Hilado, Filamentos e Hilos
El hilado es un proceso de manufactura para elaborar fibras de un polímeros. Es una forma especializada de extrusión que utiliza una hiladora para formar múltiples filamentos continuos.
Existen muchas formas de hilado: en húmedo, en seco, seco-con humectación a chorro, en fundido, de reacción, y electro-hilatura.
Hilado de Fibra: este método se utiliza para elaborar fibras sintéticas para varias industrias. Existen 3 tipos principales de hilado de fibra: por fundido, por solución y por reacción. En este tipo de hilado, un polímero líquido es extruido a través de un dado con varios pequeños orificios en una hiladora para formar filamentos delgados. Conforme avanzan, los filamentos se van solidificando y posteriormente se combinan con otros filamentos para formar hilos o son estirados para orientar las cadenas del polímero para ofrecer mejores propiedades mecánicas.
Hilado en Fundido: esta es la forma de hilado de fibra más común. En este proceso, se utiliza polímero ya fundido o fundiendo el polímero en forma de gránulos. A la salida del dado de extrusión, los filamentos se enfrían ya sea en agua, al aire o con rodillos enfriadores.
Los filamentos pueden juntarse o trenzarse para formar un hilo. Antes de enredar el hilo en su bobina, por lo general, se le trata con agua o un agente humectante y un lubricante para facilitar su posterior uso.
Las placas de las hiladoras pueden llegar a tener hasta 80,000 orificios, espaciados con menos de un milímetro de distancia. Algunas otras hiladoras tienen capilaridades superfinas de 50 micrómetros de diámetro.
Los polímeros más utilizados en hilado en fundido son el polietileno (PE), el polipropileno (PP) y el nylon o poliamida (PA).
Hilado en Solución: Este método es utilizado cuando el polímero deseado no forma una masa fundida estable. Estos polímeros son disueltos en una solución para hacerlos líquidos en lugar de fundirlos. Las dos formas principales de hilado en solución son: seco y húmedo.
En el hilado en solución en seco, el polímero es disuelto en un solvente volátil. Una vez disuelto, el polímero en solución es extruido a través de una hiladora rodeada por una torre secadora. La solución pasa por un proceso de secado, en donde el solvente es evaporado.
En el hilado en solución en húmedo, el polímero es disuelto en un solvente no-volátil. La hiladora, colocada en un baño coagulante, pro
voca que la fibra se precipite.
El líquido en el baño coagulante se selecciona para que el solvente se solubilice en él pero el polímero no. Esto permite que el polímero se precipite y forme los filamentos sólidos que se requieren. El solvente puede recuperarse al término del proceso. El arrastre del líquido coagulante en el filamento, reduce significativamente la velocidad de producción, lo que lo hace un proceso más lento que el proceso de fundido o solución en seco.
Hilado por Reacción: este proceso involucra la reticulación (unión cruzada) de monómeros o pre-polímeros para crear un nuevo polímero utilizando reacción en cadena extendida.
Este proceso es similar al de solución en seco, pero con un paso adicional. Durante la polimerización, las cadenas más cortas del monómero reaccionan para formar cadenas más largas e inter-conectadas, esta es la reticulación que permite fibras de polímero con buenas propiedades mecánicas.
Este es el proceso con el que se elaboran las fibras de poliéster elastano. El hilado por reacción se usa para reticular un polímero flexible con uno rígido, obteniendo una fibra resistente, durable y estirable.
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