Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Textil
Fibras naturales y artifciales 1TM1 Equipo !l"arado #$%que% !l&a It%el 'ar&ona S$nc(e% Nayely 'olín S$nc(e% Marco Maya )ri(uela Mariana
SEDA
INTRODUCCION Con este trabajo se pretende dar a conocer un poco de lo que es la seda, comenzando con su historia, hasta los nuevos proyectos que hay hoy en día sobre esta fibra. Es increíble conocer el proceso, ya que comienzas a saber cosas que ni siquiera imainabas, y comprendes porque es tan preciada, porque es tan fina y porque es tan eleantes, es aquí cuando comprendes es porque los chinos mantuvieron su obtenci!n es secreto durante muchos a"os, pero incluso aunque ya es fabricada en distintas partes del mundo china, como en muchas otras #reas siue siendo el mayor productor.
INTRODUCCION Con este trabajo se pretende dar a conocer un poco de lo que es la seda, comenzando con su historia, hasta los nuevos proyectos que hay hoy en día sobre esta fibra. Es increíble conocer el proceso, ya que comienzas a saber cosas que ni siquiera imainabas, y comprendes porque es tan preciada, porque es tan fina y porque es tan eleantes, es aquí cuando comprendes es porque los chinos mantuvieron su obtenci!n es secreto durante muchos a"os, pero incluso aunque ya es fabricada en distintas partes del mundo china, como en muchas otras #reas siue siendo el mayor productor.
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Fibroina y sericina En la hebra en crudo, antes de ser sometida a las operaciones industriales, la composición es de un *+ , de fbroina y un -+ , de sericina. .a sericina esta formada por sustancias albuminoides, grasas, resina y
colorantes. Es parcialmente soluble en agua y totalmente soluciones jabonosas, que son la que se emplea para su eliminación. .a fbrina tiene su composición química parecida a la de la lana: un
proteína altamente complicada, integrada por diversos aminoácidos, pero con la particularidad de que carece de azufre. a !brohina se compone de: "#.$% de carbón &.$% de hidrogeno '&.(% de o)igeno *#.+% de nitrógeno
Corte transversa !e a Se!a cr"!a
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Varie!a!es y cico bio#$ico
os gusanos de seda son las larvas de unos insectos lepidopteros, pertenecientes al genero -omby)-, son varias las familias de bombicidos cuya larvas producen !lamentos de posible utilización para la hilatura .os mas importantes son: ómby) 0yliata: esta especie procede de la india donde vive en estado silvestre sobre los robles. 1roduce una seda llamada 2tussa(3 o 2salvaje3, pero no es posible su cría en estado de domestica .
ómby) 1ernyi: vive tambi4n en los robles en estado silvestre. Es oriundo de ciertas regiones de hina dando una seda conocida por 2tussah de la hina3.
ómby) 5amamay: es la equivalente a las anteriores procedente del 6apón, donde vive en estado de silvestre en los robles.
7ttacus cynthia: es originario de 0anchuria dando sedas análogas a las anteriores.
ómby) 0ori: es la 8nica que se presta a su cría domestica.
Ti%os !e se!a Seda tussa(
Es el mas importante de todo los tipos de seda silvestres9 procede de las hilanderas del roble de la ndia ;7nthera mylitta<, de la china ;7nthera pernyi, o del 6apón ;7nthera yammay<. as larvas se alimentan principalmente del roble y alcanza mas o manos *$ cm de longitud. os capullos son ovalados y de += a $= mm de longitud. >u color es caf4 en los tipos de la ndia y hina, este color se debe al titanio ;acido tanico< de las hojas del roble. Este color de seda es di!cil eliminar mediante el blanqueo. 1or esta razon esta seda se utiliza en su natural.
