho de

toneladas.Em 1964 a produo elevou-se para 1,5 milhes de toneladas, chegando 2 milhes de toneladas em 1980 para ocupar a 3 posio na produo mundial de fibras sintticas e a 5 posio na produo total de fibras. Em uma dcada dobrou sua produo

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ultrapassando a produo de l e substituindo-a em uma srie de aplicaes, principalmente na confeco de vestimentas, cobertores e mantas antialrgicas.

Este incrvel desenvolvimento teve as seguintes razes: - Facilidade de obteno e baixo custo do monmero. - Facilidade na manufatura da fibra. - As patentes dos primeiros produtores esto livres. - Excelentes propriedades para a utilizao txtil.

PROCESSO DE OBTENO

A acrilonitrila pode ser produzida industrialmente atravs de diversos processos e usando diferentes reagentes qumicos. As primeiras fibras acrlicas foram produzidas a partir de homopolmero (100% poliacrilonitrila), cuja solubilidade era muito baixa e havia grande dificuldade no tingimento.

Unidade de repetio da molcula da fibra acrlica:

Estes problemas foram solucionados atravs da polimerizao da acrilonitrila com

vrios monmeros com diferentes propriedades, portanto os polmeros acrlicos geralmente possuem de 5 a 10% de um ou mais comonmeros com o objetivo de aumentar a solubilidade e a tingibilidade.

POLIMERIZAO

feita em combinao com outros monmeros. As fibras acrlicas so produzidas em soluo de fiao devido sua decomposio antes da fuso. Para produzir esta soluo necessrio o uso de solventes dentre os quais a Dimetilformamina (DMF) o principal.

A = acrilonitrila poliacrilonitrila

SISTEMAS DE POLIMERIZAO

A acrilonitrila e seus comonmeros polimerizam na presena de radicais iniciadores. Existem trs formas de polimerizao:

a) por emulso - raramente usado. Os monmeros so emulsificados em gua usando-se agentes dispersantes e um

catalizador insolvel em gua. b) em suspenso na gua - o mais utilizado. Geralmente feita sem usar agentes emulsificantes. No reator so colocados os

monmeros, a gua e o catalizador.

Estrutura porosa da fibra acrlica

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A razo gua/monmero varia de 1,3 a 1,7 e a reao ocorre em meio cido, com a temperatura mantida entre 35 e 70 C. A acrilonitrila apenas 8% solvel em gua, portanto os catalizadores usados so solveis em gua. O polmero insolvel em meio aquoso precipita criando um sistema de duas fases (suspenso). A polimerizao inicia em fase de soluo e continua sobre a superfcie das partculas do polmero formado onde se desenvolvem as cadeias polimricas.

A polimerizao pode ser lenta ou controlada diminuindo-se a temperatura da reao ou aumentando o pH. O produto resultante filtrado, lavado com gua para purificar, seco e modo. O tamanho da partcula no deve ultrapassar 200.

Vantagem: apresenta elevada razo de reao, com uso de pequenos reatores com alta produtividade, permitindo a preparao de polmeros de alta concentrao, essenciais para a fiao seco.

Desvantagem: exige equipamento caro e complexo para as operaes de lavagem, secagem, moagem e dissoluo do polmero em solvente.

c) por soluo - pouco utilizado. efetuada com solventes orgnicos ou inorgnicos que dissolvem tanto o

monmero como o polmero formado. A soluo do polmero resultante, aps a separao dos monmeros que no reagiram, pode ser usada diretamente para a fiao, sem precisar tirar o polmero do meio da reao. No incio, as fibras obtidas eram de baixa qualidade e s aps intensas pesquisas que conseguiu-se obter fibras de mesma qualidade que as obtidas por suspenso.

No reator so colocados os monmeros, o solvente e o catalizador. A soluo do polmero resultante destilada e os comonmeros que no reagiram podem ser reaproveitados.

