Fibres Tèxtils i Polímers: Propietats i Aplicacions

Fibres Tèxtils i Polímers

Propietats i Aplicacions

Cotó

Cotó: Fibra tèxtil vegetal que creix al voltant de les llavors del cotoner. És la fibra natural més important. Composició: Cel·lulosa (91,5%), Aigua (7,5%), Matèries nitrogenades (0,5%), Grassa i ceres (0,3%), Matèries minerals (0,2%). Pot absorbir un 20% del seu propi pes sense estar mullat. Agradable al tacte, permet la transpiració. Resistent a la fricció i a la calor.

• Avantatges: Resistent al fregament, difícil de cremar, fibres resistents.
• Inconvenients: S’encongeix, producció llarga.

Aplicacions: Teixits per a la roba, filtres per a aires condicionats, olis, sabons...

Lli

Lli: Primera fibra vegetal acceptada en la indústria tèxtil. A l'antic Egipte, s'utilitzava per embolicar les mòmies. Polímer natural d'origen vegetal. S'extreu de la tija. El podem trobar en gairebé tots els climes. Composició: Cel·lulosa (65-70%), Matèries pèctiques (20-25%), Residus (4-6%) i Substàncies minerals (1-2%). Bon conductor tèrmic, tacte molt suau, resistent i difícil de trencar. La llavor s'utilitza per a l'oli. Aplicacions: Teixits i en medicina (laxant).

Teranyina

Teranyina: Composició: 30-40% aminoàcids, 60-70% H₂O. Les glàndules de les aranyes produeixen un gel que, amb l'addició d'aigua, es converteix en un fil fi i enganxifós de proteïnes. Material fort i resistent a altes i baixes temperatures, substàncies químiques, flexible i dur, impermeable. Aplicacions: Plàstics, indústria aeronàutica, armilles antibales. Quan una part de la teranyina s'asseca, l'aranya se la menja i en crea una de nova. Actualment, s'investiguen teranyines artificials com el Kevlar.

Kevlar

Kevlar: Poliparafenilè tereftalamida, una poliamida amb estructura molecular molt rígida. Polímer de condensació. El Kevlar 29 és la fibra tal com s'obté en la seva fabricació (reforç en teixits, fabricació de cables, roba d'alta resistència o armilles antibales). El Kevlar 49 s'usa quan les fibres són untades amb una resina per formar un material compost. S'usa en eines per a l'esport, avions, satèl·lits... Polimerització de p-fenilendiamina i clorur de tereftalat. Força extensible, rigidesa estructural, resistència (a causa dels ponts d'hidrogen, que es trenquen i immediatament es tornen a reconstruir), resistència a altes temperatures.

Midó

Midó: Polisacàrid de reserva alimentària dels vegetals. Un dels aliments bàsics de la dieta. La seva hidròlisi permet obtenir una gran quantitat de molècules de glucosa. Fórmula general (C₆H₁₀O₅)n. Compost per:

• Amilosa: α-D-glucopiranoses sense ramificar.
• Amilopectina: α-D-glucopiranoses, cadena ramificada.

Bon gelificador, soluble en aigua a partir dels 60-75 °C, forma sucres per hidròlisi. Aplicacions: Coles, farmàcia, paper...

Poliestirè

Poliestirè: Polímer lineal orgànic, feniletilè o estirè. Termoplàstic. Pot ser vidre, opac i expandit (introduint clorur de metil o pentà a pressió en el poliestirè fos). Baixa conducció tèrmica, resistent a la compressió, absorbent d’impactes, impermeable, pigmentable, no biodegradable, resistent als àcids. Aplicacions: Envasos diversos, joguines... Avantatges: Facilitat d'ús, preu baix. Inconvenients: Baixa resistència a altes temperatures.

Tefló

Tefló: Politetrafluoroetilè (canviar H per F). Impermeable, incombustible, no tòxic, resistent a productes químics, aïllant, flexible. Aplicacions: Revestiment d'avions, pròtesis, revestiment de cables i electrònica...

Niló

Niló: Sintètic. Poliamida. Molt dens i de forma cristal·lina. Reacció d'àcid 1,6-hexandioic i 1,6-hexandiamina. Ponts d'hidrogen. Primera fibra produïda sintèticament (mitges), no era atacat per les polilles. Aplicacions: Cordes, paracaigudes. Resistent a aromes, aïllant tèrmic. Pot substituir peces de metall.

Cànem

Cànem: Natural. Planta masculina del Cannabis. La tija principal conté la fibra (corticals 32%, centrals 68%: menys cel·lulosa, lleugera i absorbent). Composició: C (41,2%), H (6,5%), O (52,2%), N (<0,2%), S (<0,2%). Blanc groguenc, textura llisa, resistent a l'electricitat, absorbent. Aplicacions: Tèxtil, sacs, veles, biomassa (creix ràpid, bo per al sòl, molt dens, no necessita herbicides, emmagatzema C de l'atmosfera).

Llana

Llana: Natural (animals), fibra proteica (queratina), creix en les ovelles (Ovis aries). Hi ha llana verge (nova), reprocessada (restes de teixits) i reutilitzada (fibra recuperada de teixits). Cutícula, còrtex (90%) + microfibres. Arrissades i fines. Poc resistent, elàstica, absorció de la humitat, susceptible als alcalins, es torna més resistent amb els àcids diluïts, dissolvents orgànics per treure taques.

Polietilè

Polietilè: Plàstic normal. És el més simple, artificial (CH₂-CH₂), estructura lineal. Durs: sense ramificacions. Tous: ramificats, més elàstics. És el més utilitzat, aïllant elèctric, termoplàstic, econòmic. Aplicacions: Aïllant en fils elèctrics, envasos, bosses. Producció molt elevada.

Poliuretà termoplàstic

Poliuretà termoplàstic: Condensació de diols (HO-R-OH) i dicianats (NCO-R-NCO). Reacció de poliols, diisocianats i diols de cadena curta. Additius per a propietats especials. Resistència al desgast, a l'abrasió i a la tracció, flexibilitat. Aplicacions: Recobriments, tubs, làmines... Aïllant de cases (poliuretans que es polimeritzen a les parets).

Cel·lulosa

Cel·lulosa: C₆H₁₀O₅. Cadena lineal de β-D-glucopiranoses. Insoluble en aigua i en la majoria de dissolvents orgànics. Biodegradable. Polímer més abundant (33% de totes les plantes, funció estructural). No la podem digerir. Glúcid més utilitzat, principal constituent del paper, cotó pólvora.

Metacrilat

Metacrilat: 2-metilpropanoat de metil. Sintètic. Oxidació isobutè → alcohol del butà (2-metilpropanol) → oxidació → àcid 2-metilpropenoic → esterificació. Lleuger, es pot treballar a 240-250 °C, 93% transparència, resistència als impactes, aïllant tèrmic i acústic. Aplicacions: Construcció, decoració, llum, medicina, òptica.

Tergal

Tergal: Fibra sintètica. CH₂OH-CH₂OOC-(benzè)-COOH + H₂O. Molt resistent, elevat punt de fusió, elàstic. Aplicacions: Pantalons i jaquetes. El benzè el fa no biodegradable.