Seda Eira
1roviene de la hilandera del árbol del ricino. Es una especie de mariposa 7sia ?riental, que viene en el estado silvestre. >us larvas se alimentan con hojas dela planta de ricino. a seda puede ser blanca, caf4 o rojiza. >e procesa para obtener seda (ilada. Seda Faraga
1rocede de la hilanderas altas. >us mariposas son bastante grandes y sus capullos, cuando se abren, tienen una anchura que pueden llegar a '" cm. a seda es de color caf4 y se elabora tambi4n para obtener seda (ilada puesto que es muy difícil devanar los capullos. Seda !na/e
1roviene de una hilandera comunitaria que vive en el @frica. as larvas tejen un nido com8n donde viven por centenares. os capullos que se encuentran en el nido no se pueden devanar9 por eso se elaboran para obtener seda hilada. a seda blanca, se pueden blanquear todavía mas, y es
as hilanderas japonesas del roble producen, sucesivamente, mas o menos $= capullos de un tamaAo de '$mm, cuya seda es de color verdoso o blanco. Esta seda se negocia bajo el nombre de seda ya&a&a y es la seda que mas se parece ala seda &orera0 Bodas las sedas tussah son mas irregulares que la seda morera y tienen una te)tura mas dura, pues reciben poco o ning8n desengomado. El desgomado es difícil debido a que la sericina esta parcialmente introducida en la !broina. os hilos de seda toussah y los tejidos derivados de ella se encuentran en el comercio como seda hilada o cruda, bajo los nombres de seda onan y seda S(antung0 Estos tipos de seda resisten bien al desgaste y son mas duraderos que la seda morera. os hilos de seda cruda presentan un engrosamiento que aparece en el comercio con el nombre colectivo de seda tussah: seda Erira, Fagara y !na/e0
Pro%ie!a!es y caracter&sticas !e os ti%os !e se!a
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Uso !e a se!a co'o (ibra y co'o tea a tela de seda es el tejido natural más fuerte del mundo y es práctico para muchos usos. a seda fue descubierta en hina hace " === aAos apro)imadamente y sigue siendo el líder mundial en producción de este material, seguido de 6apón, rasil e ndia. Estados unidos es el fabricante principal de productos de seda, mientras Crancia e talia son los principales fabricantes de tela de seda. Debido a su fuerza, belleza y te)tura suntuosa, este tejido es empleado para muchos propósitos diferentes.
a belleza natural de la seda y otras propiedades como la comodidad en climas cálidos y la calidez durante los meses más fríos la han hecho muy solicitada para el uso en telas de alta moda, lencería y ropa interior. • Es
usada en hilos de costura para artículos de alta calidad particularmente en: • opas de seda • Fama de te)tiles para el hogar • encería • 1apel de colgadura • Bapices y alfombras • Es usada en suturas quir8rgicas ; abajo< la seda no causa reacciones inGamatorias y es absorbida o degradada luego de que las heridas sanan. • En otros usos m4dicos se usan los microtubos biodegradables para reparar vasos sanguíneos, y como injertos moldeados para huesos, cartílagos y reconstrucción dental.
En la ropa de &u2er
a tela de seda es utilizada para muchos tipos diferentes de vestidos, incluidos los trajes nupciales, los de noche y los sarongs. 7dicionalmente, la seda puede ser usada para fabricar camisas, faldas o bufanda. En la ropa de (o&bre
7lgunos artículos para la vestimenta de hombres están hechos de tela de seda, incluidos las camisas y los trajes. as corbatas tambi4n pueden ser fabricadas de tejido de seda, así como tambi4n paAuelos decorativos para los bolsillos de chaquetas de trajes.
Para en (ogar
0uchos artículos dom4sticos están hechos de tela de seda, incluidos las sábanas, fundas para almohadas, manteles y cobertores para sofás. Dicho tejido tambi4n puede ser utilizado para cortinajes y ocasionalmente como cubiertas para pared de lujo. uando se utiliza tela de seda en el hogar, hay que recordar que la misma es muy absorbente y se mancha con facilidad, así que la humedad tendrá que mantenerse alejada de 4sta.
PRODUCCION MUNDIAL DE SEDA La producción de seda en el mundo es un negocio creciente. En el año 2000, la producción de seda en bruto llegaba a las 84.403 toneladas, que aumentaron a 12.!0 en el año 200. "ina e #ndia ocupan el primero $ segundo lugar respecti%amente, como los m&s grandes productores de seda en todo el mundo. La seda se utili'a para abrigos, c"aquetas, tra(es, )aldas, blusas, camisas, corbatas, lingerie, guantes, la'os, cortinas, manteler*a, maletas, etc. Las )ibras sint+ticas como el n$lon $ el pol$ester son m&s resistentes $ económicos que la seda. El ra$ón, compuesto de celulosa, es otra alternati%a a la seda. Las )ibras del bamb pueden tratarse para asimilarse para que lu'can $ se sientan como la seda. Las )&bricas de bamb est&n creciendo en popularidad $ son ambientalmente m&s sostenibles, pues el bamb crece )&cilmente sin ningn tipo de qu*mico, $ adem&s a$uda a la estabilidad de los suelos.
