resumen normas tecnicas textiles

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIAFACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICAINTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS TEXTILES

RESUMEN DE NORMAS TÉCNICAS REFERENTES A ANÁLISIS DE FIBRASCarlos Andrés Chavarría Manso

RESUMEN NORMA TÉCNICA ICONTEC 1213

ANÁLISIS CUALITATIVO DE LAS TELAS.

La norma ICONTEC 1213, tiene como objetivo principal la descripción de diferentes técnicas con el fin de identificar diferentes tipos de fibras textiles que son utilizadas como materia prima para la industria textil.

En el apartado 1. Se clasifican las fibras entre los tipos: natural y sintética y enuncia a su vez qué materiales pertenecen a cada división.

En el segundo apartado. Se realiza una descripción de los usos y de las limitaciones de la norma, en la cual se enuncia según el tipo de procedimiento, qué propiedad del material se va a analizar, sea el punto de fusión, índice de refracción, solubilidad, etc. También explica que los medios deben usarse según el tipo de fibra y la razón de uso de cada uno.

El apartado 4. Hace alusión a las precauciones de seguridad. En éste apartado se hace un llamado a las buenas prácticas de laboratorio, higiene y seguridad. Es decir; se enuncia que hay que ser cuidadosos en el laboratorio usando gafas de seguridad, buen manejo de los materiales reactivos y orden en las áreas de trabajo, uso de delantales y trajes adecuados en caso de trabajar con elementos realmente tóxicos y dañinos para el organismo y normas generales que todo laboratorio debe cumplir al momento de realizar alguna experiencia en el laboratorio.

El quinto apartado enuncia cada objeto a utilizar para realizar análisis de fibras como lo son: Microscopios compuestos, portaobjetos, cubiertas de vidrio, agujas de disección, tijeras, pinzas, dispositivos de determinación de sección transversal y demás implementos básicos para determinación de propiedades de los materiales.

El sexto apartado habla de reactivos usados y de los materiales. Se nomencla la especificación de cada elemento usado es decir; si un aceite mineral debe tener la especificación de su respectivo numeral, los reactivos tiene contenido la concentración de cada uno en gramos de reactivo en un volumen determinado de agua, los solventes tienen la caracterización apropiada y la cantidad a diluir para cumplimiento estándar de lo establecido, todo con el fin de brindar óptimas condiciones en los elementos de medición.

El séptimo apartado nos habla de la técnica de muestreo a tomar según ciertas consideraciones de cada tipo de fibra para preparar las probetas que se enuncian en el apartado 8. En el cual se menciona qué herramientas deben tomarse en cuenta para preparar una muestra según la composición de la fibra a analizar.

En el noveno apartado, se habla del procedimiento para realizar los ensayos de probeta para tener valores satisfactorios sobre la genética de la fibra o tejido al cual se le ha hecho un análisis, hay exámenes visuales y exámenes microscópicos, en el cual hay una tabla que indica según el tipo de material qué apariencia microscópica debe tener por dar un ejemplo: La cachemira según la apariencia microscópica debe tener la epidermis pronunciada, coronal, de borde parejo, la médula no debe estar presente, su pigmento es veteado y difuso etc. También se hace alusión y nomenclatura cuando las fibras son retorcidas y un apartado de “Otras fibras” en las cuales se menciona las fibras creadas por el hombre, la seda natural y el asbesto.




Los métodos a analizar enunciados son principalmente:

Exámen microscópico transversal.

En el cual se tiene un haz paralelo de fibras de hilo y se hace pasar por un bucle de alambres de cobre por uno de los orificios de una plancha de acero inoxidable, luego con una cuchilla se hace un corte parejo por ambos lados de la plancha y se examina la sección al aire o cubierta con un fluido que puede ser aceite mineral bajo una tapa de cristal, se observa y se compara con fotografías ubicadas en un anexo.

En caso de usarse un microscopio tipo Hardy, se deberán seguir las especificaciones de uso del mismo que enuncia la norma, luego la muestra se traslada a un portaobjetos de vidrio y se adecúa para observarlo en un microscopio para analizar y comparar las secciones conocidas.

