1.Fibras Textiles

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FIBRAS TEXTILES

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CONTENIDO

1. Reseña Histórica de las Fibras Textiles

2. Definición

3. Clasificación

4. Propiedades de las fibras

5. Clasificación de las propiedades

6. Fibras Sintéticas

6.1. Nylon

6.2. Lycra

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FIBRAS TEXTILES

1. Reseña Histórica

Durante miles de años, el uso de las fibras estaba limitado a aquellas disponibles en el mundo natural. Desde nuestros orígenes por pudor y para protegerse de las inclemencias del clima, el hombre ha tenido necesidad de cubrirse cuerpo. Al principio lo hizo con ramas, hojas, piel de animales. Apenas hace un siglo, se desarrolló la primera fibra artificial, lo que dio inicio a una gran revolución en la fabricación de nuevas telas.

Se considera que la más antigua fibra textil es el lino, conocido desde hace aproximadamente 7,000 años. El lino más fino se usaba para los sudarios con los que enterraban a los faraones egipcios.

Los mayores productores de lino son Rusia, Polonia, Alemania, Bélgica y Francia.

El algodón fue usado hace 5,000 a 7,000 años. Los egipcios usaban ropa de algodón desde entonces. El algodón fue cultivado por primera vez en el año 1621 en Virginia-USA. En los Estados Unidos, donde se cultivaba a gran escala en las grandes plantaciones del Sur, se desarrollaron diversos métodos para procesarlo, incluyendo el desarrollo del telar mecánico, que permitió mejorar y darle variedad a las telas de algodón.

Los principales productores de algodón son los Estados Unidos, China e India.

La lana fue utilizada desde hace 5,000 años por diversos pueblos. Tuvo cuna en Egipto y países del cercano oriente. Los antiguos flamencos eran hábiles tejedores, tintoreros y acabadores. Existen 40 diferentes razas de ovejas, que producen aproximadamente 200 tipos de lana de diversos grados.

Los mayores productores son Australia, Nueva Zelanda, China, Sudáfrica y Argentina.

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La seda se conoce desde hace 5,600 años y se cree que fue descubierta por una princesa china. Está hecha de dos filamentos continuos que se pegan para formar el capullo del gusano de seda.

La cultura de la seda empezó patrocinada por la esposa de un emperador chino. Los secretos de su cultivo y fabricación fueron guardados celosamente por los chinos durante cerca de 3,000 años.

Se cuenta que dos monjes sacaron de contrabando de China huevos del gusano de seda y semillas del moral, el árbol del que se alimenta, escondiéndolos en un hueco de sus bastones.

India aprendió la cultura de la seda cuando una princesa china se casó con un príncipe indio. Hoy en día, el mayor productor y exportador de seda es Japón.

El naturalista inglés Robert Hooke publicó un artículo en 1664 donde sugería la posibilidad de producir una fibra artificial tan buena o mejor que la seda, pero su objetivo no se consiguió durante más de dos siglos.

El químico francés Hilaire de Charbonett inventó la "seda artificial", a partir de la celulosa, en 1884. Cinco años después, sus telas causaron sensación en la Exhibición de París, lo que le permitió construir la primera planta comercial para producir la nueva tela, el rayón, en Francia. A Charbonett se le conoce como "el padre de la industria del rayón".

A principios del siglo pasado, se hicieron varios intentos para producir rayón en los Estados Unidos, pero sin ningún éxito comercial hasta 1910, cuando la Compañía Viscose pudo desarrollar dos tipos de fibra de rayón y producirla a gran escala.

En 1893, el estadounidense Arthur Little inventó otro producto de celulosa, el acetato y lo desarrolló como una película. Para 1910, Camille y Henry Dreyfus estaban produciendo con acetato película para cine y artículos de tocador en Suiza.

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Durante la Primera Guerra Mundial, los Dreyfus instalaron plantas en Inglaterra y los Estados Unidos para producir, a partir del acetato de celulosa, alas para los aviones de combate y otros productos.

El primer uso de la fibra de acetato para fabricar productos textiles fue desarrollado por la Compañía Celanese, en 1924.