METODO DE O)TENCION DE LA SEDA
La seda es un producto natural que rene caracter*sticas nicas, $ el "ombre, intilmente, "a intentado obtenerla a tra%+s de m+todos arti)iciales e industriales. -n capullo est& constituido )undamentalmente por tres partes un te(ido de seda mu$ la/o borra, que se %ende como seda de 2 calidad el capullo propiamente dic"o $, en el interior, restos de borra interna (unto al insecto en estado de cris&lida o pupa. Los capullos pueden %enderse como )rescos o %erdes sin matar al insecto o en estado de secos o muertos.
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uando los gusanos tienen "ec"o el capullo, a partir del decimo d*a, los agricultores los cogen $ les quitan la borra $ las impure'as.
5asta entonces la cris&lida sigue %i%a $ en proceso de metamor)osis, por lo que es necesario interrumpirla a tra%+s del 6a"ogado7 con %apor o con aire caliente.espu+s se procede al secado $ una %e' concluido, el capullo %uel%e a tomar su )orma corporal, con la misma )inura pero sin %ida. 9osteriormente, en la industria te/til des"ilan el capullo de%anado o "iladura, que puede tener "asta 100 metros de "ilo, se "acen macerar en agua caliente de 80 a 100:, para que se ablande $ limpie de la goma o gres que lo acompaña. ;l de%anado simult&neo de %arios capullos se le nombra seda cruda o en greña. espu+s se cuecen los "ilos con agua de (abón, obteniendo )inalmente la seda cocida, sua%e al tacto, )le/ible, blanca $ brillante. El "ilo se recoge en una bobina.
GUSANO BOMBYX MORI ; partir de su nacimiento la %ida del gusano se trans)orma, pasando por cinco etapas separadas cada una de ellas por per*odos de sueño denominados >mudas>, durante los cuales reali'an un cambio de piel que les permite continuar su crecimiento. ompletado el desarrollo el gusano abandona la alimentación e inicia la )ormación del capullo de seda.
-L=#?@ E A-B;C@ E BE; En un espacio sombr*o $ aireado, $ en una super)icie aislada del suelo se colocan los capullos, "abitualmente en una cama de "o(as de morera situada sobre cañas o cartón per)orado. urante los 4D0 d*as, desde que rompe el "ue%o "asta que se e/trae el capullo, los gusanos necesitan ser atendidos permanentemente, aliment&ndolos dos %eces al d*a, limpiando su lec"o con )recuencia $ manteniendo una temperatura entre 1: $ 2:. EF=G;#@C; partir del d+cimo d*a del capulla(e se desmonta el entramado de "o(as $ se separa cada capullo, quit&ndole la borra $ las impure'as. omo la cris&lida sigue %i%a se a"oga con %apor o aire caliente tradicionalmente una s&bana al sol, $ si es necesario se procede al secado $ a la selección de los capullos para su %enta o "ilado. En este punto )inali'a el traba(o de los agricultores. 5#L;@ @ 6B;;@.7 on esta acti%idad se inician las labores de la industria te/til o del artesano sedero. 9ara des"ilar el capullo, que puede tener entre 800 $ 1.00metros de "ilo, se cuece en una caldera de cobre con agua a una temperatura de 80 a100 grados cent*grados, para que quede limpio del gres $ a)lo(en el "ilo de seda, momento en que el artesano los des"ila con una escobilla para pasarlos a un torno manual que %a )ormando made(as. ;l de%anado simult&neo de %arios capullos se le llama seda cruda o en greña
EMPAREJAR Las madejas se colocan en la devanadera grande, y de ahí a la zarja (torno más peqe!o" con # o $ redas seg%n el n%mero de he&ras qe se q'eran o&tener, hasta los ca!ones En este momento se 'ntrodce n hso en el ca!)n qe se g'ra para *ormar con las # o $ he&ras n %n'co h'lo de mayor cons'stenc'a Para ev'tar las asperezas de la seda y qe coja más torcedra se hmedecen las he&ras +'nalmente se o&t'enen madejas -./A01 Las madejas se cecen y &lanqean con aga y ja&)n para q'tarles las asperezas de&'da a la se r'c'na, remov'2ndolas para qe se &lanqeen por 'gal /e aclaran con aga y se secan al sol 3E4.01 En este momento se pede proceder a te!'r la seda con t'ntes natrales o dejarla en s color or'g'nal (&lanco, amar'llo, verde o rosa pál'do" 3RE5/A01 3odavía en madejas, la seda velve a los ca!ones para hacer la rd'm&re