Índice de refracción.

En esta prueba, se mide la capacidad de polarización de la luz de la fibra, en los cuales se analiza según la refracción y difracción de la luz por parte de la fibra qué tipo de fibra es cada una, también hay una tabla comparativa para determinar el índice de cada una de las fibras a estudiar.

Ensayo de ignición.

La norma ocupa una tabla destinada a las características de la fibra al pasar por el proceso de chamuscado y hay una representación del proceso para analizar de qué tipo es una fibra con sólo acercarla a la llama, ya sea porque las mismas se derriten ó se encogen, también hay especificaciones si la llama al apagarla genera olor o no y los residuos que forma cada una de las llamas.

Densidad.

Es una prueba química en la cual la fibra entra en contacto con unas soluciones orgánicas específicas nomencladas en la norma, se ebulle la solución y se deja la fibra secar, la densidad de las fibras generalmente se hace con esferas de vidrio calibradas para tal fin.

Ensayo de solubilidad.

Se presenta una tabla de tipo de solvente, concentración, temperatura y tiempo, para cada tipo de fibra textil, hay descrito un procedimiento para cada fibra según la temperatura, punto de ebullición y nivel de solubilidad de cada sustancia.

Secado por torsión.

Se sumergen las fibras paralelas en agua y se exprimen hasta retirar el exceso de fluido, se sostienen las fibras sobre una placa y se dejan secar las mismas, se ubican de tal manera que los extremos apunten al observador y según la dirección de la torsión se reconoce el tipo de fibra.

Ensayo de manchas.

Se aplica a la fibra una gota de reactivo de cloruro o yoduro de cinc y se examina si se han manchado o no, o también se calientan unas fibras frescas y se añade una gota de reactivo ácido de floroglucinol, según el tipo de mancha se reconocerá el material de la fibra textil.




Punto de fusión.

Se utiliza un aparato denominado, aparato de Fisher-Jonhs en el cual hay un proceso que involucra la temperatura para evidenciar si hay pruebas de ablandamiento de la muestra, en el punto de fusión; se comienza a observar un líquido que moja el portaobjetos en el que está apoyada la muestra problema y según la presión y el ablandamiento de la muestra es posible determinar qué tipo de muestra es (también hay una tabla de comparación para los puntos de fusión de las muestras)

También hay una prueba llamada “Etapa caliente de Kofler” en la cual se apoyan las fibras en un portaobjetos y se cubre con una tapa de vidrio. Se pone sobre un microscopio y se observan las líneas de polarización, luego se retiran los accesorios y se observa la luz ordinaria. Luego se aplica temperatura para observar las fibras y según el cruce de las polarizaciones y comparaciones según tablas se caracteriza un material.

Finalmente, hay un apartado para ensayos, apartados, tablas, gráficos y especificaciones para cada tipo de procedimiento, propiedades de las fibras y de los métodos a aplicar.

RESUMEN NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 481

ANÁLISIS QUÍMICO CUANTITATIVO DE FIBRAS.

En diferencia a la norma NTC 1312. En ésta norma se establecen parámetros para determinar cuantitativamente la cantidad de mezclas textiles que hay en una muestra problema, al igual que la norma previa enunciada, tiene un parágrafo para tipos de fibras, reactivos, materiales y equipos, toma de muestras y tratamiento de las mismas.

La norma, aplica métodos analíticos para el análisis cuantitativo no aplica para fibras de una misma clase o para fibras de la misma clase genérica pero que poseen diferencias físicas o químicas entre sí, tampoco el método es satisfactorio para mezclas bicomponentes.

A diferencia de la NTC 1312, la norma 481 contiene las definiciones de textil donde describe que es una tela tejida que se aplica en general a fibras o filamentos aptos para ser convertidos o usados como hilos o para la preparación de telas no tejidas, hechos de fibras naturales o artificiales y otros productos manufacturados. También define fibra bi-componente como la que consta de dos polímeros química o físicamente diferentes o ambos.

