2012 IDENTIFICACIÓN DE FIBRAS EN MEZCLA DE DOS FIBRAS.
LABORATORIO DE FIBROLOGIA GRUPO 6: Integrantes:
- Arias Veramendi Kristel - Santiago Alvarez Ariana - Valle Leuyacc Flor - Ventura García José - Ruiz Asmat Kimberly
UNMSM
FII-ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA TEXTIL Y CONFECCIONES
LABORATORIO DE FIBROLOGIA IDENTIFICACION DE FIBRAS CUANTITATIVAMENTE IDENTIFICAR FIBRAS EN MEZCLA DE DOS FIBRAS. DETERMINAR PORCENTAJE DE LA MEZCLA
1. OBJETIVO Lograr identificar las distintas fibras y su respectivo porcentaje en una tela utilizando los métodos aprendidos de identificación de fibras con un margen de error máximo de
5%.
2. INTRODUCCION TEORICA Una mezcla es la combinación de fibras de diferente composición, longitud, diámetro o color que se hilan juntas para formar un hilo. Una mezcla es una tela que tiene un hilo de un contenido de fibra en la urdimbre e hilo de otro contenido de fibra en la trama. Un hilo de combinación es el que dos cabos distintos de fibras, torcidos en un solo hilo o cabo. Las fusiones mezclas y combinaciones dan a las telas propiedades que son distintas de las que se obtienen con una sola fibra. Por ejemplo la mezcla del algodón con el poliéster, como sabemos el algodón tiene bajo poder de abrasión en comparación con el poliéster, por resultado se obtendrá una tela más resistente al desgaste.
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3. EQUIPOS Y MATERIALES
Tubos de prueba
Pinza para vasos
Bagueta
Tijera
Mechero
Trípode
Rejilla de asbesto
Vaso de 250 ml.
Productos y reactivos químicos
Ácido clorhídrico al 20% P/P
Ácido sulfúrico al 70% P/P
Ácido sulfúrico al 59,5% P/P
Ácido Acético
Ácido Fórmico
Dimetilformamida
Hidróxido de sodio al 50% P/P
Acetona
Hidróxido de sodio al 10% P/P
Hipoclorito de sodio al 5% P/P
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4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Hacer un examen preliminar al hilo o al tejido. Si es tejido, diferenciar si es tejido plano o punto. Si es hilo, debemos observar si es de un cabo o de más cabos. Debe ver si es una sola fibra o hay mezcla íntima en el hilo. Para ellos utilizamos el método de la combustión. 2. Si es tejido plano, debes observar por separado el hilo de urdimbre (hilo que va paralelo al orillo de la tela); y el hilo de trama (hilo que va perpendicular al orillo de la tela) Y ver si la muestra tiene la mezcla en el hilo de urdimbre o el de trama, o si no hay mezcla íntima y el hilo de urdimbre es de una o dos fibras y el hilo de trama es de otra fibra y al formar el tejido forman la mezcla.
3. Si el tejido es de punto, destejer el tejido y ver si tiene un solo hilo o más y si la mezcla esta en cada uno de esos hilos o es una mezcla íntima que se encuentra en el hilo. 4. En todos los casos identificar los hilos por el método de la combustión, también nos podemos ayudar utilizando el método del microscopio si se tratar de hilos claros. Por cualquiera de estos métodos debe de obtener una primera premisa, que la debe comprobar por el método químico.
Por
ejemplo suponte que la muestra es Poliéster/algodón (Pes/Co), procedes de la siguiente forma. (O si fuera otra premisa, procedes de igual forma, pero utilizando los reactivos químicos que corresponden a esas fibras). 5. Tomas una pequeña muestra de tejido y pésala completamente seca. PI=Peso Inicial.- ejemplo suponga que la muestra pesa 2,24 gramos, a continuación atacas una de las fibras que compone la mezcla con el reactivo que la solubiliza, por ejemplo el poliéster. Una vez eliminada la primera fibra, lavas la muestra teniendo cuidado de no perder ningún hilito. Secas y enfrías la muestra para volverla a pesar completamente seca y fría. PF=Peso Final, Suponga que el peso final es 0,56 gramos.
