Los acabados de rendimiento o funcionales son tratamientos que se aplican a tejidos, tejidos u otros textiles para modificar sus propiedades químicas o físicas. Las telas pueden fabricarse para resistir el encogimiento, la decoloración, las arrugas y la suciedad. Se pueden agregar propiedades antimicrobianas, antiestáticas y repelentes al agua y las telas se pueden hacer más resistentes a las quemaduras. La mayoría de las telas (o en algunos casos, las prendas) se tratan después del teñido o estampado, para que el acabado no interfiera con la aplicación del color.
Control de encogimiento
Una propiedad textil de gran interés para el consumidor es la capacidad de las telas para mantener sus dimensiones, ya sea que la tela se use en prendas de vestir o muebles para el hogar. El encogimiento es una reducción en la longitud o el ancho de la tela; crecimiento es un término utilizado para un aumento en la dimensión de una tela. Se dice que una tela que no se encoge ni crece es dimensionalmente estable. Cuando uno considera que una prenda con una cintura de 25 pulgadas disminuirá 1¼ pulgadas si se encoge solo un 5 por ciento, es comprensible que controlar el encogimiento haya sido un objetivo de los productores y acabadores textiles durante muchos años. Dicho control generalmente ha implicado someter la tela a condiciones como la humedad o el calor que podrían inducir el encogimiento, antes de coserlas en las prendas.
Las telas más susceptibles a encogerse durante el lavado son aquellas que tienen una alta absorción de humedad. Estos incluyen algodón, rayón, lino y lana. La mayoría de los sintéticos (poliéster, nailon, acrílico y olefina) no absorben mucho agua y tienen una mayor estabilidad dimensional. La fabricación de telas tejidas o tricotadas impone tensiones en los materiales a medida que se estiran y se mantienen tensos. Cuando se elimina la tensión y estas telas se humedecen durante el lavado, los hilos se relajan y se acercan entre sí. La cantidad de relajación depende del grado de estiramiento que sufrieron las fibras durante la fabricación y la propensión de las fibras a absorber agua y estirarse. La lana y el rayón son más extensibles que muchas otras fibras y, por lo tanto, se encogen más. La lana tiene un problema adicional en el sentido de que las fibras están cubiertas con escamas que pueden engancharse y unirse, enredándose en condiciones de humedad, acción mecánica y calor. Esto se llama encogimiento de fieltro y es la razón principal por la que las telas de lana normalmente no se pueden lavar. Estas diferencias en telas y fibras señalan no solo la especificación de procedimientos de lavado o limpieza en seco para textiles, sino también la necesidad de desarrollar tratamientos de control de encogimiento que sean específicos para fibras y telas. El encogimiento por compresión, el método de control más general, es apropiado para telas 100 por ciento de algodón, lino o rayón. En el proceso, la tela se humedece y se coloca sobre una gruesa manta de lana o fieltro que se mueve alrededor de un pequeño rodillo. La tela mojada se estira a medida que se mueve alrededor del contorno del rodillo y luego se comprime y aprieta cuando ingresa a un área recta. Se aplica calor para fijar la estructura comprimida. Sanforized y Sanfor-set son nombres comerciales de este tipo de tratamiento para el control de la contracción.
Los tejidos de lana requieren tratamientos especiales para inhibir tanto la relajación como el encogimiento del fieltro. Lo primero se puede controlar humedeciendo o vaporizando la tela y dejándola secar en un estado relajado. En una variante de esto, la decatación, la tela se enrolla en un cilindro perforado y se inyecta vapor. El aire frío luego establece la estructura de tela relajada. La prevención del encogimiento del afieltrado permite lavar las lanas. Estos tratamientos implican alterar las escamas de las fibras de lana para que no se enganchen entre sí y se enreden mucho. Uno de estos procesos degrada la capa exterior de cascarilla, haciendo que las fibras sean más suaves. Un método preferido, que corre menos riesgo de degradar la propia fibra, es enmascarar las escamas aplicando una fina película de polímero.
Las fibras sintéticas, que son sensibles al calor, pueden encogerse cuando se aplica calor. Este fenómeno es evidente cuando los tejidos de fibras sintéticas se planchan a una temperatura demasiado alta. La tendencia al encogimiento por calor se puede controlar en el acabado termofijando la tela a una temperatura que permita que las moléculas de las fibras se relajen un poco. Por lo tanto, es menos probable que se relajen más y se encojan durante el uso y cuidado del producto textil.