Los métodos para el análisis de fibra se agrupan en tres títulos: separación mecánica o disección, método de ensayo químico y análisis microscópico.

Hay un apartado para hablar de la importancia y uso de la norma en la que se enuncia que la misma puede ser usada para el ensayo de aceptación de despachos comerciales, pero teniendo cuidado porque la falta de información sobre precisión entre laboratorios puede ocasionar diferencias considerables. También en caso de diferencias considerables entre laboratorios, debe hacerse un análisis estadístico para la desviación estándar y comparar los resultados para realizar el respectivo análisis.




En el muestreo para ensayo y aceptación se hace al azar el tomar el número de unidades a analizar. Mientras que se debe seguir el siguiente proceso para la aceptación de la fibra.

Para Fibra de paca, tomar una muestra de cada paca en el lote de muestreo y ser tomada de mínimo 5 partes diferentes de la muestra. Para los hilos textiles, se toma un paquete al azar en el lote. Para la tela, se toma una muestra de ancho completo equivalente a 1 metro o de ancho necesario que contenga un patrón repetido, de ellos el más largo, del extremo de cada rollo o tela en el lote de muestreo, después de descartar como mínimo 1 metro de tela de la parte exterior del rollo. Para prendas, se toma un vestido o prenda al azar de cada lote de muestro y para otros textiles se toma una muestra de laboratorio de cada presentación o forma de despacho según sea acordado entre el vendedor y el cliente.

El apartado de especímenes de ensayo, habla de una preparación que, a menos que se pacte entre los involucrados se hará de la siguiente manera: Preparar un espécimen con una masa de 1 a 1.5 gramos y un pesamuestras. Se ponen la muestra y el espécimen en un horno y se calientan durante 1 hora a 105-110 °C. Se transfiere el pesa muestras a un desecador y se deja enfriar a temperatura ambiente. Para las telas que tengan patrones repetidos, se incluyen en todos los hilos el patrón dentro del espécimen de ensayo. Se toma el espécimen de otras unidades cando se está ensayando o analizando más de una unidad. Si los muestreos son para otros propósitos se toma una muestra del lote y se realiza el mismo procedimiento.

Prueba de contenido de humedad o recuperación de la humedad.

Se hace para determinar la cantidad de humedad de un textil cuando se recibe o cuando se encuentra en equilibrio de humedad.

El procedimiento a realizar empieza colocando el pesa muestras y la tapa en el horno y dejando calentar como en los especímenes de ensayo. Luego se transfiere el pesa muestras al desecador y se deja enfriar a temperatura ambiente. Se retira la tapa momentáneamente para equilibrar la presión y con la tapa puesta se pesa el recipiente. Se repite el proceso hasta que la masa del pesa muestras vacío tenga un peso constante de +/- 0.001 gramos.

Materiales no fibrosos

Estos procedimientos están previstos para remover los componentes no fibrosos de las fibras y sustancias agregadas por el fabricante, están aquí enunciadas el almidón, arcilla de China, jabones, ceras, aceites no secantes y algunas resinas. Pero no hay un procedimiento general para remover todas estas impurezas. Pigmentos usados con frecuenta como deslustrantes en la fabricación de fibras hechas por el hombre y algunas tinturas no se eliminan por procedimientos descritos. Por tanto es necesario cambiar el método de análisis y se especifica en cada parte de la norma.

Hay varios procedimientos según lo que se desee extraer.

Extracción con solvente (para remover sales, grasas, ceras, algunas resinas, etc)

Colocar el espécimen con masa seca durante dos horas en triclorofluoretano en un Soxhlet o extractor similar y se sifonea mínimo 6 veces, se deja secar la muestra al aire y se lleva al horno a 105-110 °C, hasta la obtención de una masa constante




Extracción con alcohol (para eliminación de jabones, acabados catiónicos, etc)

Colocar el espécimen con masa seca durante 2 h con alcohol etílico en un extractor Soxhlet o similar y se sifonea 6 veces, se deja secar al aire y se lleva al horno a 105-110 °C, hasta obtener una masa constante

Tratamiento acuoso (para remover materiales solubles en agua)