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6. A continuación destruyes la otra fibra con su reactivo correspondiente y si disuelve quiere decir que tu premisa estaba bien. Realizas los siguiente cálculos:
7. Esta prueba debes hacerla por lo menos tres veces y debe hacerla en las dos forma si fuera posible. Primero atacarás el poliéster y en la siguiente prueba atacarás primero el algodón y así sucesivamente. 8. Luego entregarás los resultados al profesor y con los datos que el te dé, debe obtener el porcentaje de error cometido y este no debe ser mayor de un +-5%. La fórmula empleada es:
Donde:
E = Error cometido VT=Valor Teórico VP=Valor Práctico
9. En caso de que una muestra sea algodón debes hacerle el análisis para descartar de que no es viscosa para no cometer errores, porque mucho se confunde en estas dos fibras. 10. En caso de que las fibras sean sintéticas, realiza el análisis para diferenciar que no sean poliéster, nylon o acrílico, porque también la saben confundir. 11. Si la premisa que nos hemos formulado no es la correcta, debes comenzar nuevamente haciendo el análisis desde un inicio. 12. Para realizar este análisis se necesita mucha paciencia, dedicación, cuidado y sobre todo ser muy observador.
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5. TRATAMIENTO DE DATOS 1. Tela jersey punto delgado TABLA 1.1: Datos experimentales
JERSEY PUNTO DELGADO
P.FINAL
P.INICIAL
MUESTRA 1
0.03
0.02
MUESTRA 2
0.03
0.02
MUESTRA 3
0.03
0.02
CÁLCULO
Promedio
Aproximado
%lana
%poliést er
33.3%
67.7%
33.3%
67.7%
33.3%
67.7%
33.3%
66.7%
35%
65%
TABLA 1.2: Porcentaje de error
FIBRA LANA POLIESTER
Teórico 35% 65%
Experimental 35% 65%
%Error 0% 0%
2. Tela rosada TABLA 2.1: Datos experimentales
TELA ROSADA
P.FINAL
P.INICIAL
CÁLCULO
%Nylon
%Lana
MUESTRA 1
0.1
0.06
40%
60%
MUESTRA 2
0.1
0.07
30%
70%
MUESTRA 3
0.1
0.07
30%
70%
33.3%
66.7%
30%
70%
Promedio Aproximado
TABLA 2.2: Porcentaje de error
FIBRA NYLON LANA
Teórico 20% 80%
Experimental 30% 70%
%Error 50% 12.5%
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3. Tela brillosa TABLA 3.1: Datos experimentales
TELA BRILLOSA
P.FINAL P.INICIAL
MUESTRA 1
0.08
0.05
MUESTRA 2
0.08
0.07
MUESTRA 3
0.08
0.06
CÁLCULO
%Acetato
%Nylon
37.5%
62.5%
12.5%
87.5%
25%
75%
Promedio
25%
75%
Aproximado
25%
75%
%Nylon
%Viscosa
16.67%
83.33%
11.11%
88.89%
14.29%
85.71%
14.02%
85.98%
15%
85%
TABLA 3.2: Porcentaje de error
FIBRA ACETATO NYLON
Teórico 30% 70%
Experimental 25% 75%
%Error 16.7% 7.14%
4. Tejido punto grueso TABLA 4.1: Datos experimentales
TELA PUNTO GRUESA
P.FINAL P.INICIAL
MUESTRA 1
0.06
0.05
MUESTRA 2
0.09
0.08
MUESTRA 3
0.07
0.06
CÁLCULO
Promedio
Aproximado
TABLA 4.2: Porcentaje de error
FIBRA NYLON VISCOSA
Teórico 30% 70%
Experimental 15% 85%
%Error 50% 21%
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6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1. Tela jersey punto delgado
Para poder establecer los tipos de fibras en nuestra tela jersey de punto delgado hemos observado sus fibras en el microscopio con anterioridad, y mediante nuestros dibujos
hemos diferenciado
dos fibras de las cuales
posiblemente una de ellas sea lana y la otra una sintética. Luego de someterlas a combustión, la seguridad de que la primera sea lana aumenta pues su olor y sus cenizas concuerdan con los datos de nuestra tabla; seguidamente al someter a la sintética a llama vemos un comportamiento muy similar al del poliéster como también al del acrílico, guiados también en el humo que se desprende y la forma de sus cenizas. Para tener una certeza de nuestra fibra natural, la atacamos con NaOH 10% a una temperatura cercana a la ebullición, al esperar los 5 minutos notamos que la fibra es totalmente disuelta, cosa que solo ocurriría al dañar el enlace de cistina contenida en la lana, con lo cual queda confirmada su presencia en la tela. Para hallar la otra fibra tuvimos que descartar una de las dos posibilidades, así que atacamos con dimetilformamida QP100% a
durante 10 minutos,
como se mantuvo todo el tiempo sin alterarse no era acrílico y la confirmamos como poliéster. Para obtener nuestros porcentajes de cada fibra se prepararon 3 tubos de ensayo con cantidades de nuestra tela ya pesadas. Ya que el poliéster es disuelto con metacresol y nosotros no poseíamos este producto químico para disolverlo, decidimos empezar con la lana así que atacamos nuestro jersey con NaOH 10%, a una temperatura cercana a ebullición, esperamos
5
minutos, limpiamos las muestras y las enviamos a la estufa; ya secas pesamos cada una ellas y con los datos procedemos a calcular los porcentajes por muestras para completar la Tabla 1.1.