Mientras tanto, la producción del rayón aumentaba y sus precios bajaban cada vez más. Para mediados de los veinte, los fabricantes textiles podían conseguir la fibra a la mitad del precio de la seda cruda.

En 1931, el químico estadounidense Wallace Carothers trabajaba en los laboratorios de la Compañía DuPont, y descubrió unas moléculas gigantes llamadas polímeros. Enfocó sus esfuerzos en una fibra llamada simplemente "66", un número derivado de su estructura molecular. El Nylon, la "fibra milagrosa" había nacido.

El advenimiento del Nylon creó una revolución en la industria de las fibras. El rayón y el acetato eran derivados de la celulosa de las plantas, pero el Nylon era completamente sintetizado a partir de petroquímicos. Estableció las bases para los descubrimientos que vendrían después, en un mundo totalmente nuevo de fibras manufacturadas.

La DuPont comenzó la producción comercial del Nylon en 1939. Su producto más exitoso fueron las medias de Nylon, aclamadas como la mayor innovación en la moda femenina del siglo Veinte.

Durante el conflicto bélico, el Nylon reemplazó a la seda asiática en la fabricación de paracaídas, pero también se usó en llantas, tiendas de campaña, cuerdas, mantas y otros pertrechos militares. Inclusive se utilizó para la producción de un papel especial utilizado en los billetes de dólares.

Las mujeres apenas pudieron probar la belleza y durabilidad de sus primeras medias de Nylon, cuando Estados Unidos entró a la Segunda Guerra Mundial y el gobierno destinó toda la producción de Nylon para uso militar. Las medias, que costaban poco más de un dólar antes de la guerra, se conseguían en el mercado negro por diez dólares.

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Al terminar la guerra y reiniciarse la fabricación de medias, las mujeres verdaderamente se las arrebataban en las tiendas. La mayor parte de la producción de Nylon se destinó a satisfacer la enorme demanda del producto, pero después se utilizó también en alfombras, tapetes y vestiduras de autos.

Se empezaron a producir nuevas fibras, como las metalizadas y el acrílico, un producto similar a la lana. En 1952, la expresión "wash and wear" o "lavar y usar" fue acuñada para describir una nueva mezcla de algodón y acrílico. El término eventualmente se aplicó a una gran variedad de combinaciones de fibras.

La comercialización del poliéster al año siguiente fue acompañada de la introducción del triacetato. La mayoría de las fibras básicas manufacturadas en el siglo Veinte habían sido descubiertas y los ingenieros de la industria textil se dedicaron a refinarlas y mejorarlas, mientras su uso se extendía por todo el mundo.

A partir de los sesentas, la gente compró más y más ropa hecha con poliéster. Cuando aparecieron las primeras secadoras eléctricas de ropa, las prendas de lavar y usar salían prácticamente sin arrugas. Aún secándolas en el tendedero, el planchado se facilitó enormemente.

Aparecieron telas más durables y con colores más permanentes. Se lograron nuevos efectos de teñido y los tejidos que mantenían su forma ofrecieron un mayor confort y estilo. Las nuevas fibras fueron modificadas para ser resistentes a las flamas, desmancharse con facilidad, alcanzar una mayor blancura o brillo y secarse más fácilmente.

Se introdujeron nuevos productos como Spandex, una fibra elástica que puede estirarse hasta en un 100 por ciento y volver a su tamaño normal como el caucho o goma natural, por lo que se utilizó en la fabricación de ropa interior femenina. Está basada en el poliuterano, inventado por William Hanford y Donald Holmes y comercializada por la DuPont en los sesentas.

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Cuando inició el programa espacial de los Estados Unidos, la industria de ese país diseñó todo tipo de fibras para los trajes de los astronautas y para la construcción y protección de las naves.

Inclusive la bandera que plantó Neil Armstrong en la Luna, el 20 de julio de 1969, fue hecha con Nylon.

En los setentas se trabajó en el desarrollo de fibras textiles más seguras, especialmente para las pijamas de niños y bebés, con telas antiinflamables. Este tipo de fibras se utilizaron después para hacer alfombras y tapices para muebles, que ofrecieron mayor seguridad en los hogares.