Vantagem: Por no haver necessidade de filtragem, secagem, moagem e dissoluo do polmero (este vai diretamente para a fiao mido), acarreta uma diminuio de custos, alm do processo utilizar um equipamento simples.

Desvantagem: A razo de reao mais baixa que a obtida em meio aquoso, resultando em menor produtividade por reator e inadequado para a fiao seco pois esta exige alta concentrao do polmero.

FIAO O material a ser fiado pode ser obtido diretamente da polimerizao em soluo

ou pela dissoluo do polmero em p. A dimetilformamida o principal solvente usado na preparao da soluo de fiao. Esta preparao deve ser feita em baixas temperaturas (0 a 5 C) para evitar o inchamento do polmero e com agitao moderada at formar uma suspenso uniforme, ento aquecida (80 a 100 C) por diversas horas at a obteno de um lquido incolor. A soluo pode ento ser tratada com diversos aditivos de acordo com a finalidade a que se destinam como TiO2 (opacante), pigmentos, alvejantes pticos, etc. A presso do reator reduzida e retira-se as impurezas filtrando-se a soluo, que vai para o sistema de fiao atravs de uma bomba de engrenagem volumtrica na mesma temperatura. So trs os principais processos de fiao das fibras acrlicas:

I. Extruso em estado de fuso:

So utilizadas substncias plasticidas (pequenas quantidades de certos solventes) misturadas ao polmero antes da extruso e a operao se realiza em temperatura entre 140 e 180C. No utilizada industrialmente devido a dificuldade de se obter a poliacrilonitrila em fase estvel.

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II.Fiao seco ou por evaporao do solvente: Foi o primeiro processo a ser utilizado industrialmente, e utilizado na produo do

Orlon (Du Pont) e do Dralon (Bayer). Utiliza solventes volteis, principalmente a dimetilformamida. Este processo requer alto custo de investimentos, exige alta concentrao do polmero (27 a 32%), mais indicada para a produo de fios de baixos ttulos (1,5; 3 e 5 denier) e no possui continuidade nos processos de estiragem e acabamento. Produz uma coagulao regular que resulta em uma fibra de estrutura compacta e com seo transversal em forma de osso de cachorro.

III. Fiao mido ou por coagulao:

Este processo utilizado na produo do Dolan (Hoechst), Courtelle (Courtaulds) e Acrilan (Monsanto). Neste caso, a soluo de fiao previamente filtrada e fiada atravs de um spinneret em um banho que contm uma mistura de solvente e gua ou algum coagulante no aquoso e passa para um banho de fiao a uma temperatura entre 0 e 60C. que remover o solvente e causar a coagulao. O processo no exige alto custo de investimento, porm a concentrao do polmero menor, cerca de 15 a 25% e mais indicada para a produo de fios mais grossos (17 dtex/filamento) e permite a continuidade nos processos subseqentes. A soluo extrudada pode precipitar-se de forma irregular, antes da fase de gelificao, que deve ocorrer primeiro (como na fiao seco) resultando em uma estrutura de microporos regulares com seo transversal circular ou em forma de feijo.

ESTIRAGEM

A estiragem feita atravs de um sistema de cilindros com diferentes velocidades estendendo os fios at 8 vezes o comprimento inicial utilizando gua quente (fiao mido) ou ar quente (fiao seco) e a temperatura deve permanecer acima da temperatura de transio vtrea (80 C).

A estiragem produz: resistncia tnsil, do alongamento e da elasticidade. Ao

contrrio de outras fibras sintticas, a estiragem no aumenta a ordem de cristalinidade da fibra (exceo de algumas fibras modacrlicas). O tow lavado para retirar resduos de solvente em gua quente desmineralizada.

SECAGEM

feita em temperatura acima de 120 C, em tempo suficiente sem contudo amarelar a fibra. Este aquecimento (sem tenso) produz uma contrao radial e diminuio dos espaos vazios resultando em um encolhimento longitudinal. O tow normalmente seco por contato (sob tenso) em rolos aquecidos ou tambores perfurados por onde o ar quente passa.

