Acrylic fiber

Acrylic fibers are synthetic fibers made from a polymer (polyacrylonitrile) with an average molecular weight of ~100,000, about 1900 monomer units. For a fiber to be called "acrylic" in the US, the polymer must contain at least 85% acrylonitrilemonomer. Typical comonomers are vinyl acetate or methyl acrylate. DuPont created the first acrylic fibers in 1941 and trademarked them under the name Orlon.^[1] It was first developed in the mid-1940s but was not produced in large quantities until the 1950s. Strong and warm, acrylic fiber is often used for sweaters and tracksuits and as linings for boots and gloves, as well as in furnishing fabrics and carpets. It is manufactured as a filament, then cut into short staple lengths similar to wool hairs, and spun into yarn.

Modacrylic is a modified acrylic fiber that contains at least 35% and at most 85% acrylonitrile. Vinylidene chloride or vinyl bromide used in modacrylic give the fiber flame retardant properties. End-uses of modacrylic include faux fur, wigs, hair extensions, and protective clothing.

El polímero se forma por polimerización de radicales libres en suspensión acuosa. La fibra se produce disolviendo el polímero en un disolvente como N,N-dimetilformamida (DMF) o tiocianato de sodio acuoso , dosificándolo a través de una hilera de múltiples orificios y coagulando los filamentos resultantes en una solución acuosa del mismo disolvente (hilatura húmeda) o evaporando el disolvente en una corriente de gas inerte caliente (hilatura seca). El lavado, el estiramiento, el secado y el rizado completan el proceso. Las fibras acrílicas se producen en una gama de deniers , generalmente de 0,9 a 15, como fibra cortada o como una mecha de 500.000 a 1 millón de filamentos . Los usos finales incluyen suéteres, gorros, hilos para tejer a mano, calcetines, alfombras, toldos, cubiertas para barcos y tapicería; la fibra también se utiliza como precursor " PAN " para la fibra de carbono . La producción de fibras acrílicas se concentra en Extremo Oriente, Turquía, India, México y Sudamérica, aunque varios productores europeos siguen operando, entre ellos Dralon y Fisipe. Los productores estadounidenses han cesado su producción (excepto para usos especializados como materiales de fricción, juntas, papeles especiales, conductores y estuco), aunque la fibra acrílica en hebras y fibras cortas todavía se hilan en Estados Unidos. Entre las antiguas marcas estadounidenses de acrílico se encontraban Acrilan (Monsanto) y Creslan (American Cyanamid). Otras marcas que aún se utilizan son Dralon (Dralon GmbH) y Drytex (Sudamericana de Fibras, SA). A finales de la década de 1950, Courtaulds Ltd. comenzó a investigar la producción de una fibra acrílica que más tarde se denominaría "Courtelle" mediante un proceso de polimerización por solventes. El acrilato de metilo (6 %) y el acrilonitrilo se polimerizaron en una solución al 50 % de tiocianato de sodio para producir una pasta lista para hilar en un baño de agua y obtener fibra "courtelle" en diferentes grados de denier. La solución de tiocianato de sodio se reconcentró y reutilizó. La reacción fue un proceso continuo, con un reciclaje de aproximadamente el 5 % de los reactivos. Este proceso de reciclaje, al igual que el del disolvente, generó la acumulación de contaminantes. Una extensa investigación en el laboratorio de ingeniería química de Lockhurst Lane, Coventry, y en la planta piloto de preproducción de Little Heath permitió superar los problemas de reciclaje. Como resultado, el proceso se convirtió en un éxito comercial en una nueva planta de producción en Grimsby.