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Hemos obtenido como resultado un 33.3% LA y 66.7%Pes pero redondeando los decimales y utilizando porcentajes más comunes lo hemos aproximado a 35%LA y 65%Pes como esta expresado en esta tabla. Con los datos de la Tabla 1.2 , comparamos el valor teórico que nos entrego la profesora con el experimental, y hallamos el porcentaje de error cometido:
2. Tela rosada
Se necesitó realizar pruebas para identificar sus fibras a través de la microscopia, combustión y solubilidad química. Obteniendo como resultado que la muestra está compuesta por dos fibras, el nylon y el algodón. Para identificar en que porcentajes de cada fibra está compuesta, utilizamos 3 trozos de tela para realizar la prueba y obtener el promedio. Primero se atacó con un reactivo conocido como el HCl al 20% a una temperatura de 20ºC durante 10 minutos, transcurrido ese tiempo observamos que posee una coloración rosa que muestra el nylon disuelto en cada unos los 3 tubos, esperamos hasta que seque para así obtener un peso final de cada una de las muestras de la tela rosada. Como podemos ver en nuestra Tabla 2.1 los porcentajes obtenidos para la tela rosada fueron de 30% para el nylon, y 70% para el algodón. Con los valores teóricos de la Tabla 2.2 proporcionados de la muestra obtuvimos un porcentaje de error del 50% para el nylon y 12,5% para el algodón. Valores teóricos:
PA = 20% CO =80%
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3. Tela brillosa
Para la muestra de la tela brillosa al momento de desfibrilar identificamos que existen dos fibras. Al pasar por el método de combustión, se observa que ambas tienen cenizas duras. Entonces estas fibras pueden ser acetato, acrílico, nylon. Una de estas fibras es atacada con acido clorhídrico HCl 20% en 10min a 20ºC y se observa que es totalmente soluble lo que nos asegura que es nylon. Para la identificación de la otra fibra utilizaremos el compuesto acido acético Ch3COOH 100% a 20ºC en 5 min, la cual nos va asegurar si es acetato y en la prueba se demuestra. Para identificar en que porcentajes se encuentra ambas fibras identificadas que componen la muestra, utilizamos 3 muestras de la tela, la cuales atacamos con uno de los compuestos ya utilizados y que nos quede una sola fibra y así poder pesarla. Los porcentajes obtenidos para la tela brillosa fueron de 75% para el nylon, y 25% para el acetato como se muestra en la Tabla 3.1. Con los valores teóricos proporcionados de la muestra operamos y completamos la Tabla 3.2 obteniendo un porcentaje de error del 7.14% para el nylon y 16.67% para el acetato.
Valores teóricos: PA = 70% CA =30%
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4. Tela punto gruesa
Para la muestra de la tela punto gruesa, al momento de desfibrilar identificamos que existen dos fibras. En la combustión de ambas fibras, se observa que una tiene cenizas frágiles y las otras cenizas duras. En la primera puede ser algodón o viscosa y en la segunda nylon, acrílico o acetato.