A estiragem e secagem sob tenso em altas temperaturas produzem um estado

termodinamicamente instvel da fibra, que encolhem em gua fervura e podem quebrar e tender fibrilao.

TERMOFIXAO

necessria para solucionar os problemas acima citados, sendo portanto, um estgio bsico na produo de acrilonitrilas. As fibras so aquecidas sob condies em que a maleabilidade molecular seja suficiente para eliminar as tenses interfibrilares. As fibras encolhem entre 10 e 30% e so ento estabilizadas dimensionalmente por algum tratamento quente. Ocorre ento: diminuio da resistncia txtil, do mdulo de elasticidade e da

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tendncia fibrilao; aumento do alongamento e da razo de difuso do corante, provavelmente causadas pela desorientao das regies amorfas da fibra.

Quando as fibras so destinadas aplicaes especiais, estas devem apresentar

um elevado encolhimento obtido atravs da eliminao da operao de termofixao, que pode ser aperfeioado por um after stretch de 10 a 30% em temperatura entre 140 e 180C. As fibras ento retm um encolhimento entre 20 e 28% e podem ser utilizadas para a produo de high bulk yarns (HB), que so fios de elevado volume.

CRIMPAGEM, CORTE E ENFARDAGEM

O tow crimpado mecanicamente com vapor, acima da temperatura de transio vtrea da poliacrilonitrila. Este processo no permanente, suficiente para permitir as operaes txteis seguintes. O tow pode ser depositado em caixas para venda ou uso posterior, ou ento cortado no comprimento desejado.

PROPRIEDADES

As fibras de poliacrilonitrila formam um grande grupo de fibras e existem variaes nas propriedades qumicas e fsicas entre as diferentes fibras, que se devem s diferenas na composio qumica ou so provocadas para aplicaes especficas.

Seo transversal

Seco - osso de cachorro mido - circular ou forma de feijo

Massa especfica

uma fibra muito leve = 1,14 a 1,18 g/cm3. Resistncia

melhor que a da l e quase igual ao algodo. Seco: 1,1 - 1,2 gf/denier mido: 0,9 - 1,1 gf/denier

Alongamento Seco: 25 - 45% mido: 30 - 50%

Regain

baixo, de 1,5 - 2,5%. Resistncia Trmica

As fibras no precisam ser passadas a ferro, mas podem ser passadas a uma temperatura de 150 C. Apresentam boa estabilidade. Encolhimento em gua quente: fibra normal: 1 - 2% e fibra high bulk: 18 - 40% Temperatura de decomposio: acima de 250 C Temperatura de colagem: 230 250 C

Resistncia luz solar

excelente, melhor que as outras fibras sintticas, tambm no que se refere a outras influncias climticas.

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Resistncia abraso adequada, boa.

Estabilidade dimensional

boa. Durabilidade

considervel, porm menor que o polister e a poliamida. Tingibilidade

Possui boa reteno da cor em processamento porque os corantes fazem parte integrante da estrutura da fibra.

Propriedades Qumicas

So totalmente adequadas para a maioria das aplicaes em vestimentas. As fibras de poliacrilonitrila so resistentes maioria dos reagentes qumicos com exceo dos lcalis fortes, solventes polares orgnicos e solventes utilizados durante a fiao. So resistentes aos sabes e outros produtos qumicos usados na lavagem e lavagem seco.

Propriedades Fisiolgicas

No so afetadas por bactrias, fungos ou insetos e so antialrgicas.