Sumergir el espécimen con una masa seca durante ½ h en agua a 50°C se usa un proporción de líquido a tela de 100:1, se agita el espécimen ocasionalmente con una agitador o por medio mecánico. Se enjuaga 3 veces en porciones limpias de agua caliente 50°C y se lleva al horno a 105-110 °C hasta obtener una masa constante

Tratamiento enzimático (para la remoción de almidón, gelatina, etc)

Sumergir el espécimen en una solución acuosa de una preparación solubilizante de almidón y proteína usando la concentración, proporción de líquido a tela, temperatura y tiempo de inmersión recomendados por el proveedor de la preparación enzimática. Luego se enjuaga el espécimen con agua caliente limpia. Para eliminar la arcilla de China o material similar de telas de tejido muy denso se debe enjuagar muy bien, se lleva al horno a 105-110 °C hasta obtener una masa constante

Remoción de resinas amino-aldehído

Se trata el espécimen con 1.5% de ácido fosfórico (85%) y 5% de urea a 75 °C durante 15-30 min, agitar ocasionalmente. Se enjuaga el espécimen con agua caliente (80 °C) hasta obtener una masa constante, masa D

Informe

Indica que la cantidad de material no fibrosa se determinó de acuerdo con esta norma Describen los materiales y producto del muestreo y el método utilizado Indica el tipo de extracción utilizada Reportan los valores individuales y promedio de los materiales no fibrosos en porcentaje

Separación mecánica.

Este se destina para la separación mecánica de hilos en un textil, siempre y cuando los diferentes hilos estén separados

Se procede a realizar lo siguiente

Seleccionar el espécimen cuidadosamente para incluir todos los hilos en una repetición completa del patrón

Colocar todo el espécimen en un recipiente de pesa muestra, pesado con aproximación de 1.001 g

Colocar el pesa muestra con el espécimen y la tapa separada en el horno entre 105-110 °C durante 1.5 h




Retirar el pesa muestra con el espécimen y tapado del horno, se transfieren a u desecador. Después de que el recipiente se enfría a temperatura ambiente, se pesan con aproximación de 0.001 g. Se resta la masa del recipiente vacío de esta masa apara obtener la masa del espécimen seco en horno, masa B

Separar los hilos de componentes y se coloca cada uno de los tipos e fibra en recipientes de pesaje prepesados

Colocar el pesa muestra con el espécimen se tapa y se transfieren a un desecador. Dejar enfriar el recipiente a temperatura ambiente y luego pesar con aproximación de 0.001 g Se resta la masa del recipiente vacío de esta masa apara obtener la masa del espécimen seco en horno, masa A1, A2, etc

Informe

Indica que los especímenes se ensayaron como se establece en la presente norma, por los métodos de separación o disección

Describe los materiales o productos a los que se les aplicó muestreo y el método de muestreo utilizado

Reportan los valores individuales y promedio del porcentaje de cada tipo de fibra, con base en la muestra seca

MÉTODOS DE ENSAYO QUÍMICOS

MÉTODO QUÍMICO N°1 MEZCLA DE ACETATO CON OTRAS FIBRAS

Este método está destinado a la separación de los tejidos de acetato solubles en acetona y se usa para mezclas de fibras de acetato (secundario) de algunas fibras, incluidas las modacrílicas

Los procedimientos a realizar para este método son

Pesar el espécimen seco y el pesafiltro con aproximación de 0.001 g. Etiquetar como Tara y Muestra

Colocar el espécimen en un erlenmeyer o un beaker y se cubre con 100 ml de mezcla de agua – acetona de 0-2 °C

Agitar el erlenmeyer o beaker con el espécimen durante 15 min a temperatura ambiente de 15-30 °C

Transferir el contenido del erlenmeyer a un embudo filtrante colocando en una matraz de succión

Filtrar la fibra residual Se repite lo anterior desde el segundo procedimiento dos veces adicionales Secar el residuo en el embudo por succión y se lava con varias porciones de agua a

