Vellón de poliéster

Antecedentes

El vellón de poliéster es una tela suave y difusa que se usa para suéteres, sudaderas, chaquetas, guantes, sombreros, mantas y en cualquier otra aplicación donde se necesite un material cálido similar a la lana. Es un material de pelo de dos caras, lo que significa que tanto en la superficie frontal como en la trasera de la tela brota una capa de fibras cortadas, similar a la pana o al terciopelo. El vellón de poliéster es una tela extremadamente duradera que no solo mantiene el calor, sino que resiste la humedad y se seca rápidamente. A diferencia de muchos otros textiles de lana sintética, el vellón de poliéster no se amontona en bolitas después de un uso prolongado. Se hizo popular como equipo para exteriores a principios de la década de 1990, porque los mochileros y excursionistas lo encontraron más liviano y más cálido que la lana. Es cada vez más popular como tejido de moda y ha encontrado una gran cantidad de usos más especializados. El vellón de poliéster se ha utilizado para hacer ropa interior para astronautas, en trajes de buceo de aguas profundas y como calentadores de oídos para terneros nacidos en invierno.

Las fibras sintéticas se remontan al siglo XIX, cuando científicos de Inglaterra y Alemania desarrollaron métodos para extruir el estado líquido de ciertos productos químicos a través de finos orificios para obtener hilos con forma de hilo. De esta manera se fabricaba fibra de vidrio y otras fibras químicas que, en última instancia, no eran útiles como textiles. Un francés, el conde Hilaire de Chardonnet, inventó una seda artificial en la década de 1880, utilizando celulosa de madera tratada con ácido nítrico y extruida a través de una boquilla. La seda Chardonnet fue la primera tela sintética comercialmente viable. En la década de 1920, los químicos de los Laboratorios Du Pont en los Estados Unidos desarrollaron el nailon, una fibra artificial hecha de moléculas gigantes en forma de cuerda. Los científicos británicos ampliaron la investigación de DuPont en la década de 1940 y encontraron otro polímero hecho de moléculas en forma de hilo llamado poliéster.

El poliéster se fabrica haciendo reaccionar ácido tereftálico, un derivado del petróleo, con etilenglicol, otro derivado del petróleo (comúnmente conocido como anticongelante). Cuando los dos productos químicos se combinan a una temperatura muy alta, forman un nuevo producto químico conocido como polímero. (El poliéster es uno de los muchos compuestos químicos conocidos como polímeros). A medida que el polímero se enfría, se vuelve un jarabe espeso. Este jarabe se fuerza a través de pequeños orificios en un disco de metal llamado hilera. Al entrar en contacto con el aire, las corrientes de polímero líquido se secan y endurecen. La estructura cristalina del polímero es una cadena de moléculas entrelazadas que forman hilos esencialmente gigantes. En Inglaterra, este polímero se llamó terileno. Du Pont obtuvo los derechos exclusivos de Estados Unidos sobre el polímero en 1946, llamándolo poliéster, con la marca Dacron.

El nombre químico del polímero, que forma poliéster, es tereftalato de polietileno o PET. Si el PET no se extruye en fibras, se puede transformar en el plástico que se usa comúnmente para las botellas de refrescos. El interés por reciclar plásticos en la década de 1980 llevó al desarrollo de fibra de poliéster hecha de botellas de refresco usadas. Muchas prendas de vellón de poliéster en el mercado hoy en día están hechas de una combinación de poliéster reciclado y virgen.

Los investigadores textiles de Malden Mills, un gran fabricante de Lawrence, Massachusetts, desarrollaron vellón de poliéster. Malden Mills había sido el principal productor de tejido de piel sintética en la década de 1970, pero se enfrentó a la bancarrota cuando ese mercado se suavizó a fines de la década. En la década de 1980, el departamento de investigación y desarrollo de Malden experimentó con una tela similar a la piel hecha de poliéster, y esto con la llegada del vellón de poliéster. Maiden comenzó a producir vellón de poliéster bajo sus marcas registradas PolarTec y Polar Fleece. Las marcas de Maiden comprenden la mayor parte del vellón de poliéster del mercado actual.