MANUTENO

Lavagem Alvejamento Passagem Lavagem a seco Secagem

pode ser lavado a

mquina

no deve ser alvejado com cloro

temperatura mxima

de 110 C

pode ser lavado com percloroetileno

no centrifugar

PROCESSAMENTO TXTIL E APLICAES:

Tanto o tow como a fibra cortada podem alimentar processos de fiao semelhantes aos utilizados para o algodo, l cardada ou penteada e at mesmo open-end, porm o sistema de l penteada o mais popular. Quase todos os fios produzidos so de elevado volume.

Para que ocorra o tingimento da fibra acrlica necessrio uma modificao do

polmero para aumentar sua receptividade, introduzindo pontos de ancoragem para as molculas de corante. As pesquisas de modificao da fibra visam o tingimento em corantes cidos que proporcionam unies com a l, sendo a mistura com a l a maior aplicao para as fibras acrlicas.

Mais tarde foram desenvolvidos corantes bsicos que permitem o tingimento com

uma grande variao de cores brilhantes e resistentes. Atualmente 80% das fibras acrlicas so tingidas com este tipo de corantes ou similares. Corantes dispersos tambm podem ser utilizados porm no so eficientes para cores mdias e escuras.

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Embora as fibras acrlicas tenham boas propriedades de tingimento, este pode ser melhorado atravs do tingimento durante o processo de fiao. Os corantes passam a fazer parte da estrutura da fibra resultando uma excelente resistncia luz do sol e condies climticas. A desvantagem que este processo restringe a variao de cores.

DESENVOLVIMENTOS ESPECIAIS a) Fibras bicomponentes - possuem prpria ondulao.

b) Fibras high bulk - possuem elevado volume.

c) Fibras retardantes chama - dotadas de propriedades resistentes ao fogo. Copolimerizao com cloreto de vinil ou de vinilideno Incorporao de aditivos com halognios soluo de fiao: processo fcil e permanente Acabamentos prova de fogo aplicados diretamente nas fibras e tecidos acrlicos:

processo no permanente e com efeitos toxicolgicos.

d) Fibras permanentemente antiestticas Incorporao de carbono preto Metalizao das fibras Ligao qumica de sulfeto de cobre superfcie da fibra - processo simples e duradouro.

e) Fibras higroscpicas - aumento da capacidade de absoro para melhorar o conforto.

Dunova (Bayer) - 30% mais leve que a acrlica normal, absorve a umidade do corpo (30%) e a transporta pelo tecido promovendo a evaporao - a modificao feita durante a fiao (seca ou mida).

f) Precursoras das fibras de carbono - a poliacrilonitrila carbonizada a 1200 1600 C

(acima de 2000 C grafite), resultando em fibras leves e resistentes usadas em ferramentas de preciso espaciais, plataformas e estruturas telescpicas.

USOS FINAIS As fibras acrlicas so muito utilizadas em misturas com l, viscose, algodo, etc.

Vestimentas de malha - suter e jersey tecidos macios, quentes e elevado volume.

Carpetes - uma das maiores reas de aplicao resistncia a manchas, fcil lavagem e secagem, boa estabilidade e alta resilincia, resistncia abraso maior que a da l.

Cobertores - fibras de vrios ttulos ( misturas de fibras com 3, 5, 8 e 15 denier) cobertores macios, quentes e menos pesados.

Efeitos Especiais - materiais que imitam peles e aplicao em tecidos usados em sobretudos, almofadas e tapetes.

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POLIURETANOS

SIGLA: PUE

A principal caracterstica da fibra elastomrica (composta por 85% de poliuretano) o seu elevado grau de elasticidade. Tambm denominada de elastano, usada principalmente em misturas com outras fibras inicialmente na produo de lingerie, trajes de banho e de ginstica. Atualmente o elastano usado em quase todos os tipos de vesturio, at mesmo no jeans.

HISTRICO Em 1849 surgiram as primeiras pesquisas que possibilitaram a obteno do

poliuretano, feitas por Wurtzem e que consistiam na sntese do isocianato, um dos produtos utilizados na reao. Os poliuretanos resultam da reao de um diisocianato aromtico e um composto rico em grupos oxidrlicos (OH).

