Tecnología de no TejidosTh. A. Fechter; U. Münstermann; A. Watzl Recientes Desarrollos en el
Enmarañdo por AguaEl enmarañado por agua (proceso “spunlace”) de fibras cortadas o continuas es uno
de los más interesantes procesos de adhesión para las telas no tejidas. El proceso de
enmarañado por agua está basado en el enmarañado o entrelazado de fibras individuales por medio del
uso de una multitud de chorros de agua muy finos. Para crear éste efecto, el agua es uniformemente
distribuida a través del ancho de la línea a una elevada presión en una denominada cabeza de
chorro, en donde es forzada a través de agujeros de tobera individuales colocados en el listón de
chorros.Los chorros de agua así creados, con un diámetro de 0.08 a 0.15 mm, hacen contacto con la
napa a una velocidad de 100 a 350 metros/segundo y en el proceso condensan y entrelazan las
fibras. Por medio de simulaciones numéricas a gran escala, así como subsiguientes ensayos y
numerosas mediciones, se ha optimizado la geometría interna de las cabezas de chorro de tal manera
que garantizan una distribución absolutamente uniforme del agua. Como consecuencia, se obtiene una
presión constante de hasta 600 bar y una tasa de flujo uniforme a través de todo el ancho de
trabajo, que puede ser de hasta 6.5 metros.
Vista esquemática de una cabeza de chorros Los listones por donde salen los chorros de
agua están sujetas a grandes esfuerzos mecánicos y químicos. Dependiendo de la presión, las fibras
y la calidad del agua, factores tales como la abrasión, la cavitación y las reacciones químicas con
el agua dan como resultado una vida de servicio de hasta 4.000 horas en condiciones óptimas, o de
sólo 100 horas en condiciones adversas.Se han desarrollado nuevos listones de chorro fabricados de
materiales especiales que tienen una duración de hasta 30 veces más, con presiones de hasta 600
bar. La optimizada geometría de la tobera asegura una perfecta formación del chorro de agua, de
modo que la transformación energética de la presión del agua en enmarañado se realiza con una
máxima eficiencia.Compactado, bondeado y succiónSólamente el eficiente pretratamiento de las napas
permite el bondeado de napas muy livianas (10 g/m2) y muy pesadas (> 500 g/m2). El proceso de
compactado por tambor/banda, patentado y desarrollado por Fleissner, con humidificación inicial
integrada y bondeado inicial, es idealmente apropiado para este propósito, para todas las gamas de
pesos y velocidades.En combinación con un proceso de bondeado de varias etapas, realizado ya sea en
tambores o en bandas, y un subsecuente sistema de desaguado de alta capacidad, se pueden procesar
casi toda clase de no tejidos para una multitud de aplicaciones.Tiempos de paro cortos en una línea
de “spunlace” constituyen un factor cada vez más importante debido a razones económicas. Cálculos
de rentabilidad han probado que una reducción en el tiempo de paro de sólamente un 10% se puede
traducir en un incremento de un 30% en la ganancia.La filtración del agua circulada es más
importante para tiempos de paro cortos y para un reducido mantenimiento. Fleissner ha desarrollado
una tecnología de filtración muy sofisticada, en la que el intervalo por la limpieza de los
listones de chorro se puede extender hasta en dos semanas.Instalaciones de alta velocidadLas
máximas velocidades de la línea en la actualidad son de alrededor de 200 m/min. Pero ya se están
fabricando instalaciones que están dispuestas para velocidades de producción de 250 a 300 m/min.
Sin embargo, la combinación de la tecnología “spunlace” con el proceso “spunbond”, esperada para el
futuro cercano, requerirá velocidades de la línea de 500 m/min y más.
Simulación de carga para la parte inferior de una cabeza de chorrosExtensos ensayos han
mostrado la correlación básica entre la llamada energía específica de enmarañado por agua, como
resultado del material y de la capacidad de la bomba hidráulica usada, así como de la fuerza que se
debe obtener como función de la velocidad de la línea. Esto permite determinar para una cierta
napa (con las propiedades de peso por unidad de área y material) el número de cabezas de chorro
requeridas para el enamarañado por agua y las respectivas presiones que dependen de la velocidad.De
esta manera se puede preparar de manera rápida y precisa una disposición o diagrama de la línea
para una aplicación específica, con un mínimo de energía y valores de resistencia máximo
garantizados para el producto.Estructuras de superficie mejoradasLas napas enmarañadas por agua son
usadas, entre otras cosas, como substratos de revestimiento para cuero sintético. Para estos
productos hay estrictas demandas impuestas en estructuras de superficie uniformes y ópticamente
impecables.Particularmente para esta aplicación se desarrolló un proceso que permite eliminar la
estructura lineal de la superficie de la napa típica para el enmarañado por agua.Fleissner tiene
más de 30 patentes, incluyendo en los campos de ingeniería de máquinas, construcción y diseño de
listones de chorros, y equipos y procesos para la modificación de estructuras superficiales así
como para la perforación y el estructurado.Proceso de “spunlace”El proceso de “spunlace” es
apropiado para toda clase de fibras y mezclas de fibras (fibras naturales y manufacturadas en una
amplia gama de títulos, incluyendo fibras PET, CV y Lyocell, PAN, PP, PE, algodón, fibras
bicomponentes, aramida, fibras de vidrio y de carbono, fibras bicompoentes partibles, y
microfibras) y también para todos los actuales procesos de formación de la napa (napas cardadas,
napas de colocación aerodinámica, napas de colocación en húmedo, y “spunbonded”).El proceso
“spunlace” permite fabricar una gran variedad de productos para casi cualquier campo de aplicación.
