FIBRA ACRLICASe define como fibra acrlica un polmero constituido por macromolculas lineales cuya cadena contiene un mnimo del 85% en masa de unidad estructural correspondiente al acrilonitrilo.Desde el punto de vista de la disponibilidad de las materias primas necesarias para su fabricacin, las fibras acrlicas presentan unas perspectivas muy favorables, ya que ninguna de ellas es aromtica. Ello supone la ausencia de interferencia de otros sectores cuya demanda y legislacin s orienta hacia el consumo de productos aromticos.Las propiedades de las fibras acrlicas recomiendan su empleo como alternativa de la lana en el campo del vestido y de los textiles para interiores. Entre estas propiedades se pueden citar la alta voluminosidad con tacto clido parecido a la lana, su excelente resiliencia, su baja densidad y su tacto agradable.

Historia y/ antecedentes.Desde 1913 una patente alemana haba contemplado la posibilidad de producir hilados a partir del cloruro de polivinilo, material plstico de gran utilizacin, pero no se conoca ningn solvente para este producto y la patente no tuvo aplicacin.En 1931 I.G. Farben retorno a la idea de utilizar cadenas largas de cloruro de polivinilo por ser un producto econmico obtenido a partir del acetileno o del etileno. Sobre clorando el cloruro de polivinilo, obtuvo un producto soluble en acetona. En 1948 se descubri que el cloruro de polivinilo se poda disuelven en una mezcla de acetona y sulfato de carbono, facilitando la fabricacin de fibras acrlicas.La primera fibra acrlica (poliacrilonitrilos) obtenidas por polimerizacin del acrilonotrilo fueron lanzados al mercado en 1948, con el nombre de Orlon. Fibras similares se fabricaron en 1954 por Alemania con el nombre de Dralon y en Francia con el nombre de Crilon.Qumica y estructura molecular.Las fibras acrlicas son fibras elaboradas en donde la sustancia que forma la fibra es un polmero sinttico que, cuando menos, contiene 85% en peso deacrilonitrilo. Federal Trade Comisin.

El monmero de acrilonitrilo se descubri en 1893 y el polmero se patent por primera vez en 1929. El polmero puro extremadamente isoble hasta que se descubri la dimetilformamida. Las fibras que estn compuestas por 10% de acrilonitrilo, tiene una estructura interna compacta, muy orientada, lo que hace virtualmente imposible el teido.Por lo tanto, la mayora de las fibras acrlicas se fabrican como copolmeros, hasta por un 15% de aditivos que producen una estructura ms abierta, lo cual permite que los tintes sean absorbidos por la fibra. Los aditivos proporcionan zonas adecuadas para el teido y son catinicos para los tintes cidos y aninicos para los tintes bsicos. Esto hace posible el proceso del teido cruzado.El zefrn es un polmero injertado. En este tipo de polimerizacin, el aditivo no forma parte de la cadena molecular principal, sino que se incorpora como cadenas laterales.PolmerocopolmeroPolmero injertadoLos copolmeros acrlicos no son tan fuertes como los homopolmeros o los acrlicos injertados. Puesto que el uso final de estas fibras es principalmente para prendas de vestir y telas de uso domstico, esta reduccin de la resistencia no es muy importante.Produccin y/o proceso.Algunas fibras acrlicas se hilan en seco, con disolventes y otras si hilan en hmedo. En hilatura con disolvente, los polmeros se disuelven en un material adecuado, como dimetilformamida, la extraccin se hace al aire caliente y se solidifican por evaporacin del disolvente. Despus de la hilatura, las fibras se estiran en caliente de tres a diez veces su longitud original, se ondulan, se cortan y se comercializan como fibra corta o filamento. En la hilatura en hmedo el polmero se disuelve en un disolvente, la extruccion se efecta en un bao coagulante, se seca se ondula y se recoge en forma de filamento para voluminizarlo o se corta en fibras y se embala.El acrilonitrilo es relativamente barato, pero los disolventes son costosos, por lo que el proceso de hilatura es ms caro que las otras fibras sintticas.

Hilatura en secoEl poliacrilonitrilo tiende a descomponerse por fusin, lo que no ocurre con las fibras poliamidas y polisteres, debido a este inconveniente las fibras acrlicas se producen a partir de un coloide (en estado de solucin) tanto para la hilatura en seco como en hmedo.1.- el polmero se disuelve en un solvente orgnico tal como dimetilformamida, para obtener una solucin hilable que contenga 25 a 40% del polmero.2.- la solucin se filtra y se calienta a la temperatura de ebullicin y luego es expulsada por extruccion (similar al rayn acetato) a travs de la hilera.3.- al abandonar los orificios de la hilera, los filamentos pasan por la cmara de hilatura en la que circula una corriente de aire caliente (400C) producindose la evaporacin del solvente que solidifica los filamentos.4.- los filamentos se conducen juntos y sufren un estiramiento de 10 a 3 su Long. Original, mediante los rodillos de estiraje.5.- si se requiere hilos de filamentos continuos. Los filamentos son lubricados, torcidos y finalmente bobinados, si por lo contrario la produccin es como fibra corta, los filamentos son rizados mecnicamente y cortados.

