IDENTIFICACIÓN DE FIBRAS NATURALES POR EL MÉTODO DEL MICROSCOPIO

LABORATORIO N°1

1. OBJETIVO GENERAL.

Adquirir destreza en una de las formas de identificación de las fibras textiles como es la “identificación de fibras con el uso del microscopio”.

Familiarizarse con la forma de vistas transversales y longitudinales de algunas fibras naturales.

2. FUNDAMENTO TEORICO.

Fibra textil.

Fibra es cada uno de los filamentos que, dispuestos en haces, entran en la composición de los hilos y tejidos, ya sean minerales, artificiales, vegetales o animales. Fibra textil es la unidad de materia de todo textil. Las características de una fibra textil se concretan en su: flexibilidad, finura y gran longitud referida a su tamaño (relación longitud/diámetro: de 500 a 1000 veces; es el plástico llevado a su máximo grado de orientación). Las fibras que se emplearon en primer lugar en la historia del textil fueron las que la propia naturaleza ofrecía; pero aunque existen más de 500 fibras naturales, muy pocas son en realidad las que pueden utilizarse industrialmente, pues no todas las materias se pueden hilar, ni todos los pelos y fibras orgánicas son aprovechables para convertirlos en tejidos. El carácter textil de una materia ha de comprender las condiciones necesarias de resistencia, elasticidad, longitud, aspecto, finura, etc. En la naturaleza, y con la única excepción de la seda, las fibras tienen una longitud limitada, que puede variar desde 1 mm, en el caso de los asbestos, hasta los 350 mm de algunas clases de lanas, y las llamamos fibras discontinuas. Químicamente podemos fabricar fibras de longitud indefinida, que resultarían similares al hilo producido en el capullo del gusano de seda y que denominamos filamentos; estos filamentos son susceptibles de ser cortados para asemejarse a las fibras naturales (fibra cortada).

Clasificación de las fibras textiles.

Una primordial clasificación de las fibras textiles se hace dividiéndolas en dos grandes grupos: fibras naturales y fibras manufacturadas. El primer grupo está constituido por todas aquellas fibras que como tales se encuentran en estado natural y que no exigen más que una ligera adecuación para ser hiladas y utilizadas como materia textil. El segundo grupo lo forman una gran diversidad de fibras que no existen en la naturaleza sino que han sido fabricadas mediante un artificio industrial. En cuanto a las fibras naturales, cabe hacer una subdivisión según el reino natural del que proceden: animales, procedentes del reino animal; vegetales, procedentes del reino vegetal; minerales, procedentes del reino mineral. En cuanto a las fibras manufacturadas, aquellas que han

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sido fabricadas en un proceso industrial, una parte de ellas, más raras y menos abundantes, son las artificiales, proceden de la industria que por medios físicos le confiere a una materia forma de fibra: como, por ejemplo, el vidrio, el papel y muchos metales. Otro gran conjunto lo constituyen las fibras sintéticas, obtenidas en la industria química a base de polímeros sintéticos. El sector textil no abarca solamente la fabricación de tejidos, el diseño de prendas y su confección. Una poderosa ingeniería textil se ocupa de investigar en el diseño de tecnología que perfeccione el hilado de la fibra, con mayor producción, más calidad y menos coste; se ocupa también en la investigación sobre materias primas que, siendo abundantes (como los hidrocarburos), son susceptibles de transformaciones tales que con ellas pueden obtenerse fibras textiles de un bajo coste y de alta calidad.

Fibras naturales:

Se encuentran en la naturaleza y son extraídas mediante procesos físicos o mecánicos.

Según su origen pueden ser:

a) Vegetales

Se subdividen según su ubicación dentro de la planta:

• Fibras de semilla. Están situadas junto a las semillas y se obtienen desprendiéndolas de éstas. En este grupo podemos contar al algodón y al capoc.

• Fibras del tallo. Llamadas también liberianas, se encuentran en el tallo, entre el leño y la corteza. Se requiere un procedimiento especial para obtenerlas. Pertenecen a este grupo el lino, el cáñamo, el yute, el abacá, el ramio y el kenaf.

• Fibras de las hojas. Pueden aislarse quitando la pulpa de las hojas. Dentro de éstas tenemos al sisal, al esparto, al formio y la rafia, entre otros.

• Fibras de fruto. Como el bonote, que se obtiene del revestimiento del coco.

• Fibras de raíz. Como el zacatón, del género Muhlenbergia.

b) Animales

A este grupo pertenecen la lana, los pelos de alpaca, vicuña, guanaco, camello bactriano, mohair, conejo, y el cashmere; también está la seda.

c) Minerales

La única que tiene este origen es el asbesto o amianto.