En 1970, después de años de experimentación, el Doctor Miyoshy Okamoto de las Industrias Toray en Japón consiguió crear la primera micro fibra del mundo. Ese mismo año, su colega el Doctor Toyohiko Hikota perfeccionó un nuevo proceso capaz de convertir la invención de Okamoto en una sorprendente tela, un material no tejido que combinaba un gran lujo con un excelente desempeño.

Desde los noventas, las micro fibras se utilizan también en la fabricación de nuevos tipos de poliéster, Nylon, acrílico y otras telas, que pueden ser firmes o suaves, según se requiera, y que son fabricadas sin tejido alguno.

No cabe duda de que, gracias a la invención y desarrollo de las fibras artificiales, nuestra vida ha sido mejor.

2. Definición

Se denominan fibras a las estructuras de origen animal, vegetal, mineral o sintético parecidas a un cabello, siendo su longitud muy superior a su diámetro, que no suele ser superior a 0.05 cm. El término fibras textiles se refiere a las fibras que se pueden hilar o utilizar para fabricar telas a través de diferentes procesos.

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3. Clasificación

Las fibras textiles se clasifican en función de su origen, de su estructura química o de ambos factores.

Se clasifican en dos grandes grupos: las fibras naturales y las fibras químicas.

Fibras Naturales: -Son las extraídas de la naturaleza mediante procedimientos físicos o mecánicos.

-Se clasifican en 3 grupos:

- Fibras vegetales:

%Fibras de semilla: Algodón, Kapoc, Fibra de coco.

%Fibras liberianas: Lino, Cáñamo, Yute, Ramio.

%Fibras de hojas: Sisal, Abacá.

.-Fibras animales

: Seda, Lana.

-Otros pelos animales; Alpaca, Angora, Mohair

.-Fibras minerales: Amianto (en desuso).

_Fibras Químicas:

-Se obtiene mediante procesos químicos.

-Se clasifican según su modo de obtención:

-Fibras de Polímero natural (o artificiales):

-Fabricadas a partir de substancias poliméricas.

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-Las fibras artificiales más comunes son: Alginato, Caucho natural Elastodieno, Celulosa regenerada Viscosa, Ester de celulosa Acetato, Triacetato

- Fibras de polímero sintético (o sintético):

-Fabricadas a partir de substancias poliméricas por síntesis química.

-Clasificación: Polietileno, Poliolefinas, Fluorurofibra, Derivados Polivinilicos Acrilica, Modacrílica, Poliuretano segmentado, Poliamida Nylon, Aramida Nomex Kevlar ,Poliéster.

-Fibras químicas variadas: Son las manufacturadas a partir de materiales diversos, que generalmente tienen usos técnicos:-Por ejemplo; fibra de carbono, de vidrio….

4. Propiedades de las Fibras

Las propiedades básicas deseables en una fibra son:

- Alto punto de fusión, que la haga apta a tratamientos térmicos, ya sean de tintura o planchado.

-Suficiente resistencia y elasticidad.

-Tintabilidad, es decir, que se le pueda aplicar color de forma permanente.

-Hidrifilidad moderada, que sea confortable al contacto con la piel.

Pero todas estas propiedades dependen del campo de aplicación, así que atendiendo a éste campo (prendas de vestir), las propiedades más apreciadas son:

-Percepción; el tacto, aspecto visual…

-Capacidad de protección frente al calor, al frío o al agua.

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-Fácil cuidado de la prenda.

-Confort.

-Durabilidad y mantenimiento.

En cambio, cuando se trata de usos más técnicos o industriales, las propiedades más apreciadas en una fibra son:

-Resistencia a la tracción y fatiga.

-Resistencia a diferentes agentes.

-Durabilidad al uso y mantenimiento.

-Protección frente a agentes externos.