El vellón de poliéster es extremadamente cálido debido a su estructura. La superficie del pelo proporciona espacio para bolsas de aire entre los hilos, y esto se aplica a ambos lados de la tela. Debido a que es resistente a la humedad, puede mantener abrigados a los usuarios incluso en condiciones climáticas extremas. En los Estados Unidos, la tela fue popularizada por primera vez por Patagonia, un fabricante líder de ropa y equipos para actividades al aire libre. La empresa comercializó chaquetas de lana de poliéster para escaladores de montañas, y los clientes fervientes probaron el nuevo material en muchos picos. Otros fabricantes de ropa para exteriores siguieron con sus propias líneas de prendas de lana de poliéster. Gradualmente, la tela pasó de su nicho como textil de alta tecnología y alto rendimiento al uso general.

Materias primas

La materia prima del vellón de poliéster es el poliéster, que se elabora a partir de dos productos derivados del petróleo:ácido tereftálico y etilenglicol. Una parte o la totalidad del hilo de poliéster se puede reciclar de las botellas de refresco. Varios tintes también componen las materias primas, así como sustancias de acabado como el teflón u otros químicos impermeabilizantes.

El
proceso de fabricación

Producción de poliéster virgen

• 1 El poliéster virgen, fibra que se fabrica a partir de sustancias químicas que reaccionan y no a partir de envases de PET reutilizados, se produce calentando ácido tereftálico con etilenglicol. Los trabajadores miden los productos químicos en una tina (o en un proceso continuo, los productos químicos pueden bombearse automáticamente). Un elemento calefactor debajo de la tina eleva la temperatura de la solución entre 302-410 "F (150-210 ° C). Esta primera reacción crea tereftalato de dihidroxidietilo. Esto luego se bombea a un autoclave, que es una tina sellada muy parecida a una olla a presión. El químico en el autoclave se calienta bajo presión a aproximadamente 536 ° F (280 ° C). A esta temperatura, el químico se transforma en PET. A medida que se enfría, forma un líquido viscoso. Este líquido luego se extruye a través de un cabezal de ducha -como una boquilla, seca y partida en astillas.

Un anuncio de trajes sindicales de Lewis publicado por Lewis Knitting Company a fines del siglo XIX. (De las colecciones del Museo Henry Ford y Greenfield Village, Dearborn, Michigan.)

Hasta finales del siglo XIX, las mujeres usaban camisones, o camisones de una pieza, sobre la piel. A menudo hechos de lino, estos cambios no siempre fueron efectivos para eliminar el sudor que se formaba contra las muchas capas de ropa que se usaban en ese momento. En la década de 1860, sin embargo, existía cierta preocupación por el hecho de que las mujeres que usaban estas camisas estuvieran continuamente húmedas, por lo que, en climas fríos, estas mujeres podrían resfriarse más fácilmente, ya que podrían estar empapadas de sudor.

Prominentes defensores de los derechos de las mujeres, como Elizabeth Cady Stanton, instaron a las mujeres a usar "trajes sindicales". Estos trajes, esencialmente una blusa de ropa interior larga y calzas conectadas a la cintura, se usaban más cerca de la piel, reemplazando así la camisola. Ellos favorecieron el traje de unión porque los trajes de punto absorberían la humedad de la piel evitando los escalofríos. Particularmente favorecidos fueron los trajes de unión de lana, incluso en climas cálidos, porque quizás la lana extrae mejor la humedad del cuerpo. Sin embargo, los trajes de algodón o lino de piernas cortas y mangas cortas estaban disponibles para el verano si era necesario, y aquellos que podían pagarlos podían comprar trajes de unión de seda.