At a dcada de 30 o poliuretano no despertou grande interesse dos industriais.

Somente ento, as pesquisas foram intensificadas para a produo de poliamidas e outros polmeros para fazer concorrncia com a Du Pont.

Em 1937, a Bayer tentou conseguir produtos de adio a partir de diisocianato para

aplicao de fibras sintticas, anunciando em seguida a possibilidade de reao do diisocianato com polister para a obteno do poliuretano.

Em 1959 a Du Pont requereu a patente da primeira fibra elastomrica passando a

comercializ-la com o nome de Lycra Spandex Fiber. Esta fibra possui no mnimo 85% de poliuretano segmentado (PUE linear) que um polmero sinttico de elevado peso molecular.

MATRIA-PRIMA

Diisocianato aromtico Polister (composto rico em oxidrilas) PROCESSO DE OBTENO

POLIMERIZAO

Quando os reagentes de um mecanismo de polimerizao apresentarem 2 funcionalidades ou mais, haver possibilidade de formao de ligaes cruzadas. Neste caso, podem ser obtidos polmeros que resultam em materiais termofixos e altamente infusveis que servem de base para a preparao de revestimentos poliuretnicos.

Se ao invs de usarmos materiais monomricos como o isocianato e compostos

hidroxilados usados para a obteno do uretano, usarmos diisocianato e composto polimrico hidroxilado, ocorrer a polimerizao e, conseqentemente, a obteno do poliuretano txtil.

O = C = N R N = C = O + HO - R - OH - (O C NH R - H - C - O) -

diisocianato composto polimrico hidroxilado poliuretano

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FIBRA TXTIL DE POLIURETANO

Entre as fibras elastomricas, os poliuretanos lineares so os mais importantes para a produo de fibras txteis e podem ser obtidos pela poliadio de diisocianatos e dilccois:

nOCN- (CH2)6-NCO + nOH-(CH2)4-OH -(O-C-NH-R-H-C-O)- diisocianato dilcool poliuretano Os poliuretanos txteis possuem algumas propriedades semelhantes as das

poliamidas por terem em sua molcula o grupamento amida (-NH-CO-) apresentando uma pequena zona de fuso, que resulta na utilizao dos mesmos processos de transformao das poliamidas (fuso, fiao, estiragem frio e fixao).

PROPRIEDADES

Aparncia um multifilamento de fibras bilobais que so coladas entre si de forma irregular nos

pontos de contato. Possui aspecto de monofilamento de superfcie irregular e colorao branca. Alongamento

Depende do ttulo (20 a 2240 denier) podendo alcanar valores de 440 a 500%. Massa especfica

1,21 gf/cm3. Regain

1,3%, inferior ao das poliamidas. Ponto de fuso

230 C. Ponto de amolecimento

Entre 170 e 180 C. Propriedades Qumicas

Apresenta uma boa estabilidade em relao aos cidos, solventes orgnicos e leos minerais graxos. sensvel ao de hipocloritos e cloritos (usados em alvejamentos).

Elasticidade

elevadssima. Resistncia tnsil

boa. Resistncia abraso

Tambm boa. Resistncia luz

estvel e no envelhece.

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Resistncia ao calor Suportam temperaturas at 150 C, sem deteriorao perceptvel.

Recuperao elstica

imediata aps a distenso. Combusto

Funde, inflamando-se e formando gotas durante a fuso com uma colorao amarelo-cinza e resduos pegajosos.

APLICAES Na rea txtil, o elastano utilizado principalmente em misturas com outras fibras

como o algodo, o polister, a poliamida, a poliacrilonitrila, l/poliamida e viscose/poliamida. A rea de utilizao dos artigos manufaturados muito ampla: roupas ntimas,

roupas de banho, uniformes de ginstica, meias, artigos ortopdicos e a produo do jeans stretch com 3% de Lycra nos fios de trama.