ARAÑA esde su origen, "ace 30 millones de años, las arañas "an empleado la seda en mltiples aspectos de su biolog*a. Esto "a contribuido no sólo a su permanencia sobre la =ierra, sino tambi+n a su diseminación en pr&cticamente todos los ambientes. -na telaraña es una de las estructuras que las arañas )abrican con la seda que ellas mismas producen. La seda es un material )ibroso que algunos artrópodos insectos, ar&cnidos $ &caros secretan a tra%+s de gl&ndulas especiales. ;dem&s, la seda es uno de los materiales m&s )le/ibles que se conocen. -n "ilo de seda de araña puede tener una elasticidad de un 30 a un 0H, mu$ superior a la del nailon 1!H $ a la que produce el gusano de seda 20H. Esa capacidad el&stica es la que permite a las redes absorber el impacto de los insectos que c"ocan con ellas. Gecientemente se "an "ec"o %arios "alla'gos que contribu$en a e/plicar la )orma en que la seda cambia de l*quida a sólida se sabe que la seda l*quida tiene una alta concentración de cloruro de sodio $ que sólo cuando esta concentración ba(a, las mol+culas de prote*na que constitu$en la seda comien'an a unirse para )ormar )ibras. =ambi+n se sabe que el ambiente en el interior de las gl&ndulas de seda es alcalino, lo cual impide que las mol+culas de prote*na de seda se unan antes de tiempo.
Resistencia $a resistencia a la tracci!n suele ser de %,& a ',( )*a +&%%'(%% -*a. $a resistencia varía con la velocidad de hilado de las sedas. $as propiedades de la seda ampul#cea mayor, como las dem#s, varía dependiendo de la especie.
Estr"ct"ra Como muchas otras proteínas funcionales presentes en los seres vivos las de las sedas de ara"a se caracterizan por tres niveles estructurales, principalmente. El primero o /estructura primaria/ se refiere a la secuencia poli peptídica característica de cada proteína, en la que los distintos amino#cidos est#n unidos entre sí por enlaces peptídicos. El seundo nivel, /estructura secundaria/, hace referencia a la conformaci!n que adquieren estas cadenas poli peptídicas en el espacio y se caracteriza por asociaciones intermoleculares de tipo enlace de hidr!eno. $a /estructura terciaria/ hace referencia a la interacci!n y disposici!n entre las subestructuras secundarias.
Ti%os Cabe mencionar que actualmente se conocen m#s de 01.%%% especies diferentes de ara"as entre las cuales el (%2 emplea la seda para capturar presas. Adem#s se conocen m#s de '0% formas diferentes de telara"a. Entre las telara"as m#s estudiadas se encuentran aquellas de las que las ara"as se cuelan.
$a seda que forma las es%iraes transversaes est# compuesta por una fibra menos ríida, '*s e*stica y !e(or'abe, pero no tan resistente como las radiales. Est# dise"ada para que los insectos en luar de rebotar se queden adheridos, debido a la ran deformabilidad de la seda. Estas sedas son producidas en las l#ndulas flaeliformes y solo presentan un tipo de espidroína.
$a seda que forma las espirales au3iliares se enera en las l#ndulas ampul#cea menores y se utilizan como armaz!n a la hora de preparar las telas de ara"a antes de la eneraci!n de la seda de captura radial. $as ara"as producen tambi4n una se!a !e ti%o +'ortero+ que emplean en las juntas entre sedas de captura y sedas radiales.