70°C Recoger el residuo de lo anterior y se secarlo. Tener cuidado para no perder fibras en

el proceso. Examinar la extracción completa y repetir lo anterior desde el segundo procedimiento de ser necesario

Colocar el espécimen en un pesafiltro abierto y se seca en el horno entre 105-110 °C durante 1.5 h. Se deben colocar los especímenes húmedos en el horno mientras otros se secan




Retirar el pesafiltro de horno y colocarlo inmediatamente, sin tapa, en un desecador con CaSO4 y se deja enfriar 30 min

Tapar el pesafiltro, retirar el conjunto del desecador y se pesa con aproximación de 0.001 g. Rotular como Tara y muestra tratada

Retirar el espécimen y pesar el recipiente vacío con aproximación de 0.001 g. Rotular como Tara

INFORME

Indicar que los especímenes fueron ensayados como se indica en la presente norma Describir los materiales o productos a los que se les ha aplicado muestreo y el método que

se usó Reportar los valores individuales y el promedio del porcentaje de fibra disuelta y sin

disolver, con base en la muestra limpia y seca Reportar la composición calculada, con base en la recuperación de humedad, si se solicita

MÉTODO QUÍMICO N°2 FIBRAS MODACRÍLICAS MEZCLADAS CON FIBRAS DE CELULÓSICAS O LANA

Este método está aplicado a la aplicación de muestras de fibras modacrílicas con fibras celulósicas o lana



Colocar el espécimen en un vaso de precipitados de 250 ml, cubrir con 100 ml de γ -butirolactona

Dejar reposar 60 min ± 5 min a temperatura ambiente de 15-30 °C agitar cada 5 min Decantar el liquido a través de un tamiz 550μm (malla 30), devolver el espécimen al vaso

de precipitados Repetir lo anterior desde el segundo procedimiento, dejar que el espécimen permanezca

en γ -butirolactona durante ± 5 min Lavar el espécimen en agua corriente durante 10 min, si es de tela se lava el vaso de

precipitados original, si es fibroso o se encuentra en trozos pequeños, lavarlo en un tamiz de 180 μm (malla 80)

Recolectar el residuo anterior y secarlo suavemente. Tener cuidado de no perder ninguna fibra suelta en el proceso. Examinar que la extracción haya sido completa y de ser necesario se repite lo anterior desde el segundo procedimiento

Colocar el espécimen en un pesafiltro abierto y se seca en el horno a 105-110 °C durante 1.5 h. No colocar especímenes húmedos en el horno mientras se secan otros


Colocar la tapa sobre el pesafiltro que contiene el espécimen, retirar el conjunto del desecador y pesar con aproximación de 0.001 g. Rotular como Tara y muestra tratada


INFORME




Indicar que los especímenes se ensayaron de acuerdo con el método N° 2 de la presente norma

Describir los materiales o productos a los que se les ha aplicado muestreo y el método que se usó

Reportar los valores individuales y el promedio del porcentaje de fibra disuelta y sin disolver, con base en la muestra limpia y seca

Reportar la composición calculada, con base en la recuperación de humedad, si se solicita

Método químico n° 3 nailon 6 ó 6-6 mezclado con fibra natural o rayón

Este método se aplica a mezclas de 6 Ó 6-6 mezclado con algodón, rayón o lana



Colocar el espécimen en un vaso de precipitados de 250 ml, cubrir con la solución de HCOOH entre 100-150 ml

Decantar el líquido a través de un tamiz de 550μm (malla 30), devolver el espécimen al recipiente

Repetir lo anterior desde el segundo procedimiento Lavar el espécimen en agua corriente durante 10 min, si es de tela se lava el vaso de

precipitados original, si es fibroso o se encuentra en trozos pequeños, lavarlo en un tamiz de 180 μm (malla 80)

Recolectar el residuo anterior y secarlo suavemente. Tener cuidado de no perder ninguna fibra suelta en el proceso. Examinar que la extracción haya sido completa y de ser necesario se repite lo anterior desde el segundo procedimiento

Colocar el espécimen en un pesafiltro abierto y se seca en el horno a 105-110 °C durante 1.5 h. No colocar especímenes húmedos en el horno mientras se secan otros