POLIOLEFINAS As poliolefinas so fibras derivadas do petrleo que tm uma ampla aplicao

industrial e subdividem-se em polietileno e polipropileno. O polipropileno utilizado em produtos txteis, principalmente lingerie e roupas esportivas e na fabricao de tecidos no-tecidos (TNT).

POLIETILENO SIGLA: PE

Foi obtido primeiramente como material plstico e h alguns anos tem sido utilizado no campo das fibras sintticas. As fibras de polietileno foram desenvolvidas pela I.C.I. e sua primeira denominao foi Alkathene.

MATRIA-PRIMA

Gs etileno PROCESSO DE OBTENO

O gs etileno pode ser obtido do craqueamento do petrleo ou do lcool.O gs

ento submetido elevadas presses (1500 atmosferas) e temperaturas (200C) na presena de hidrognio a 0,01% (catalizador), ocorrendo uma polimerizao (poliadio) e a formao de um slido de alto peso molecular.

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FIAO O polmero fundido a 300C e passa por spinnerets (0,1mm de dimetro) e depois

solidificado por uma corrente de ar frio. Em seguida feita a estiragem a frio numa proporo seis vezes maior que o comprimento original.

Na fiao por solvente (complementao da fiao por fuso) o benzeno e o xileno

para serem utilizados como solvente devem ser aquecidos devido a insolubilidade do polietileno. A fiao por fuso mais utilizada pela obteno de filamentos mais finos e uniformes e maior capacidade de produo.

PROPRIEDADES

Tenacidade e alongamento A tenacidade de 2 a 3 gf/denier para 40% de alongamento.

Temperatura

Polietileno de baixa densidade: funde entre 110 e 120 C Polietileno de alta densidade: funde entre 130 e 138 C A partir de 100 C so sensveis oxidao.

Efeitos da luz solar

A radiao solar estimula a oxidao, principalmente no polietileno de baixa densidade ou de elevada presso (menor grau de cristalizao).

Flamabilidade

Arde com relativa facilidade, mantendo a combusto. A identificao facilitada pelo odor de parafina.

Efeitos de cidos e lcalis

No tm efeito significativo.

Outros agentes qumicos insolvel na maioria dos solventes orgnicos devido sua constituio qumica de hidrocarburetos inertes. So atacados lentamente por solventes como o benzeno, o tolueno e o xileno que as dissolvem entre 70 e 80 C.

POLIPROPILENO SIGLA: PP

As fibras de polipropileno, em funo das suas diversas formas de apresentao possuem inmeras aplicaes desde cordas, cintos, tecidos para decorao, cobertores, fraldas descartveis at tapetes, tecidos tcnicos (filtrantes) e geo-txteis.

MATRIA-PRIMA

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A matria prima so olefinas produzidas petroquimicamente atravs de um processo de craqueamento vapor a uma temperatura entre 700 e 900C. Os polmeros de polipropileno so as poliolefinas mais importantes para a produo de fibras txteis.

PROCESSO DE OBTENO O polipropileno obtido atravs da polimerizao do propileno na presena de um

catalizador e de substncias diluentes. A polimerizao compreende: Preparao do catalizador Polimerizao Purificao Acabamento do polmero Inicialmente formado o catalizador de coordenao. Em seguida, so colocados no

reator o catalizador, o propileno e diludos (hexano e heptano) onde ocorrer a polimerizao a uma presso de cerca de 10 bars e temperatura entre 50 e 75C. Juntamente com o polmero obtido cerca de 30% de polmero isotctico insolvel, que possui propriedades txteis.

Atravs de centrifugao o polipropileno atctico solvel e os diluentes so

removidos. O polipropileno purificado por lavagem em lcool para remover resduos do catalisador e em seguida o material seco, misturado com aditivos, moldado, extrudado e acondicionado.