Hilatura en hmedoSe disuelve el polmero como en el caso anterior.La solucin hilable se bombea (por extruccion) a travs de la hilera matriz (matriz de hilera) que se encuentra sumergida en un bao coagulante que tiene un lquido que disuelve el solvente del polmero, para su recuperacin.Los filamentos obtenidos son estirados, el solvente es extrado por medio de lavados cuidadosos. Luego son secados, estabilizados, rizados y finalmente cortados en longitudes adecuadas. En su defecto los filamentos son depositados en forma de cinta.Composicin qumica. (comonmeros):El contenido de unidades estructurales correspondientes al acrilonitrilo es del 89% - 94% en peso.El contenido de unidades con grupos cidos en los terpolmeros es de unas pocas unidades porcentuales, y a veces inferior al 1%. Entre los comonmeros de este tipo tenemos:Acidos acrlicosAcido itacnico

CH2 = CHCOOHCOOHCH2 = CCOOH

Acido alilsufricoAcido estirenosulfnico.

CH2 = CHCH2 - O - SO3HCH2 = CHC6H4 - SO3H

El contenido de unidades con grupos bsicos en los terpolmeros suele ser del orden del 6%. Los comonmeros ms citados son:VinilpiridinaAcrilamidaEtilinimina

CH2 = CHC5H4NCH2 = CHCONH2CH2 - CH2NH

El contenido de unidades estructurales de comonmero neutro en los terpolmeros suelen ser del 5% al 8%. Como en el caso de los copolmeros, estos comonmeros son:Acrilato de metiloMetacrilato de metiloAcetato de vinilo

CH2 = CHCOO - CH3CH3CH2 = CCOO - CH3CH2 = CHOOC - CH3

Las fibras acrlicas contienen aditivos que se incorporan como agentes de acabado para mejorar el comportamiento de la fibra en el proceso de fabricacin, en el proceso textil y durante su uso. Estos productos poseen propiedades antiestticas y lubricantes; en algunos casos la fibra acrlica contienen tambin foto y termoestabilizadores.Propiedades y caractersticas. Resistencia a la ruptura 2,0-3,5 g/ d seco1.8-3,5 g/ d hmedo 1,5 g/ d seco1.0 g/ d hmedo Recuperacin elstica 92% 99% Alargamiento antes de la ruptura 30% 45% Resistencia a la abrasin Buena Regular Otros tipos de fibras acrlicas son lasfibras modacrlicas.Propiedades fsicas de las fibras acrlicasPropiedadesFibra de 3.3 dtexPropiedadesFibra de 3.3 dtex

Tenacidad (g/dtex)Tenacidad al lazo1.13 -2.61

- Seco2.6 - 4.1Alargamiento lazo2.4 - 34.5

- Hmedo2.0 -3.8Recuperacin despus de una extensin del 15%

Alargamiento a la rotura (%)Inmediata

- Seco26 - 44- Seco12.1 - 17.1

- Hmedo29 - 61- Hmedo12.2 - 14.2

Fluencia (g/dtex)Diferida

- Seco1.15 - 1.30- Seco38.5 - 50.5

- Hmedo1.03 - 1.20- Hmedo38.9 - 47.6

Mdulo inicial (g/dtex)Deformacin permanente

- Seco46 - 58- Seco33.8 - 49.4

- Hmedo38 - 58- Hmedo39.1 - 47.9

Forma de la seccin transversalEntre redonda y aplastadaAbsorcin de agua a 21 C y 95% h.r.2.6 - 5.0

Tasa legal de hmedad1.1 - 2.5Temperatura de adherencia (C)235 - 254

Peso especifico1.16 - 1.18-----------------------------------

Comportamiento trmico.Los principales parmetros trmicos de las fibras acrlicas son los expresados en la siguiente tabla.Temperatura de transicin vtrea" 90 C