Resistencia a las arrugas
Las telas hechas de algodón, rayón y lino se arrugan fácilmente y también retienen estas arrugas. En particular, las telas de algodón y mezclas de algodón suelen tener acabados resistentes a las arrugas aplicados para disminuir la necesidad de planchar. Estos acabados se remontan a 1929 cuando los tejidos de algodón se trataban con un compuesto químico de urea y formaldehído para formar una resina polimérica en el interior de la fibra. El tratamiento químico endureció la tela, haciéndola "resistente a las arrugas".
En la década de 1950, estos tejidos tratados, así como los fabricados con nailon y poliéster, que tienen una resistencia natural a las arrugas, se denominaron "lavar y usar". Esto enfatizó que no necesitarían plancharse después del lavado. Sin embargo, muchos de estos acabados de lavado y uso requerían un poco de planchado de retoque.
Otros avances en la química de los acabados que contienen formaldehído produjeron las telas de planchado permanente de las décadas de 1960 y 1970. Hoy en día se les conoce como acabados de planchado duradero en reconocimiento del hecho de que el acabado es bastante resistente al lavado pero no es permanente. El acabado de prensa duradera que se usa con más frecuencia es la dimetiloldihidroxietilenurea (DMDHEU). El químico se aplica a la tela y luego se cura (es decir, se calienta en un horno para que reaccione con las moléculas de celulosa en el algodón o el rayón). La reacción une las moléculas para que no puedan moverse y permitir que las arrugas se asienten.
Las telas tratadas se curan antes de convertirse en prendas o después. Las telas precuradas tienen su forma plana establecida y pueden ser difíciles de manejar durante la fabricación de productos textiles finales. En un proceso de poscurado alternativo, el acabado se aplica a la tela que luego se convierte en prendas y el paso de curado ocurre posteriormente. Esto permite que las arrugas, los pliegues, los dobladillos y otras características se fijen de forma duradera en las prendas.
Resistencia a la suciedad y las manchas
El ensuciamiento se puede inhibir impidiendo que se deposite sobre el tejido o facilitando su eliminación. La gama de acabados que incluye el Scotchgard patentado son ejemplos de la primera categoría. Los más efectivos contienen fluoropolímeros y funcionan de manera similar al acabado de los utensilios de cocina antiadherentes para repeler las manchas y la suciedad. La energía superficial del acabado de fluoropolímero es mucho más baja que la de los líquidos que pueden derramarse sobre la tela, por lo que tanto la suciedad aceitosa como la acuosa se acumulan y no penetran en las fibras. Estos acabados resistentes a las manchas y la suciedad también brindan un grado de repelencia al agua a las telas tratadas. Otra clase general de acabados resistentes a las manchas se basa en siliconas. Los acabados de silicona resisten las manchas de agua pero no repelen los líquidos aceitosos.
También hay acabados que ayudan a eliminar la suciedad y las manchas que se adhieren a las fibras. Estos agentes, generalmente denominados acabados para eliminar la suciedad, se desarrollaron para abordar la tendencia del poliéster y las telas de planchado duradero a absorber y retener las manchas transmitidas por el aceite. El agua y el detergente no podían penetrar tan fácilmente en estas telas y quitar las manchas, como había sido el caso con las telas de algodón sin terminar. El mecanismo común de la variedad de acabados para eliminar la suciedad es hacerlos más atractivos para las soluciones de detergente a base de agua. Un beneficio secundario de los acabados que liberan la suciedad es que, dado que atraen el agua, reducen la acumulación de electricidad estática y, por lo tanto, también sirven como acabados antiestáticos.
Están disponibles acabados fluoroquímicos especiales que confieren propiedades resistentes a la suciedad y de liberación de la suciedad. Estos acabados de doble acción son polímeros de cadena larga que tienen bloques que contienen flúor para repeler el agua, el aceite y la tierra, y bloques que atraen el agua. En el aire, los bloques fluoroquímicos salen a la superficie para resistir las manchas. Cuando la tela se sumerge en agua, los otros bloques, amantes del agua, están en la superficie, mejorando la capacidad de las fibras para absorber agua.
Resistencia a las llamas
Proporcionar algún tipo de resistencia a la quema ha sido un objetivo de los acabados de telas durante siglos. Los primeros acabados eran temporales ya que se quitaban cuando se lavaban las telas. La creciente preocupación por la seguridad en este siglo generó regulaciones federales para la resistencia a las llamas requerida para las telas utilizadas en la ropa. Las leyes locales y estatales imponen normas sobre la inflamabilidad de los materiales textiles en los edificios públicos. Como resultado, se desarrollaron acabados ignífugos duraderos.