O produto final o polipropileno isotctico (todos os grupos metil do mesmo lado da

cadeia), que um polmero linear de alta cristalinidade com um ponto de fuso entre 165 e 170 C e uma densidade em torno de 0,91g/cm3. O peso molecular controlado no processo atravs do uso de hidrognio que atua como agente transferidor de cadeia.

O polipropileno atctico (grupos metil distribudos aleatoriamente) obtido como

sub-produto, cerca de 5 a 10%, que um composto pegajoso, um polipropileno amorfo utilizado em base para tapetes e em mistura com asfalto.

FIAO

TIPOS DE FIBRA: a) Monofilamentos: 30 a 1000 dtex; dimetro entre 7 e 40 microns (fiao por fuso) b) Multifilamentos contnuos: 3 a 17 dtex (produzido por filme ou fiao por fuso) c) Fibras cortadas: 1,7 a 200 dtex (produzido por filme ou fiao por fuso) d) No tecidos (processo de fiao por fuso)

As fibras de polipropileno esto sujeitas degradao o que provoca perda de

tenacidade e alongamento causadas por oxidao trmica ou foto-oxidao. Para que a degradao no ocorra so aplicados estabilizantes na forma de chips, antes do processo de extruso.

As poliolefinas requerem no seu processamento a aplicao de lubrificantes com a finalidade de:

Reduo da frico Evitar ou diminuir a eletricidade esttica nos processamentos.

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Manter unidos os filamentos. Melhorar as propriedades txteis.

PROPRIEDADES Os parmetros estruturais como o peso molecular, sua distribuio, a cristalinidade e

a orientao afetam propriedades tnseis como a tenacidade, o alongamento, etc. O polipropileno isotctico pode formar estruturas cristalinas (arranjo em conformaes helicoidais regulares, de 30 a 80%) devido regularidade da sua estrutura.

A cristalinidade ideal para determinado polmero pode ser obtida atravs de um

balanceamento entre o resfriamento, as condies de estiragem (relao de estiragem, velocidade e temperatura) e a ondulao (crimpagem).

A termofixao (processamento quente da fibra orientada) pode se tornar

necessria para obter uma melhor estabilidade dimensional (reduo da tendncia ao encolhimento em temperaturas elevadas).

Tenacidade e alongamento

Variam de acordo com as condies de produo fibras cortadas e multifilamentos - tenacidade - 1,5 a 7 gf/dtex alongamento - 15 e 150% Filamentos de alta tenacidade - tenacidade - 8 a 8,5 gf/dtex alongamento - 18 e 22%

Recuperao elstica

Embora a recuperao elstica possa ser medida para os diferentes graus de alongamento, ela depende do tempo, ou seja, se ela imediata, atrasada ou permanente; em todas estas variveis, o desempenho das fibras de polipropileno significativamente superior ao de outras fibras como poliamida e poliacrilonitrila.

Resistncia abraso

A mxima resistncia abraso obtida com o uso de materiais de alto peso molecular, baixa tenacidade e elevado alongamento (fibras com pequena orientao). A abraso resulta da fragmentao da superfcie ou ao pilling provocado pelas imperfeies das regies cristalinas da fibra.

Temperatura de fuso

de 165 a 170 C, inferior do nylon 6.

Isolante trmico um excelente isolante trmico devido sua baixa condutividade.

Tingibilidade

No possui grupos funcionais reativos dificultando a obteno de uma colorao firme e boa resistncia a lavagem e aos produtos usados na lavagem a seco. A tingibilidade poder ser melhorada atravs de tcnicas qumicas ou por irradiao, pela adio de vinilpiridina ou polivinilpiridina e uso de compostos orgnicos de nquel. Sendo assim, costuma-se fazer o tingimento do polmero fundido para produo de fibras coloridas de polipropileno.

Flamabilidade

Devido grande utilizao das fibras de polipropileno em artigos para decorao como tapetes e cortinas, a flamabilidade uma propriedade de grande importncia, principalmente no que se refere s condies de segurana previstas nas legislaes internacionais.