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Algodón:

La fibra del algodón es como una cinta granulosa, estirada y retorcida. En algunas variedades, el de mejor calidad, la fibra tiene forma casi cilíndrica. Está compuesto a base moléculas de celulosa, con la estructura molecular típica de ésta.

Observadas sus fibras con el microscopio óptico (OM) a 60 aumentos, se nos presentan en forma de cintas más o menos torcidas, típicas de muchos vegetales. Estas cintas están formadas por unos haces de fibras llamados macrofibrillas, que están entrelazadas entre sí torcidas en forma de espiral. La figura de la izquierda, tomada ya con el microscopio electrónico de barrido (SEM) y a 36.000 aumentos, evidencia cómo las macrofibrillas se desdoblan en microfibrillas que, a su vez, están compuestas de varios centenares de cadenas moleculares de celulosa. Su tasa legal de humedad y de retención de agua está directamente relacionada con estas características estructurales.

Sisal:

Fibra obtenida de la hoja de la pita, Agave fourcroydes (agaves americanos, principalmente en Yucatán, México, donde también se llama hennequén), que se caracteriza por su gran resistencia a la tracción y porque al quemarse produce cenizas negras, que lo distinguen del abacá. Un uso muy particular suyo es el de la fabricación de jarcias o cuerdas de la marinería y de sogas en general. El agave americano es especialmente abundante en México, probablemente originaria de aquí. La península de Yucatán ha sido tan productiva del Agave fourcroydes que el puerto de Sisal, principal punto de embarque, terminó por adjudicarle en nombre común a la planta: sisal.

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Lana:

La fibra de lana tiene una estructura molecular alargada, a base de cadenas de células que se unen en forma de muelle, lo que le confiere a la fibra su elasticidad, es decir, la capacidad de enderezarse y retorcerse sin ser deformada, recuperando siempre su forma original al cesar el estiramiento o la presión. Al estirar una fibra de lana, los enlaces transversales entre células se han forzado, quedando oblicuos, mientras dura el estiramiento. Al cesar éste, los enlaces-peldaño tienden a volver a su posición original.

Es una fibra rizada, según la estructura molecular explicada antes, lo que confiere volumen al hilo de lana y a su tejido.

Es una fibra larga, según las variedades de lana de cada raza. Presenta escamas en su superficie, lo que hace que pueda enfieltrarse.

Seda.

Es el filamento producido por el gusano de la especie Bombix Mori que se alimenta exclusivamente de hojas de morera; otras especies de gusanos se alimentan de hojas de roble y generan otro tipo de seda más gruesa llamada seda Tusa. La seda del Bombix Mori es la fibra natural más valiosa, este gusano comienza su crecimiento siendo una larva que se alimenta constantemente y a los 35 días comienza a transformarse en crisalida, para ello segrega una “baba” producida por dos glándulas que se encuentran en la cabeza. Esta baba está formada por una sustancia llamada Fibroina y otra llamada Sericina que al tomar contacto con el aire solidifica formando el filamento. El gusano se va envolviendo en el filamento y al término de 2 o 3 días ha formado completamente su capullo, luego de 20 días lo rompe y emerge como mariposa. Pero para devanar y aprovechar la fibra hay que sacrificar al insecto antes que rompa su capullo, para esto se sumergen en agua hirviendo, con esto se mata al gusano y se ablanda la sericina, luego se toman los extremos de varios capullos para formar un hilo fino, se los va extrayendo juntos del agua y se los retuerce; el filamento así obtenido se termina de constituir por solidificación debido al endurecimiento de la sericina al enfriarse. Se pueden devanar entre 800 y 1200 m., y el resto se utiliza para hilarlo cortado.

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3. MATERIALES Y EQUIPO.

MICROSCOPIO. Consta de dos o más lentes, que actúan en conjunto. El lente que se encuentra cerca del objeto recibe el nombre de objetivo.La imagen aumentada del objeto que es formada por el objetivo, se envía a un segundo lente o conjunto de lentes, próximos al ojo del observador, que reciben el nombre de oculares.Entre los microscopios compuestos tenemos la proyectina de gran utilidad en la industria textil, que se puede determinar lo siguiente:

Identificación de fibras. Uniformidad de diámetro o grosor de los hilos. Daño mecánico y químico de las fibras. Finura de las fibras. Macrofotografías.