En la literatura en esta área, se hace una distinción entre los términos "resistente a la llama" y "retardante de llama". La resistencia a la llama es más general y se refiere a la resistencia de un material a la combustión. Esa propiedad puede ser debida a una fibra que es inherentemente resistente a la ignición y/oa la propagación de llamas o puede ser conferida por la aplicación de un acabado. En este último caso, el acabado es un químico ignífugo. Muchas fibras sintéticas se encogen ante las llamas y, por lo tanto, resisten la ignición. Sin embargo, se quemarán al encenderse y pueden tratarse para inhibir la combustión. Modacrylic es naturalmente resistente a las llamas, al igual que algunas de las fibras de alto rendimiento que se utilizan hoy en día en prendas para bomberos y pilotos de carreras. El algodón y otras fibras celulósicas como el rayón y el lino se queman fácilmente; tienen la misma estructura química que el papel. Son estas fibras las que normalmente requieren un acabado retardante para hacerlas resistentes a las llamas.
Los acabados ignífugos funcionan apagando la llama o produciendo carbón que interfiere con el proceso de combustión. Los acabados para nylon y poliéster contienen bromo que reduce la generación de gases inflamables. Los acabados duraderos para telas de algodón y mezclas de algodón son compuestos de fósforo que reaccionan químicamente con las fibras de celulosa e inhiben la producción de compuestos que alimentan la llama.
Otros Acabados
Otros acabados posibles incluyen acabados antimicrobianos, resistentes a la luz, a prueba de polillas y termorreguladores.
Acabados Antimicrobianos
La ropa, especialmente la ropa sucia, es susceptible al crecimiento de moho, hongos y bacterias. El crecimiento de estos microbios en la tela no solo presenta problemas de salud, sino que también provoca malos olores. Los agentes antimicrobianos para proteger contra ambos también se pueden incorporar a las fibras fabricadas antes de que se hilan o se pueden aplicar como acabados a las telas. Los acabados antimicrobianos funcionan ya sea estableciendo una barrera contra los microbios, impidiendo que se adhieran a las fibras o, alternativamente, matando a los organismos agresores. Los agentes que matan hongos y bacterias se dividen en dos clases generales; materiales orgánicos y compuestos que contienen metales. El cobre, el zinc y la plata son metales biocidas que se han utilizado en telas y prendas de vestir, como calcetines y ropa interior. Las sales de amonio y los fenoles son compuestos orgánicos que se aplican. El ingrediente activo del spray antiséptico Lysol es un compuesto fenólico.
Acabados resistentes a la luz
Los rayos ultravioleta (UV) de la luz pueden ser dañinos para las telas de la ropa, así como para las personas que las usan. La luz ultravioleta rompe las cadenas de polímeros que componen las fibras y, en última instancia, debilita los tejidos. Algunas fibras (algodón, rayón, seda, olefina) se dañan más fácilmente que otras. La luz también puede cambiar la estructura de los tintes, provocando la decoloración de las telas. Los acabados resistentes a la luz funcionan absorbiendo preferentemente la radiación UV que sería dañina para las fibras o los tintes, o reflejando dicha radiación para que el textil no la absorba. Las preocupaciones sobre los efectos nocivos de la luz ultravioleta en la piel han impulsado el desarrollo de acabados que mejoran la absorción o el reflejo. La ropa hecha de telas con estos acabados se anuncia con cualidades de protección contra los rayos UV o el sol.
Acabados Antipolillas
Los tejidos de lana son dañados por las larvas de polilla, que consumen la proteína de lana y dejan agujeros en el tejido. Tradicionalmente, las lanas se almacenaban en bolsas con bolas de naftalina, gránulos grandes que contenían el ingrediente naftaleno que mataba a las larvas. A principios de la década de 2000, los acabados estaban disponibles para una aplicación duradera durante la fabricación de telas o una aplicación renovable cuando los artículos de lana se limpian en seco.
Acabados Termorreguladores
Los tejidos termorreguladores son sensibles a la temperatura ambiente o al calor corporal. Generalmente se los conoce como materiales de cambio de fase porque cambian de una fase (sólido a líquido o de líquido a sólido) en reacción a la temperatura ambiente. El cambio de fase consume o libera calor. El polietilenglicol exhibe este comportamiento cuando se aplica a las telas. Absorbe y retiene el calor a altas temperaturas, enfriando al usuario; luego libera esta energía térmica almacenada en condiciones más frías. El acabado se ha aplicado a camisetas, ropa interior, calcetines y ropa deportiva.
Ver también Algodón; Seda artificial; Lana.
Bibliografía
Mark, H., Norman S. Wooding y Sheldon M. Atlas. Postratamiento químico de textiles. Nueva York:Wiley-Interscience, 1971.
Slade, Philip E. Manual de tecnología de acabado de fibra. Nueva York:Marcel Dekker, 1997.