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O polipropileno queima na ausncia de retardadores chama, mas no apresenta ignio imediata, ele encolhe, funde e goteja sob a ao da chama. Quando em exposio direta ao fogo, ele arde e o fogo no se extingue por si prprio. Sistemas retardantes chama tm sido desenvolvidos contendo retardantes orgnicos, sem perda das propriedades txteis. APLICAES

As fibras de polipropileno so mais recentes que as demais fibras sintticas e ainda no foram esgotados os campos para suas aplicaes.

Monofilamentos - cerdas, cintos, cordas e amarras.

Multifilamentos - fraturamentos de fibras - tecidos tcnicos (tecidos filtrantes, etc).

No texturizado - moblia de jardim.

BCF - almofadas, cortinas, tapetes de fio inserido, tapetes tecidos.

fio fiado - tecidos para estofamentos e cortinas, roupas de baixo, Fibra cortada cobertores e mantas.

no tecidos - tapetes agulhados, fraldas descartveis e geo-txteis.

No-tecidos (fios fiados) - camada base para tapetes agulhados.

spunbonded - apoio secundrio para tapetes de pelo inserido - apoio para tapetes agulhados

CAMPOS DE APLICAO

Tapetes de pelo inserido Tcnica semelhante costura.

Tapetes de feltro agulhado

So feitos de fibras cortadas, so no-tecidos. Normalmente so confeccionados em duas camadas diferentes: - camada superior: fabricada com fibras cortadas de alta qualidade. - camada base: no-tecido (spunbonded) ou resduo de fibra. Os tapetes de alta qualidade, usados em escritrios, so fabricados com 100% de fibras cortadas de alta qualidade e diferentes ttulos. Elas apresentam um especial aspecto rstico, uma excelente resistncia ao desgaste e ao rasgo.

Aplicaes de Fibras com ttulos baixos

Fibras com ttulos baixos (1,7 a 3,3 dtex) foram recentemente introduzidas na tecelagem e na malharia e tambm na fabricao de no-tecidos. Tecidos de malha so usados para roupas de baixo e os no-tecidos em artigos higinicos e na fabricao de filtros tcnicos (filtros de ar, filtros para cigarros, etc.), uniformes industriais, mantas e cobertores. As fibras podem ser fiadas no processo convencional de fiao ou misturadas com algodo e poliamida cortada. O processamento de fibras de baixo ttulo para fios pode ser realizado em todos sistemas tecnolgicos existentes.

Vantagens: - baixo peso - propriedades hidrofbicas

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- elevada resistncia abraso - elevada resistncia a rasgo

Tecidos no-tecidos (Spunbonded)

o processo mais econmico usado atualmente. A formao de um produto de boa qualidade requer uma separao uniforme dos filamentos antes da mistura. A velocidade do extrusor e a velocidade da correia so responsveis pela espessura do produto. Inconveniente: somente fibras de elevada qualidade podem ser usadas.

APLICAO DOS NO-TECIDOS

A. Txteis - Camadas superiores de fraldas descartveis - Lenis e toalhas hospitalares - Cobertores - Forro em tecidos planos e/ou de malha - Tecidos leves e de proteo - Base inferior de tapetes e tapetes de pelo inserido - Tapetes agulhados - papel de parede! - Camadas de isolamento - Tecidos filtrantes - couro artificial, etc. B. Geo-txteis

Para utilizao como geo-txteis, diversas e importantes propriedades dos no-tecidos devem ser consideradas, tais como as camadas de separao, a filtragem, a camada protetora, a drenagem e a distribuio de carga pelas camadas.

Atualmente os geo-txteis so usados, em grande escala, em: - Construo de rodovias - Engenharia hidrulica - Construo de tneis - Fundaes - Campos para prticas esportivas - Drenagem - Construo de edifcios, etc.