MICROTOMO. Los micrótomos son instrumentos de corte para la elaboración de preparados que se usan en la microscopía. Para cumplir con las altas exigencias de tales preparados, los micrótomos permiten realizar cortes extremadamente finos como los requiere las fibras textiles. Los micrótomos en la elaboración de preparados para la microscopía normalmente los micrótomos modernos permiten cortes de un espesor de 0,1 hasta 100 µm. A modo comparativo: El cabello humano tiene un espesor entre 50 y 70 µm. Para poder analizar objetos, estos debían ser lo suficientemente finos para que la luz los traspasara. Los primeros micrótomos eran en su inicio simples cuchillas (normalmente cuchillas de afeitar) con los que se hacían cortes de forma manual. Los primeros micrótomos, tal como hoy en día los conocemos, se desarrollaron en 1770. Con estos se podía fijar la prueba y ajustar el grosor del corte mediante unos tornillos. Hoy en día, los micrótomos mecánicos se

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componen de un bloque, un sujeta-muestras y un equipo técnico para el control del avance. La calidad de los preparados depende del tipo de avance, de la geometría de la cuchilla y de la declinación (ángulo entre la cuchilla y la dirección de corte). Además de los micrótomos mecánicos hoy en día se usan cada vez más los micrótomos láser, con los que es posible preparar muestras sin contacto.

HOJA DE AFEITAR. Hojas de acero inoxidable de forma rectangular que en los lados de mayor longitud son muy filudos y en este laboratorio se usa para cortar transversalmente las diferentes fibras.

PORTA-OBJETO: Un portaobjetos es una fina placa de vidrio sobre el cual se disponen muestras para visualizarlas al Microscopio. Sus dimensiones típicas son de 75 mm x 26 mm. El objeto a observar suele disponerse sobre este instrumento para después situarse en el microscopio y ser observado. En ocasiones puede cubrirse la muestra con un cubreobjetos, una fina pieza de vidrio.

CUBRE-OBJETO: Un cubreobjetos es una fina hoja de material transparente de planta cuadrada (normalmente 20mm x 20mm) o rectangular (de 20 mm x 40 mm habitualmente). Se coloca sobre un objeto que va a ser observado bajo microscopio, el cual se suele encontrar sobre un portaobjetos

4. PROCEDIMIENTO.

Primero se elige la fibra a analizar que se encuentran en unos potes, este paso se tiene que hacer con cuidado para no contaminar las fibras restantes.

Se coge un conjunto de estas de tal manera que se encuentren lo más paralelizadas posible, para el caso de fibras de tallo simplemente su juntan, pero para fibras como el algodón o lana es necesario darle una paralelización más profunda.

Estas fibras ya paralelizadas se introduce por el agujero del disco del micrótomo con la ayuda de una aguja y un hilo con el fin de que queden sujetas y sean fácil de cortar.

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Una vez sujetas, con una Gillette, se hace un primer corte para quitar los sobrantes de fibra en el disco y este se ubica en el micrótomo.

Con el tornillo del micrótomo se hace ascender la aguja de este para sacar un poco de fibra, esta se corta minuciosamente ya que este será el corte que se va a ver en el microscopio.

Una vez cortada la fibra correctamente, se le pasa una capa delgada de esmalte transparente y se espera un aproximado de 5 minutos a que seque, en ese lapso de tiempo se prepara el porta-objeto al cual se le pone un gota pequeña de glicerina.

Cuando se seca el disco, se vuelve a sacar un poco de fibra para cortarlo y llevarlo al porta-objeto, este pedazo de fibra se pone en la gota de glicerina y luego es cubierto con una pequeña luna que sirve de cubre objeto para que la fibra a analizar no se mueva ni contamine.

Finalmente este corte es llevado al microscopio listo para identificar de que fibra se trata, para esto se tiene una guía patrón con el cual se puede comparar.

5. RESULTADOS.

I. Muestra 22

Esta muestra no era muy difícil de cortar la sección transversal en comparación con la fibra de algodón o animal, su vista transversal era de forma poligonal con un núcleo medio cuadrado, tenía forma de chirimoya. Esta fibra se trataba del SISAL.

II. Muestra 23

Esta era una muestra muy parecida a la muestra 22, los bordes de cada fibra tenia forma poligonal, sin embargo, el núcleo era casi redondo u ovalado, a primera impresión parecía el yute, pero observando bien el patrón guía se trata de la fibra ABACA.