Colocar la tapa sobre el pesafiltro que contiene el espécimen, retirar el conjunto del desecador y pesar con aproximación de 0.001 g. Rotular como Tara y muestra tratada


Informe




Reportar la composición calculada, con base en la recuperación de humedad

MÉTODO DE ENSAYO QUÍMICO N°4 RAYÓN MEZCLADO CON ALGODÓN

Este método se aplica a mezclas de rayón con algodón






Colocar el espécimen (pesa aprox. 1.0 g) en un vaso de precipitados de 500 ml, cubrir con la solución de H2SO4 al 59.5% de 100 ml a 150 ml

Dejar reposar 15 min ± 2 min a temperatura ambiente de 15-30 °C agitar cada 5 min Decantar el líquido a través de un tamiz de 550μm (malla 30), devolver el espécimen al

vaso de precipitados Repetir lo anterior desde el segundo procedimiento, dejar reposar el espécimen en el ácido

durante 30 min ±5 min Repetir lo anterior desde el segundo procedimiento, dejar la muestra en el ácido durante 5 ±1min

Lavar el espécimen en agua corriente durante 10 min, si es de tela se lava el vaso de precipitados original, si es fibroso o se encuentra en piezas pequeñas, lavarlo en un tamiz de 180 μm (malla 80)

Recolectar el residuo anterior y secarlo suavemente. Tener cuidado de no perder ninguna fibra suelta en el proceso. Examinar que la extracción este completa

Colocar el espécimen en un pesafiltro y se secarlo en el horno a 105-110 °C durante 1.5 h. No colocar los especímenes húmedos en el horno mientras hayan otros secándose

Retirar el recipiente del horno inmediatamente, colocarlo sin tapa en un desecador con un CaSO4 y dejar enfriar durante 30 min

Tapar el recipiente del espécimen, retirar el conjunto del desecador y pesar con aprox. 0.001 g. Rotular como Tara y la muestra tratada.

Retirar el espécimen y pesar el recipiente vacío con aprox. 0.001 g. rotular como Tara

INFORME




Reportar la composición calculada, con base en la recuperación de humedad

Ensayo químico n° 5. lana o poliéster mezclados con fibras celulósicas o seda

Este método es aplicable a mezclas de lana, con algodón, lino, acetato, seda y rayón



Colocar el espécimen en un vaso de precipitados de 250 ml, cubrir con al 70% entre 100-150 ml

Dejar reposar 15 min ± 2 min a temperatura ambiente de 15-30 °C agitar cada 5 min Decantar el líquido a través de un tamiz de 550μm (malla 30), devolver el espécimen al

vaso de precipitados




Repetir lo anterior desde el segundo procedimiento, dejar reposar el espécimen en el ácido durante 30 min ±5 min

Lavar el espécimen en agua corriente durante 10 min, si es de tela se lava el vaso de precipitados original, si es fibroso o se encuentra en piezas pequeñas, lavarlo en un tamiz de 180 μm (malla 80)

Colocar el espécimen en un pesafiltro y se secarlo en el horno a 105-110 °C durante 1.5 h. No colocar los especímenes húmedos en el horno mientras hayan otros secándose

Retirar el recipiente del horno inmediatamente, colocarlo sin tapa en un desecador con un CaSO4 y dejar enfriar durante 30 min

Tapar el recipiente del espécimen, retirar el conjunto del desecador y pesar con aprox. 0.001 g. Rotular como Tara y la muestra tratada.

Retirar el espécimen y pesar el recipiente vacío con aprox. 0.001 g. rotular como Tara

Informe




Reportar la composición calculada, con base en la recuperación de humedad si se solicita

Todos los análisis descritos en las normas, tienen un proceso de adecuación de la muestra problema que la misma enuncia para cada prueba en específico. Quedará a conciencia de la persona encargada de trabajar con las muestras, la claridad, precisión y veracidad del trabajo mostrado para dar la óptima apreciación de una correcta clasificación de fibras textiles.

resumen normas tecnicas textiles

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