Nancy EV Bryk

Derretir centrifugado

• 2 Las virutas de PET se calientan a continuación en otra tina a 500-518 ° F (260-270 ° C). El líquido caliente se extruye a través de muy fino Los fardos de botellas se vacían en una cinta móvil. Los trabajadores primero clasifican las botellas por color, separando las verdes de las claras. Luego, los trabajadores inspeccionan visualmente cada pieza para que el resultado final sean estrictamente botellas de PET. El plástico clasificado luego pasa a un baño esterilizador. Los recipientes limpios se secan y se trituran en pequeñas virutas. agujeros en un disco de metal llamado hilera. A medida que el líquido sale de la hilera, se endurece y adquiere forma de fibra. Las fibras se enrollan en un carrete calentado. En este punto, las fibras forman algo así como una cuerda gruesa, que se llama estopa.

Producción de poliéster a partir de envases de PET reciclados

• 3 Cuando el poliéster se fabrica a partir de PET reciclado, el primer paso es recolectar los envases de PET usados. Los fabricantes de hilo compran fardos de botellas recicladas a proveedores o proyectos de reciclaje municipales.

  Los fardos de botellas se vacían en una cinta móvil. Los trabajadores primero clasifican las botellas por color, separando las verdes de las claras. Luego, los trabajadores inspeccionan visualmente cada pieza y quitan cualquier cosa, como tapas o bases que no sean de PET, o cualquier objeto extraño, de modo que el resultado final sean estrictamente botellas de PET. El plástico clasificado luego pasa a un baño esterilizador. Los recipientes limpios se secan y se trituran en pequeñas virutas. Las virutas se lavan de nuevo y el lote de color claro se blanquea. Las virutas de las botellas verdes permanecen verdes y se convierten en hilo que se teñirá de un color oscuro.

  Cuando las virutas están completamente secas, se vacían en una tina y se calientan, luego se pasan a través de hileras, al igual que para el poliéster virgen.

  Los pasos de acabado (estirado, engarzado, corte, empacado) son los mismos que en el proceso para el poliéster virgen.

Dibujo y prensado

• 4 A continuación, se tira del estopa del carrete a través de los rodillos calientes de una máquina trefiladora hasta tres o cuatro veces su longitud original. El estiramiento aumenta la resistencia de la fibra y ayuda a establecer la estructura cristalina de las moléculas de PET en hilos suaves. La estopa luego pasa a través de una máquina engarzadora, que comprime la estopa y le da una textura arrugada similar a un acordeón. Esto también agrega fuerza. La estopa rizada pasa a un secador, y luego se corta en trozos de unas pocas pulgadas y se empaca. En este punto, la fibra corta, esponjosa y peluda se parece mucho a la lana.

Hilado en hilo

• 5 Después de embalar el poliéster, se inspecciona una muestra de cada bala. Las fibras se prueban para determinar la uniformidad de resistencia y espesor. Si la paca pasa la inspección, el cable cortado se envía a una máquina cardadora, que alinea la fibra en hebras gruesas en forma de cuerda. Las hebras salen de la máquina y se enrollan en barriles o contenedores abiertos. Luego, las cuerdas gruesas se introducen en una máquina de hilar. La máquina de hilar gira el Las virutas se vacían en una tina y se calientan, luego se pasan a través de hileras. Las hebras salen de la máquina y se enrollan en barriles o contenedores abiertos. La máquina de hilar retuerce el hilo en un diámetro mucho más fino y recoge el hilo terminado en enormes carretes. hebra en un diámetro mucho más fino y recoge el hilo terminado en carretes enormes.

Teñido

• 6 El fabricante textil compra poliéster al fabricante del hilo en estos carretes. A continuación, el hilo se sumerge en cubas de tinte calentadas en la parte de la fábrica llamada casa de tinte. En el caso de hilo elaborado a partir de botellas de PET recicladas de color verde, el tinte debe ser de un tono oscuro. Otros hilos llegan blanqueados y se pueden teñir del color que se desee. Después de teñir, los trabajadores pasan el hilo por una secadora.