5. Clasificación de las Propiedades de las Fibras

Geométricas:

Longitud: valor medio y su variabilidad

Finura: valor medio y su variabilidad

Rizado: frecuencia, forma y amplitud

Forma de la sección transversal

Físicas:

Propiedades: Ópticas: brillo y color

Propiedades Térmicas: acción al calor, tratamientos térmicos, comportamiento al fuego

Propiedades Eléctricas

Propiedades. Superficiales: comportamiento a la fricción (pilling y abrasión)

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Propiedades Mecánicas: comportamiento a tracción, a torsión y a flexión

Absorción

Humedad y agua

Disolventes orgánicos: hinchamiento, disolución

Colorantes: propiedades tintóreas

Químicas:

Resistencia a tratamientos ácidos, álcalis…

Acción de la intemperie: luz solar

Acción de insectos y microorganismos

- Propiedades Geométricas:

% Longitud:

Presentan dos modos bien diferenciados:

-Fibra discontinua: segmentos de longitud definida.

-Filamento continuo o cable de filamentos: segmentos continuos y largos de longitud indefinida.

Todas las fibras naturales se encuentran de forma discontinua, exceptuando la seda.

La longitud de las fibras se expresa en Mm. o en pulgadas ( “ ); la longitud de la fibra es un parámetro muy importante ya que hay muchos factores que influyen en la longitud y éstos varían de una fibra a otra, por ello lo común es referirse al valor medio (media estadística extraída de examinar una muestra representativa) y de coeficiente de variabilidad (parámetro estadístico de la distribución de las longitudes.

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Las fibras químicas se obtienen inicialmente en forma de filamento continuo, pero se pude convertir en fibras discontinuas cortando o desgarrando la longitud deseada. El corte puede ser recto o variable.

Pero también para las fibras discontinuas, la longitud es importante, la longitud de corte de éstas determina el proceso de hilatura a aplicar.

%Finura:

Es la medida de su grosor y está relacionado con el diámetro de la fibra aparentemente, ya que no es constante ni regular, se expresa en Micras:

1 micra = 10 elevado a -6 m = 0,001mm

La finura determina la calidad y el precio de la fibra.

En las fibras químicas, la finura se expresa en función de la masa lineal (ésta masa se expresa en Tex, que indica el peso en gramos de 1000m de filamento), ya que existe una relación bastante directa entre su peso por unidad de longitud y su grosor.

Así un hilo multifilamento queda definida por su masa lineal y número de filamentos; si se representa en forma de floca (fibra cortada), queda definida por la longitud de corte y su masa lineal.

La finura determina el comportamiento y la sensación al tacto de los textiles:

-Fibras gruesas:

- rígidas y ásperas

-mayor firmeza

-resistencia al arrugado

-Fibras finas:

-suavidad y flexibilidad

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-buen cayente

La finura influye en aspectos tecnológicos durante el proceso textil tan importantes como:

-comportamiento en el proceso de hilatura

-regularidad de los hilos

-distribución de fibras en la mezcla

-brillo de hilos y tejidos

-absorción del colorante, dependiendo de la finura da intensidades diferentes

%Rizado:

Son las ondas o dobleces que se suceden a lo largo de la longitud de la fibra.

Los parámetros que la determinan son:

-La forma: bidimensional (diente de sierra) o tridimensional (muelle)

-La frecuencia: nº de ondulaciones por unidad de longitud

-La amplitud: distancia entre los picos de una onda completa

El rizado influye en la voluminosidad y en el tacto del tejido, la lana y el algodón poseen el rizado por naturaleza.

Además aumenta la cohesión, la elasticidad de volumen, la resistencia a la abrasión y la conservación del calor en los hilados; en cambio reduce el brillo.

%Forma de la sección transversal:

Es una propiedad geométrica que influye en otras propiedades como el brillo, volumen, tacto, rigidez de la torsión…

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Se distinguen 3 zonas en la Sección. Transversal de una fibra natural:

-piel o cutícula

-cuerpo principal

-núcleo (hueco o no)

En cambio en las Fibras Químicas depende de:

-la forma de la hilera por la que se extruye

-el método de hilatura empleado

-condiciones de hilatura (presión, temperatura…)

Al examinar éstas secciones, es importante la presencia de pequeñas cavidades y las características de la superficie lateral de la fibra (estriada, lisa…).