Temperatura de lavado40 - 50 C

Resistencia al calor seco125 - 135 C

Temperatura de planchado160 - 200 C

Temperatura mxima de fijado220 C

Temperatura de decoloracin235 C

Temperatura a la que la fibra empieza a ser termoplstica228 C

Temperatura de reblandecimiento215 - 255 C

Temperatura de descomposicin300 - 320 C

Temperatura de autoinflamacin560 C

Las fibras acrlicas no presentan un punto de vista de fusin definido; sin embargo, cuando se las somete a una presin tienden a adherirse a las superficies metlicas a temperaturas comprendidas entre 215 y 255 C.La resistencia mecnica de las fibras acrlicas no resulta seriamente afectada cuando se las somete a la accin del calor. Se estima que despus de permanecer 100 horas a 155 `C suelen conservarse el 96 % de la tenacidad original, aunque el comportamiento puede variar de una fibra a otra.Tratamientos trmicos de acabado.Las fibras acrlicas pueden fijarse pero mucho menos que las de poliamida y polister. El termofijado tiene como misin conseguir efectos de plisado y estabilizar dimensionalmente los artculos acrlicos. Las fibras acrlicas tienden a encogerse por accin del calor, y mucho ms en medio acuoso que en presencia de aire.El fijado puede realizarse con vapor a presin, con aire o con rayos infrarrojos. En el primer caso, el artculo se somete a la accin del vapor saturado durante 10 minutos, con aire caliente se puede trabajar a 180 C durante 90 segundos.Absorcin de agua y electricidad esttica.Las fibras acrlicas son menos higroscpicas que las fibras naturales, menos que los nylones 6 y 6,6 y ms que las fibras de polister.La tasa legal de humedad de las fibras acrlicas oscila entre el 1,0 y el 3 %.La absorcin de agua a 20 C y 95% de humedad relativa la retencin de agua por imbibicin es del 5 - 10 %.Vista microscpica.La forma de la seccin transversal de las fibras acrlicas depende fundamentalmente del proceso de hilatura utilizando en la transformacin del polmero en fibra. La hilatura en hmedo conduce generalmente a fibra de seccin transversal redonda o arrionada. Las fibras hiladas en seco suelen poseer secciones con forma aplastada - bilobulada. En el mercado existen tambin como variantes del tipo convencional de una productora concreta (forma de V, Y, T, multiglobal o dentellada).El conocimiento de la forma de la seccin transversal constituye una ayuda valiosa para la identificacin del origen de una fibra acrlica concreta.

Identificacin y cuantificacin.El anlisis elemental de las fibras acrlicas convencionales revela la presencia de nitrgeno y la ausencia de cloro, al igual de los nylones, las aramidas, los poliuretanos segmentados y alguna fibra elastomrica.Un tratamiento con m-cresol a temperatura ambiente disuelve los nylones y el tratamiento posterior con dimetilformamida a ebullicin disuelve las fibras acrlicas. Las aramidas (Nomex, Kevlar) son insolubles en las condiciones mencionadas.De acuerdo con la norma UNE, las fibras acrlicas pueden separase de sus mezclas con otras fibras (entre otras, lana, fibras animales, algodn, viscosa, modal, poliamida, polister) por disolucin en dimetilformamida a una temperatura comprendida entre 90 y 95C, durante un tiempo de 1 hora y relacin de bao de 1/80. El tratamiento con dimetilformamida se repite a la misma temperatura, durante 30 minutos y relacin de bao 1/60.Estructura fsicaUna de las caractersticas ms importantes de las fibras acrlicas es la forma de su seccin transversal que es resultado del proceso de hilatura. La hilatura en seco produce una en forma de hueso (hueso de perro). Las diferencias en seccin transversal influyen sobre las propiedades fsicas y estticas y son por lo tanto un factor determinante en el uso final. Las formas redondas y de frijol son mejores para alfombras porque tienen cierta rigidez que contribuye a la elasticidad.La forma de hueso y las formas planas dan la suavidad y el lustre deseado para las prendas de vestir. El Cresln, el zefrn y el acriln se hilan en hmedo.Toda la produccin de fibras acrlicas en los EE.UU es en forma de fibras cortas y de cable de filamentos continuos. Las fibras cortas pueden encontrarse en todas las medidas de deniers y longitud adecuadas para los sistemas de hilado.Vara tambin el potencial de encogimiento de las fibras acrlicas. Las primeras fibras bicomponentes que se produjeron fueron acrlicas.Aplicaciones y Usos en diversos sectores:Dentro de sus distintas aplicaciones podemos mencionar su uso en los siguientes sectores:PUBLICITARIO:Letreros Luminosos, Exhibidores de Productos (Displays), Sealticas, Cupulas, Esferas, Bandejas, llaveros, y otros productos.

INDUSTRIAL Y CIENTIFICO:Protectores de Maquinaria Industrial, Tapas para paneles de control de equipo, Laminas de acrilico para la proteccin de instalaciones, Acrilicos Termoformados y estriados de formas determinadas.

CONSTRUCCION Y LUMINARIO:Cupulas termoformadas, Utilizacin de Laminas de Acrilico IMPACTA para prisiones de alta seguridad, Estadios, Museos, Exposiciones de Arte, etc.

TRANSPORTE:En la fabricacin de Parabrisas para Motos y para Lanchas a Motor, Implementacin Acrilica para la Aviacin Comercial.Usos: vdeo: