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CUARTA PRÁCTICA

EL RAYÓN (CELULOSA REGENERADA)


OBJETIVO

Preparación de una fibra artificial como el rayón, por transformación química de la celulosa.

INTRODUCCIÓN

El deseo del ser humano de imitar, primero, y superar, después, a los productos naturales, ha sido siempre una constante en la historia. La fabricación de fibras textiles con propiedades específicas y determinadas ha sido unclaro ejemplo de ello. El desarrollo de estas fibras se debe a la gran demanda de fibras textiles, no siendo posible satisfacer dicha demanda únicamente con las fibras naturales.
El rayón fue la primera fibra manufacturada que se produjo a partir de un polímero que se encuentra en la naturaleza como es la celulosa contenida en la madera. Las fibras de celulosa presentes en el algodón y en el lino sonde gran pureza (90-95%) y tienen aplicación textil directa (se pueden tejer sin tratamientos químicos). La madera contiene del 40 al 60% de celulosa, el resto es fundamentalmente lignina que es necesario eliminar para obtener la celulosa pura. El consumo mayor de celulosa es para papel y cartones, en segundo lugar, para obtener fibras textiles como el rayón, el acetato de celulosa y el nitrato decelulosa.
Para fabricar hilos a partir de un polímero lineal, este se funde (termoplástico) y, la masa fundida, se hace pasar a través de una tobera con orificios de boquillas finas, y de esta forma transformarla en filamentos muy finos. Este proceso de hilado recibe el nombre de extrusión. La celulosa no se puede hilar por fusión ya que se descompone (carboniza) antes de fundir y tampoco pordisolución ya que no es soluble en ningún disolvente orgánico. Por ello la celulosa se transforma a través de un proceso químico, en un compuesto soluble que se puede hilar o laminar. Una vez hilado vuelve a transformarse en la celulosa original que recibe el nombre de rayón. No obstante, durante este proceso se produce una degradación parcial de las fibras de celulosa por lo que la longitud delas cadenas en el producto final es menor. Dependiendo del procedimiento químico usado el rayón recibe diferentes nombres, tales como rayón viscosa o rayón de cuproamonio entre otros. El rayón es, por tanto, una fibra de celulosa manufacturada y regenerada. Se le puede considerar una fibra artificial obtenida a partir de un polímero natural, a diferencia de otras fibras sintéticas que se obtienen apartir de productos petroquímicos.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Rayón viscosa

La celulosa, procedente de pasta de madera, recibe distintos tratamientos para poder utilizarla como fibra en la industria textil. En la preparación de la fibra denominada rayón viscosa las fibras de celulosa se tratan con una disolución de sosa y disulfuro de carbono, S2C. La sosa produce rotura de cadenas de celulosa dandouna celulosa de menor peso molecular. El xantato de celulosa así obtenido es una masa viscosa que se extruye a través de unos orificios de platino (hilado en húmedo). Las fibras resultantes se coagulan en un baño que contiene H2SO4, Na2SO4 y ZnSO4; así se obtiene una celulosa regenerada (rayón viscosa) con una superficie brillante y sedosa. Las fibras obtenidas se estiran hasta 30 veces sulongitud original, se recogen en bobinas y se secan para eliminar el disolvente (agua). Las fibrillas se tuercen y se estiran en haces formando hilos.



Si la disolución de viscosa se extiende con laminadoras y posteriormente se coagula, se obtienen películas de tipo celofán. El papel de celofán se prepara enfriando rápidamente el film, para que el tamaño de los cristales sea menor que la longitud deonda de la luz, por ello resulta tan transparente a la luz visible y a la luz ultravioleta. La permeabilidad a los gases es muy pequeña, de ahí su uso para envases de bombones, cigarrillos y dulces entre otros. Se evita la pérdida de aromas y que se enrancien.

Rayón de cuproamonio (rayón que se va a prepara en esta práctica)
En este proceso, la celulosa purificada se trata con el reactivo de...