Formas de sección y superficie:

LANA: sección transversal

SEDA: sección transversal menos circular o elíptica.

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ALGODÓN NO MERCERIZADO: Sección que varía entre la forma de U.

ALGODÖN MERCERIZADO: Sección más redondeada, producida

por el hinchamiento de la fibra al ser tratada.

LINO: sección poligonal y superficie lisa o un poco estriada.

Existen fibras con secciones bien diversas como por ejemplo:

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6. FIBRAS SINTETICAS

6.1. NYLON

Definición

El Nylon más común es el llamado Nylon 6,6. Estos dos seis, se refieren al número de átomos de carbono en las dos unidades monómeras, una de las cuales es un diácido orgánico de seis átomos de carbono por molécula (que contiene oxígeno) y la otra una diamina de seis átomos de carbono por molécula (que contiene nitrógeno). Cuando los dos monómeros se combinan químicamente para producir el polímero, eliminan una molécula de agua entre cada extremo de cada monómero unidad. Se trata de una reacción de polimerización por condensación.

n HOOC-(CH2)4-COOH + n H2N-(CH2)6-NH2 ác. hexanodioico (ác. adípico) 1,6-diaminohexano (hexametilendiamina) -(OC-(CH2)4-CO-HN-(CH2)6-HN)- nylon6,6

El grupo atómico C=O es característico de las amidas, y es por estoH N que se dice que el Nylon es una poliamida.

 En el proceso de estirado en frío, las largas moléculas del polímero son alineadas entre ellas, de forma que todos los átomos de oxígeno de una cadena pueden formar un enlace de hidrógeno con un átomo de nitrógeno de una cadena adyacente. Esto une las moléculas individuales del polímero, de manera semejante al de las fibras de una cerda, que forman un cordón cuando son trenzadas juntas.

Esta asociación de las moléculas de los polímeros lineales por medio de enlaces de hidrógeno es la responsable del gran incremento de fuerzas las fibras de Nylon.

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Del material poliamídico, podemos mencionar que otra propiedad de las telas de Nylon es la facilidad con la que se secan.

Esto se debe a los puentes de hidrógeno, que dejan muy poco lugar en el polímero para que los átomos de hidrógeno del agua puedan ser atraídos.    Si comparamos la estructura del Nylon con la del algodón (formado principalmente por celulosa) vemos que éste presenta muchos grupos -OH que pueden unir al agua. Esto hace que el algodón sea más difícil de secar que el Nylon.

      El Nylon es un sólido opaco, blanco, que se usa principalmente para hacer fibras textiles, ya que puede ser fácilmente hilado, como la seda.

Propiedades

-Estéticas: El Nylon por su suavidad, bajo peso y alta resistencia ha tenido mucho éxito en calcetería y telas.

-Durabilidad: El Nylon tiene alta durabilidad. Las fibras de alta tenacidad (6.0-9.5g/d) se utilizan en cinturones para asientos, cuerdas para neumáticos, redes, paracaídas, etc. Las fibras de tenacidad regular (3.0-6.0 g/d) se emplean en prendad de vestir. -Comodidad: El Nylon es de tacto suave y sedoso y su baja densidad lo hace ideal para ropa interior. La elevada resistencia y baja densidad hacen posible la elaboración prendas de control (fajas). El Nylon tiene baja absorbencia (4.0-4.5%) de recuperación de humedad. Una desventaja de la mala absorbencia es el desarrollo de electricidad estática por fricción.

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-17-6.2 LYCRA®

Definición

LYCRA® es una fibra elastomérica y técnicamente se describe como un poliuretano segmentado que está constituido por secciones “suaves” que le dan flexibilidad y secciones “rígidas que le dan resistencia.

Características

LYCRA® es la marca de fábrica de una familia de la fibra superior del estiramiento que provee de telas y de la ropa ajuste incomparable, comodidad, la libertad movimiento y la recuperación del pliegue.

Con una capacidad notable de estirar de 400 a 700% d e su longitud original, sin causarle deformación, ya que retorna a su posición original. Se produce en una gran variedad de calibres (de 11 a 3.730 DECITEX ) lo cual permite incorporarla a todo tipo de tejidos para cualquier uso final.