La siguiente es una lista de ejemplos típicos:•Para uso en hospitales: prendas para cirugía y
cortinas, sábanas para operación.•Para uso médico: bandas para cubrir heridas, gasas.•Productos
sanitarios: pañales para bebés, toallitas húmedas, productos de algodón, almohadillas de algodón,
toallas.•Trapitos de limpieza para uso casero, trapitos de limpieza industriales, trapitos de
limpieza para carros.•Tejidos para accesorios en el hogar: manteles y servilletas,
cortinas.•Entreforros.•Substratos de revestimiento para cuero sintético.•Industria automotriz:
revestimientos interiores.•Aplicaciones técnicas: telas para filtros, substratos para techos, telas
para aislantes, telas de recubrimiento repelentes al agua, geotextiles.•Prendas: ropa protectiva,
ropa deportiva, y ropa de varios usos.Con una máquina de configuración apropiada, es posible
también mejorar las propiedades de los géneros tejidos (tecnología Interspun), así como partir
microfibras o, en combinación con una unidad de colocación de fibras por aire (Airlaid), fabricar
productos de pulpa para una gran variedad de propósitos.Ventajas del enmarañado por aireComparado
con anteriores procesos de bondeado en que las napas de fibras eran bondeadas o adheridas
químicamente (con la adición de un aglutinante), térmicamente (con la adición de fibras
fusionadas), o mecánicamente (por punzonado), el enmarañado por aire ofrece las siguientes
ventajas.•No se requiere agregar aglutinantes o fibras fusionadas, permitiendo obtener productos
puros 100% naturales.•Altas velocidades de producción.•Amplia gama de pesos de napa —se pueden
bondear sin problemas no sólamente napas más pesadas sino también napas muy livianas.•Durante el
proceso no se presenta encogimiento y no ocurre casi estiraje.•Superficie suave y sin
punturas.•Napas con tacto muy suave y alta resistencia.•Ahorros en materia prima —resistencia
idéntica con menos material (o resistencia considerablemente más alta con la misma cantidad de
material).•Posible integración de las etapas del proceso, por ejemplo, perforación, impregnación, u
otros pasos de acabado.•El perfil de propiedades de la napa se puede adaptar exactamente a la
aplicación o al producto final deseado.Hasta ahora se han puesto en operación en todo el mundo más
de 100 líneas de “spunlace”. Los anchos de trabajo varían de un mínimo de 0.5 metros a un máximo de
4.8 metros, y la mayoría de las líneas tienen anchos de 1.8, 2.5, ó 3.6 metros. Dependiendo de
la aplicación, las velocidades de producción llegan hasta 200 m/min para napas livianas (30 a 40
g/m2), y 20 m/min para napas pesadas (200 a 400 g/m2). Estos son valores máximos que son alcanzados
sólo por unas pocas líneas. La mayoría de las líneas de la actualidad funcionan a velocidades de
entre 30 a 100 m/min para pesos de napa entre 30 y 250 g/m2.
Simulación de un flujo de chorro Prospectos para el futuroElevadas velocidades de 500
m/min y más, anchos de trabajo de hasta 5.5 metros, y presiones de operación de hasta 600 bar
impondrán demandas extremas en los componentes de la línea del futuro. Los últimos desarrollos de
la firma Fleissner en este campo tienen en cuenta todos estos factores.Otro potencial se presenta
en el área de la preparación del agua (filtración), que ejerce una influencia substancial en la
fiabilidad de la entera línea. En este caso se están desarrollando también mejoras en los
procesos.Especialmente para las futuras aplicaciones de los “spunlace” que reemplazan textiles por
napas (prendas, automóviles, accesorios para el hogar), se están desarrollando nuevos procesos de
estructurado que crean superficies parecidas a textiles. Julio-Agosto 2001