Cic en a i'a$en %ara ver vi!eo
Ri$i!e, -'#!"o !e eastici!a!. $a riidez de la seda ampul#cea mayor varía dependiendo de la especie y la velocidad de post estirado. $a seda ampul#cea mayor +la m#s atractiva desde el punto de vista inenieril tiene normalmente m!dulos de elasticidad de entre 0 y '% )*a. Esto, aun siendo menor que en el 5evlar +6'0% )*a o el acero +67%% )*a supone un valor muy superior al de muchos materiales pl#sticos actuales, como el polipropileno+6 ')*a.
Resistencia la resistencia a la tracci!n suele ser de %,& a ',( )*a +&%%'(%% -*a. $a resistencia varía con la velocidad de hilado de las sedas. $as propiedades de la seda ampul#cea mayor, como las dem#s, varía dependiendo de la especie.
De(or'aci#n a rot"ra $a seda ampul#cea mayor suele romper en torno al 7% o 0(2 de su lonitud total inicial. $a seda flaeliforme +espiral de captura, por el contrario, presenta deformaciones mayores que oscilan entre &% y '8%2 de su lonitud total e incluso 79%2 en alunos casos como en Araneus diadematus.
METODO DE OBTENCION DE LA SEDA DE ARAÑA
Be anestesia a la araña con dió/ido de carbón, luego se su(eta patas arriba ba(o el microscopio, tiene un grupo de pequeños ori)icios que se llama tobera de "ilatura, estos producen un "ilo a partir de prote*nas liquidas, las prote*nas se c"ocan entre si se agrupan $ salen de la tobera de "ilatura en )orma de "ilo, la "ebra puede ser enrollada lentamente en un carrete se puede e/traer una )ibra de "asta 100 metros de largo de una sola araña el material es tan delgado unos micrones o un decimo del groso del cabello "umano, 100 metros de esta )ibra pesan solo 300 miligramos. La araña no su)re daños $ durante el proceso se le puede entretener aliment&ndola con grillos. El grupo alem&n $a est& tratando de desarrollar una "ileras arti)iciales, e i ntentan )abricar un dispositi%o de "ilado biomim+tico, dentro del marco de un pro$ecto con(unto desarrollado (unto a socios industriales $ patrocinado por el Aobierno
Pro!"cci#n arti(icia !e se!a !e ara/a en cabras trans$0nicas
$a empresa :e3ia ;iotechnoloies +Canad# se ha encarado de desarrollar un m4todo para clonar el en de la espidroína en embriones de cabra, con lo que consiue que las cabras adultas, sintetizan esta proteína de la seda y la secretan en la leche. Esto facilita tremendamente la e3tracci!n y la purificaci!n de la proteína. $a seda recombinante resultante y el proceso de obtenci!n est#n patentados bajo el nombre ;iosteel< +literalmente, /bioacero/. Entre las aplicaciones potenciales est#n suturas quir=ricas, vendajes, chalecos antibalas...
C$>C E: $A >-A)E: *A?A @E? @>DE
El mayor problema reside a=n en conseuir una tecnoloía de hilado que permita emular las propiedades de la seda de ara"a natural. *or ahora, lo hacen mediante e3trusi!n en un líquido que retira el aua de la seda, pero el proceso a=n no est# perfeccionado a escala de producci!n.
CONCLUSION Dentro de este trabajo, la seda, podemos percatar que es una de las mas bonitas y delicadas !bras, esto es debido a su características y propiedades que esta presenta, aunque la composición química de la !broina y sericina son tambi4n de gran importancia para el comportamiento de esta, la seda es la 8nica que sale o el gusano produce ya como hilo. 7demás de ser muy noble y delicada, es una de las !bras mas costosas del mercardo te)til. >u alto brillo y suave te)tura , así como la hermosa caída de los tejidos fabricados con ella, sus colores saturados, cambiantes, además de su casa tendencia la formación de arrugas, hacen que la seda natural sea un material muy codiciado. Bodas estas propiedades nos dan una idea de como poder mejor aspectos de la !bra, porque incluso esta !bra puede ser fabricad por el hombre y ahorrarse trabajo o costos de la producción que causa el hacer el hilo de seda.