LYCRA® nunca se utiliza sola. Siempre se combina con otra fibra o fibras, sin que las telas pierdan el toque y la apariencia de las fibras mayoritarias. El tipo de tela y su uso final determinan las características de hilo de LYCRA® requerido para dotar la tela de mejores cualidades de elasticidad, retención de la forma, nitidez del estampado.

Los contenidos de LYCRA® en los tejidos van a depender de su uso final y puede ir desde 2% en tejidos planos que requieren bajos niveles de elongación, hasta 20% para prendas especializadas como trajes de baño y ropa activa. La ropa con la fibra de LYCRA® se mueve fácilmente con los movimientos naturales del cuerpo, pero recupera su forma original cuando está permitida para relajar. De los adultos a la ropa de los niños, apenas una cantidad pequeña de fibra de LYCRA® hace tanto para mejorar comodidad y la estética total.

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-18-Si para las siluetas de flujo libre o la adaptación clásica, la súplica del consumidor que la marca de Fábrica de LYCRA® trae a una tela ha inspirado a diseñadores de manera por todo el mundo.

Verdad incorporando el concepto de la preparación moderna, la fibra de LYCRA® es tan versátil como nuestras formas de vida. El cuero con concepto de LYCRA® es otra brecha emocionante que realza el estiramiento natural del cuero, mientras que asegura la retención duradera de la forma.

Como hilado recubierto:

LYCRA® también puede recubrirse con otras fibras, naturales o sintéticas y se utiliza en esta forma para tejido plano, pantymedias , calcetines, y cintas. Hay cuatro maneras de recubrir LYCRA®.

- LYCRA® con recubrimiento sencillo: Es un hilo entorchado alrededor de un eje de LYCRA®.

- LYCRA® con recubrimiento doble: Son dos hilos rígidos entorchados en sentido contrario (s y Z) alrededor de un eje de LYCRA®.LYCRA® con recubrimiento “Core Spun”: Es la fabricación de un hilo con fibra cortada (natural o sintética) en cuyo proceso se utiliza un “core de LYCRA®.

LYCRA® entrelazada o recubierta con aire: Se fabrica alimentando bajo tensión un hilo de LYCRA® con un hilo rígido a través de una Tobera o jet de aire que entrelaza el hilo rígido alrededor del núcleo de LYCRA®.

LYCRA® retorcida: Es un hilo de LYCRA® retorcido con uno o dos hilos rígidos alrededor de un eje imaginario.

Tejidos de Punto que contienen LYCRA®

LYCRA® mejora tanto la libertad de movimiento como la retención de la forma en todo tipo de tejido de punto.

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-19--Tejidos por Urdimbre: Raschel tiene una elasticidad máxima en laDirección de urdimbre y una elasticidad restringida en el sentido de la trama. (Poder Net, encajes).Las Telas de Tricot con LYCRA® son igualmente elásticas en el sentido de trama y urdimbre. (Trajes de baño, ropa intima y prendas deportivas).

-Tejidos Circulares: Jerseys ropa intima, exterior o deportiva, que se diferencian básicamente por su peso, utilizan LYCRA® desnuda o recubierta dependiendo de los recursos técnicos del tejedor y/o de las características que quieran obtener en los tejidos.|Esto es válido para las pantymedias que puedan tejerse con LYCRA® desnuda o recubierta y para otros tipos de tejido circular.

Los desarrollos tecnológicos más recientes han fortalecido significativamente el papel de LYCRA® en tejidos planos mejorando el desempeño al uso de estos tejidos y ampliando las posibilidades de diseño.LYCRA® recubierta o core spun agrega tacto, confort, disminución de arrugas y libertad de movimiento a todo género de tejido plano.

Ventajas de la fibra de LYCRA®:

• Ajuste y comodidad incomparables • Libertad movimiento • Recuperación del pliegue • Capacidad del estiramiento de el hasta 600% • Aguantar la retención de la forma • Afinidad de la marca de fábrica del consumidor • Garantía de calidad

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BIBLIOGRAFIA

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