Tejer

• 7 A continuación, el hilo seco se introduce en un tipo particular de tejedora mecánica llamada máquina de tejer circular. La máquina de tejer une el hilo en un tubo continuo de tela. El tubo puede tener aproximadamente 1,47 m (58 pulgadas) de ancho y varios cientos de yardas de largo.

Dormir y esquilar

• 8 Para lograr la textura difusa particular del vellón, el material de punto se alimenta a continuación a través de un napper. El napper pasa cerdas mecánicas a lo largo de la tela, elevando la superficie del textil. A continuación, la tela se envía a una cizalla, que utiliza una cuchilla de precisión para cortar las fibras levantadas por la acción del napper. Este mismo proceso se utiliza para fabricar terciopelo, pana y otras telas de pelo texturizado.

Finalizando

• 9 A continuación, se puede rociar la tela con un material impermeable o con algún otro finalizador químico que fije la textura del material. A continuación, el material se corta en longitudes, según las necesidades del cliente. Los trozos de tela se envuelven alrededor de tablas o tablones de cartón. Estas longitudes de bobinado se denominan tornillos. En este punto, los pernos están listos para enviarse al fabricante de la prenda. El fabricante cortará la tela de acuerdo con un patrón y coserá la tela en una prenda.

Subproductos / Residuos

La fabricación de vellón de poliéster a partir de botellas de PET recicladas es un medio importante para reducir la cantidad de plástico que de otro modo estaría enterrado en los vertederos. Un fabricante estima que por cada metro de tejido de poliéster hecho con un 80% de PET reciclado, ocho botellas de plástico para bebidas se mantienen fuera de los vertederos. Patagonia, el principal fabricante de prendas de vellón de poliéster reciclado, estima que se introducen 25 botellas de refresco en cada chaqueta hecha con la tela. También se alega que reciclar PET en poliéster es menos dañino para el medio ambiente incluso que el cultivo de algodón orgánico, porque el algodón lixivia los nutrientes del suelo y requiere mucho espacio abierto para crecer. La energía utilizada para fabricar poliéster a partir de botellas de PET recicladas también es significativamente menor que la necesaria para calentar los productos químicos del poliéster virgen.

El futuro

El vellón de poliéster es un tejido extraordinariamente cómodo y adaptable, y sin duda encontrará muchos usos nuevos. El futuro del poliéster PET reciclado parece residir en hacer que el proceso de reciclaje sea más eficiente desde el punto de vista económico y en hacer hilos de diámetro más fino. Las botellas de bebidas usadas son muy livianas y, por lo tanto, su transporte es costoso, ya que se necesita un gran volumen de ellas para hacer una tonelada. Los fabricantes de hilo deben encontrar fuentes de botellas usadas cerca de la fábrica de hilatura para que el reciclaje sea económicamente viable. Los hilos más gruesos, que ahora se utilizan principalmente para alfombras y neumáticos, son más fáciles de hacer, pero también se venden por menos que los hilos más finos y de calidad para prendas de vestir. Los fabricantes seguirán perfeccionando el proceso de reciclaje para obtener ventajas económicas. Otros desarrollos se centran en diferentes procesos de reciclaje que no dependen de botellas de refresco limpias. Los fabricantes de hilo que reciclan de botellas de PET compran botellas empacadas a los distribuidores. Sin embargo, muchos programas municipales de reciclaje no separan las botellas de PET de otros reciclables y este producto mixto es más difícil de manipular. Varios fabricantes europeos están desarrollando una nueva tecnología que elimina de manera eficiente el exceso de tintes, metales y plásticos que no son PET del PET reciclado. Esto significa que se necesita una clasificación manual menos meticulosa antes de reciclar las botellas. A medida que se perfeccione el proceso, significará que los plásticos PET y no PET se pueden reciclar juntos.