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VISTA TRANSVERSAL VISTA LONGITUDINAL

VISTA TRANSVERSAL VISTA LONGITUDINAL

III. Muestra 2

Definitivamente esta muestra se trataba del algodón, pero al ver el corte transversal no tenía la forma del algodón crudo, ya que, este era más hinchado y el lumen más cerrado, pero tampoco era tan redondo como para decir que se trataba de un algodón mercerizado, viendo el patrón no hay una imagen que establezca de cual algodón se trata, pero por la textura que tenía el algodón y por lo sucio que estaba, debería ser ALGODÓN CRUDO.

IV. Muestra 51

Esta muestra a primera impresión parecía lana, pero al ver el corte transversal, no tenía la forma de la lana sino era redondo y con manchas negras, además se confirmó que no se trataba de la lana al ver su vista longitudinal, la fibra no presentaba escamas sino era un poco más fino, viendo el manual de patrones vemos que se trata de la fibra de VICUÑA.

V. Muestra 3

Esta muestra al igual que la muestra 51, era muy similar a la lana, incluso también pareciera que otra vez de vicuña, pero su diámetro del corte transversal era más pequeño, viendo el manual patrón se concluye que se trata de ALPACA.

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VISTA TRANSVERSAL VISTA LONGITUDINAL

VISTA TRANSVERSAL VISTA LONGITUDINAL

VISTA TRANSVERSAL VISTA LONGITUDINAL

VI. Muestra 32

Esta muestra se veía de buen aspecto y tacto, además un poco esponjoso, su vista longitudinal se veía redonda y continua, como filamentos, su vista transversal eran como triángulos lobulados, en mi muestra se veía unas ¾ partes correctas y el resto como una mancha, esto se debía al mal corte realizado ya que las fibras se habían arrastrado. Definitivamente esta fibra se trata de la SEDA.

6. CONCLUSIONES.

Las fibras de tallo son más fáciles de trabajar y manipular que una fibra animal o el algodón.

Hay muchas fibras que son muy parecidas a primera vista, incluso al verlo microscópicamente aún siguen pareciéndose, sin embargo hay algo casi difícil de percatar que los diferencia. Con esto concluimos que no basta con un método de identificación, es necesario aplicar otros métodos para estar más seguro de que fibra se trata.

Las fibras animales son más regulares que las fibras vegetales viéndolo longitudinalmente, las fibras vegetales se ven con diámetros irregulares y las animales se ven más uniformes a lo largo de su longitud.

7. RECOMENDACIONES.

Como se va a realizar varios cortes ya que los cortes no son correctos al inicio, se debe tener una cierta cantidad de gillets y no solo uno.

La glicerina se debe encontrar libre de impurezas ya que esto puede confundir al momento de observar a través del microscopio.

No se debe cortar con mucha fuerza ni tratar de hacerlo rápido, esto ocasiona que la fibra se arrastre y se vea una mancha en el microscopio.

Tener el área de trabajo limpio ya que por más mínimo que sean las impurezas, esto se verá reflejado en el microscopio.

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VISTA TRANSVERSAL VISTA LONGITUDINAL

Peinar lo más posible la fibra de algodón y animal para obtener resultados óptimos. Tener mucha paciencia.

8. BIBLIOGRAFIA.

http://fido.palermo.edu/servicios_dyc/blog/images/trabajos/1581_5378.pdf Lockuán Fidel Eduardo, LA INDUSTRIA TEXTIL Y SU CONTROL DE CALIDAD – Fibras

Textiles. Vol. II. Pág. 33-49, 112, 115.

9. ANEXO.

SIMBOLOS Y TRATAMIENTOS DE FIBRAS TEXTILES

Las normas internacionales de la industria exigen etiquetar cada prenda fabricada indicando la naturaleza y composición del tejido, así como las instrucciones elementales de tratamiento y conservación. A continuación se relacionan los símbolos que de acuerdo a estas normas acompañan cada prenda, y se explica el significado de cada símbolo.

TERMINOLOGÍA Y SIGNOS INTERNACIONALES

Son los signos que son empleados por los fabricantes de confección de todo el mundo para referirse a las operaciones de lavado, lejiado, planchado, lavado en seco y secado de las prendas.

Lavado.

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Lejiado.

Planchado.

Lavado en seco.

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Secado.

INDICE

1. OBJETIVO GENERAL...................................................................................................................1

2. FUNDAMENTO TEORICO...........................................................................................................1

3. MATERIALES Y EQUIPO..............................................................................................................4

4. PROCEDIMIENTO.......................................................................................................................6

5. RESULTADOS..............................................................................................................................7

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6. CONCLUSIONES..........................................................................................................................9

7. RECOMENDACIONES.................................................................................................................9

8. BIBLIOGRAFIA..........................................................................................................................10

9. ANEXO......................................................................................................................................10

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