Técnicas de hilado
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Técnicas de hilado
El uso más común de las poliamidas es la producción de hilos y fibras para distintas aplicaciones:
z fibras textiles, fibras continuas utilizadas en el sector textil;
z fibras industriales, fibras continuas utilizadas para aplicaciones técnicas;
z fibras discontinuas, utilizadas para revestimientos textiles de suelos y prendas de vestir;
z fibras de hilo continuo voluminoso (fibras BCF) para revestimientos textiles de suelos.
A continuación se incluyen las principales fases del hilado de poliamidas.
Almacenamiento y postpolimerización
Los gránulos de poliamida se deben almacenar en una atmósfera inerte, es decir, en silos inertizados con
nitrógeno de alta pureza. La poliamida 6 se puede utilizar en el proceso de hilado directamente después
del proceso de polimerización. Sin embargo, la poliamida 66 se suele secar para aumentar su viscosidad entre un 10 y un 20 %, según los requisitos del producto final (los hilos de gran tenacidad requieren una
viscosidad más elevada).
Hilado
Las virutas de poliamida se funden en un equipo especial a unos 300ºC y, a continuación, se envían, a través
de una tubería calentada, hasta las cabezas de hilado, donde los sistemas de solidificación rápida en fibras
producen los hilos. Cada hilo está formado por un número distinto de filamentos que provienen de la misma hilera. Este paso proporciona unas propiedades específicas al producto final.
La dimensión del hilo se suele determinar en deniers (peso en gramos de 9000 metros de hilo). Los hilos
con deniers reducidos (<100) suelen ser hilos textiles, mientras que los hilos con deniers elevados (hasta
algunos miles) son hilos BCF y técnicos.
Estirado y enrollado
Después de ser enfriados con aire acondicionado, los hilos reciben distintos tratamientos para alcanzar las
especificaciones necesarias:
z enmarañamiento con aire comprimido para entrelazar los filamentos de cada hilo;
z acabado con productos químicos para proporcionar propiedades antiestáticas y antibacterianas;
z estirado termomecánico/texturizado/fijado térmico para lograr las propiedades mecánicas necesarias.
El hilo se suele enrollar en bobinas, pero también se puede cortar y procesar en balas (fibras discontinuas).
Procesamiento de los hilos textiles
Las fibras de poliamida se producen fundiendo e hilando el polímero, normalmente proporcionado en forma de gránulos (virutas).
Los gránulos de poliamida se introducen en un mezclador (extrusora) en el cual se funden. En algunos procesos, el polímero fundido se obtiene directamente de la polimerización (hilado directo) o, en el caso de la
poliamida 66, de la postpolimerización.
La poliamida se bombea a través de tuberías calentadas hasta los cabezales de hilado, donde se hila con
la ayuda de las hiladoras. El flujo en cada uno de los cabezales de la hiladora se regula con bombas de
medición. Los filamentos se refrigeran inmediatamente con aire y se juntan para producir una o más líneas de hilo. El humo que se genera durante el proceso de refrigeración se recoge y se envía a una planta
de tratamiento.
Las líneas de hilo se entremezclan con aire comprimido y, a continuación, se lubrican con productos químicos especiales (ensimaje de la hilatura) que proporcionan al hilo las propiedades químicas necesarias. Los
efluentes y vapores que se producen en esta fase se envían a instalaciones de tratamiento.
Por último, los hilos se enrollan a una alta velocidad (hasta 6000 m/minuto) en un equipo especial (recogida) y se producen bobinas con un peso de entre 10 y 20 kg. Algunas tecnologías especiales (FOY, FDY) requieren una fase de estirado, que se lleva a cabo en cilindros especiales antes de enrollar el hilo.
A continuación, las bobinas se clasifican y se embalan en cajas o se envuelven en filas en palés.
Todas las zonas del proceso disponen de aire acondicionado.
Procesamiento de hilos técnicos
La principal diferencia de la producción de hilos técnicos es la presencia de una fase de estirado múltiple
antes del bobinado, necesaria para proporcionar una elevada tenacidad al hilo. Las fases de fundición e
hilado son iguales que para los hilos textiles.
El hilo se estira en cuatro laminadores (godets). El godet caliente genera vapores que se deben recoger y
enviar a la planta de tratamiento.
Por último, los hilos se enrollan con un equipo especial (recogida) y a alta velocidad y se producen las bobinas, que se clasifican y se embalan en cajas o se envuelven en filas en palés.
Procesamiento de fibras discontinuas
Las fases de fundición e hilado son prácticamente iguales a las de los hilos textiles.
El ensimaje de la hilatura se lleva a cabo en la bobina de recogida y, a continuación, los filamentos pasan
por los cilindros reflectores y se combinan en un solo cable de filamentos. Una unidad de arrastre transporta el cable de filamentos a una unidad de girasol que dispone el cable en latas que, posteriormente, se
colocan bajo un filete.
Los cables de filamento de varias latas se combinan y se introducen en una serie de bancos de estirado con
godets calientes y fríos. Entre los dos bancos, el cable de filamento se calienta con vapor.
A continuación, el cable de filamento se ondula y se termofija mecánicamente. Los vapores generados en
la unidad de termofijado se recogen y se envían a una instalación de tratamiento adecuada.
Finalmente, para el acabado, se añade aceite al cable de filamentos, que se corta en una máquina de corte
rotatoria. Las fibras cortadas caen en un túnel de recogida desde donde se transportan mecánica o neumáticamente a la prensa embaladora.
Procesamiento de hilos continuos voluminosos (BCF)
La abreviatura BCF (hilo continuo voluminoso) se utiliza para describir un hilo que se obtiene con un proceso continuo de hilado, estirado y texturizado en una sola fase. El producto final se caracteriza por su
apariencia voluminosa, que da nombre a este tipo de hilo. Las fases de fundición e hilado son prácticamente iguales que las del hilo textil. Por último, los hilos se enrollan con un equipo especial (recogida) y a alta velocidad y se producen las bobinas, que se clasifican y se embalan en cajas o se envuelven en filas en palés.