El acrílico es ligero, suave y cálido, con una textura similar a la de la lana . ^{[ 2 ]} También puede imitar otras fibras, como el algodón, cuando se hila en equipos de fibra corta. Algunos acrílicos se extruyen en forma coloreada o pigmentada; otros se extruyen en " crudo ", también conocido como "natural", "blanco crudo" o "sin teñir". La fibra pigmentada tiene la mayor permanencia del color. Sus fibras son muy resistentes en comparación con otras fibras sintéticas y naturales. Algunos acrílicos se utilizan en la confección de ropa como una alternativa más económica al cachemir , debido a la similitud en la textura de los materiales. Algunos tejidos acrílicos pueden formar bolitas fácilmente , aunque existen variantes que no forman bolitas. El acrílico absorbe bien el color, es lavable y generalmente es hipoalergénico. Sus usos finales incluyen calcetines, gorros, guantes, bufandas, suéteres, telas para el hogar y toldos. El acrílico también se puede utilizar para fabricar piel sintética y para confeccionar diversas prendas de punto.

Como el acrílico es una fibra sintética, las larvas de las polillas de la ropa no pueden digerirlo. Sin embargo, las fibras acrílicas mezcladas con lana o sucias pueden ser ingeridas como consecuencia de la mezcla de fibras. ^{[ 3 ]}

El acrílico es la fibra más utilizada en manualidades para quienes tejen a dos agujas o a ganchillo . El hilo acrílico puede percibirse como "barato" porque suele tener un precio inferior al de sus contrapartes de fibra natural y porque carece de algunas de sus propiedades, como la suavidad y la tendencia a afieltrarse. La fibra requiere calor para "relajarse" o fijar la forma de la prenda terminada, y no es tan cálida cuando está mojada como otras alternativas como la lana . Algunos tejedores también se quejan de que la fibra "chirría" al tejer o de que resulta doloroso tejer con ella debido a la falta de elasticidad del hilo. Por otro lado, es lavable a máquina y extremadamente resistente al color. Esto lo hace útil en ciertas prendas, como ropa de bebé, que requiere lavados frecuentes. Sin embargo, es mucho más inflamable que sus contrapartes de fibra natural, por lo que se debe tener precaución al confeccionar prendas para bebés y niños.

Un equipo de la Universidad de Plymouth en el Reino Unido dedicó 12 meses a analizar qué sucedía cuando varios materiales sintéticos se lavaban a diferentes temperaturas en lavadoras domésticas, utilizando diferentes combinaciones de detergentes, para cuantificar las microfibras desprendidas. Descubrieron que el acrílico era responsable de liberar casi 730.000 diminutas partículas sintéticas ( microplásticos ) por lavado, cinco veces más que el tejido de mezcla de poliéster y algodón, y casi 1,5 veces más que el poliéster puro . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} La investigación del ecólogo Mark Browne mostró residuos de fibras sintéticas en las costas a escala global, con la mayor concentración cerca de los vertidos de aguas residuales. Del material artificial encontrado en la costa, el 85% eran microfibras y coincidían con los tipos de material (como el nailon y el acrílico) utilizados en la ropa. ^{[ 8 ]}

A mediados del siglo XX, la empresa DuPont (EE. UU.) desarrollaba activamente un nuevo material que pudiera competir con el popular nailon en calidad y propiedades. DuPont introdujo este material por primera vez en 1948 para crear un tejido que rivalizara con el nailon en sus propiedades. Esta investigación dio como resultado el surgimiento del Orlon, una fibra sintética aislada de polímeros. El material resultó ser increíblemente práctico y, en muchas características, superaba a muchos análogos artificiales y naturales de la época. Sin embargo, el nuevo tejido tenía una desventaja importante: las fibras no se podían teñir. Solo en 1952, cuatro años después, los químicos de DuPont resolvieron este problema. Crearon una nueva versión del tejido sintético previamente inventado, que cumplía con todos los requisitos. Y lo más importante, se teñía perfectamente. Una característica distintiva de la fibra acrílica es su comportamiento al quemarse; se funde y emite un humo acre con un olor agrio. Aunque el tejido acrílico tiene ventajas y desventajas, es popular en el mundo de la moda y el textil debido a sus características.

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