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A la primera fibra la atacamos con acido sulfúrico a 59.5% a 20ºC en 20 min y se observa que se disuelve totalmente, en la otra atacamos con acido acético 100% 20ºC en 5 min y no se disuelve entonces con seguridad no será acetato, procedemos atacarlo con acido clorhídrico HCl 20% 10 min y se observa que se disuelve por completo lo cual nos asegura que es nylon. Para identificar en que porcentajes se encuentra ambas fibras identificadas que componen la muestra, utilizamos 3 muestras de la tela, la cuales atacamos con uno de los compuestos ya utilizados y que nos quede una sola fibra y así poder pesarla. Los porcentajes obtenidos para la tela punto gruesa fueron de 15% para el nylon, y 85% para la viscosa como vemos en nuestra Tabla 4.1. Con los valores teóricos proporcionados de la muestra ya en nuestra Tabla 4.2 obtuvimos un porcentaje de error del 50% para el nylon y 21.4% para la viscosa.
Valores teóricos: PA = 30% CV =70%
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7. CONCLUSIÓN
Como se puede observar para poder identificar con seguridad una, dos o tres fibras dentro de una tela se necesitan trabajar conjuntamente con tres métodos: observación directa al microscopio, comportamiento frente a la llama y por último la solubilidad química, si las trabajamos en este orden respectivamente, en cada etapa descartaríamos las diversas posibilidades una tras otra hasta quedarnos con la correcta.
Para conseguir porcentajes exactos o muy aproximados de cada fibra en la tela es necesario hacer una buena identificación de fibras, ya que la tela será sometida a los productos químicos que disuelvan a estas fibras en la concentración, tiempo y temperatura correspondiente.
Para identificar con seguridad una fibra necesitamos de pasos anteriores como es la microscopia (transversal y longitudinal), la combustión, la solubilidad, de esta última depende para ambos casos ya que con esta práctica identificaremos con una mayor seguridad las fibras y también la utilizaremos para así eliminar la fibra que deseamos y hallar su porcentaje en una muestra.
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8.CUESTIONARIO
1. ¿Qué sugerencias nos daría para identificar mezclas?
Primero identificar cuantas fibras existen en el tejido y observarlas. En segundo lugar pasar al método de combustión para tener alguna premisa. No guiarnos por el olor suele ser engañoso, por eso nos fijaremos en las cenizas, si son quebradizas o duras, si hay fusión o no lo hay. Lo que hace este método es identificar al grupo genérico de la fibra a la cual pertenece. Para ser más precisos procedemos a identificar con el método de solubilidad. 2. ¿Cómo harías para identificar un tejido de lana/poliéster?
El poliéster se puede identificar en la combustión por el humo negro con fusión que se observa en la llama y por las cenizas negros duras que deja. Y se puede corroborar al mezclarlo con metacresol donde es totalmente soluble. La lana se puede también identificar en la combustión por su olor a pelo quemado, para comprobarlo a la fibra la atacaríamos con NaOH 50% 5min en ebullición y se observa que es soluble. 3. ¿Cómo identificarías una muestra de tejido de acetato /nylon?
En la prueba de combustión sus cenizas son en ambos casos duras y negras, los que nos lleva a pensar que puede ser acetato, poliéster, nylon o acrílica. Descartaremos estas posibilidades con la prueba de solubilidad. Atacaremos a una de estas fibras con acido acético glacial 100% si observamos que se solubiliza sin duda es acetato. Si en caso contrario queremos identificar si es nylon atacaremos a la fibra con HCl 20% a 20ºC acido clorhídrico y se observa que la fibra será totalmente soluble.
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9. BIBLIOGRAFIA
Introducción a los textiles Hollen. Editorial LIMUSA. pág. 24
Métodos de identificación de las diferentes fibras poliamídicas http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/5532/1/Article02.pdf
Método de ensayo para la identificación primaria de fibras textiles http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/1327-78.pdf
Polímeros celulósicos http://www.textoscientificos.com/polimeros/polimeros-celulosicos
Fibras Textiles: Naturales, Artificiales y Sintéticas http://indumentariaymoda.com/2008/09/12/fibras-textiles-naturalesartificiales-y-sinteticas/
Ciencia de los polímeros http://books.google.com.pe/books?id=vL9QrpOKsQcC&pg=PA450&lpg= PA450&dq=viscosa+acido+sulfurico&source=bl&ots=yvMAeczoEm&sig=i d7EYAWg_Mot89ljAoS8T_bzCd4&hl=es419&sa=X&ei=caLaT4a0L4jM9QSmtcX9Aw&ved=0CE8Q6AEwAQ#v=on epage&q=viscosa%20acido%20sulfurico&f=false
