FIBRAS SINTETICAS

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Página 1 [Escribir el título del documento] INGENIERIA DE LOS MATERIALES. ing. Tito Caballero Peralta.

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1. INTRODUCCIN

En la antigedad (hace relativamente pocos aos) los materiales utilizados para montar o armar las distintas artes y aparejos de pesca, eran a base de fibras textiles naturales, siendo estas hoy da sustituidas casi en su totalidad por las fibras sintticas; es as como el hombre ha ido mejorando en el desarrollo de sus actividades pesqueras.

Con el paso de los aos la industria qumica produjo una amplia gama de nuevas fibras cuyas caractersticas pudieron ser modificadas segn el uso a las que pudieran ser destinadas. Para la industria pesquera existen diferentes materiales de las cuales se encuentran hechas las fibras sintticas, pero entre las principales tenemos: POLIAMIDA (PA), tiene una densidad de 1,14 gr/cc, son las ms resistentes y duras de todas la fibras tanto a la rotura como a la abrasin, muy buen alargamiento y elasticidad; luego tenemos el POLIPROPILENO (PP) cuya densidad es 0,91 gr/cc al tener menor densidad que los otros dos tiene la propiedad de flotar, y por ello es empleada como cuerdas para muelles, tiene buena resistencia a la rotura y a la abrasin; adems tenemos el POLIETILENO (PE) que tiene una densidad de 0,95 gr/cc, es resistente a los agentes qumicos y a la corrosin, no absorbe agua ni humedad y poseen buenas propiedades aislantes.

Es muy importante saber identificar las fibras sintticas antes mencionadas, y para ello existen diferentes maneras, como por ejemplo: por la textura que presenta el extremo de los cabos, por el mtodo de flotacin (tomando en cuenta la densidad), entre otros. Todos ellos sern descritos en el presente trabajo. Adems, conoceremos los diferentes sistemas de numeracin para las principales fibras sintticas en la industria pesquera segn estndares internacionales.

2. OBJETIVOS

1. Aprender a describir nomenclatura de hilos.

1. Conocer los principales tipos de fibras sintticas que son empleadas en la industria pesquera.

1. Aprender a identificar mediante diferentes mtodos las fibras sintticas.

1. Conocer y manejar los 4 tipos de Sistemas de Numeracin de hilos mediante el Sistema TEX, DENIER, RUNNAGYE y NMERO MTRICO.

7. METODOLOGA7. CARACTERSTICAS DE LAS FIBRAS SINTTICASLas caractersticas ms importantes a tener en cuenta para la eleccin del material para las artes de pesca son: Gran velocidad de hundimiento (est muy relacionada con el tipo de material, tamao de la malla, tipo de impregnacin de los paos y el embando) y Gran resistencia a la rotura.

1. POLIAMIDA (PA): Conocido tambin como nylon o perln, es el material ms resistente en seco, pero pierde algo de fuerza cuando se humedece. Su elasticidad es buena y no flota, siendo ideal para guindalezas de atraque, estachas de remolque y calabrotes de anclaje y lneas adecuadas por su resistencia al estiramiento.

1. POLIPRPILENO (PP): Su caracterstica ms notable es su poca densidad (0,91 gr/cc), que le permite flotar en el agua. Por lo contrario, el hecho de resistir mal las radiaciones ultravioleta y su escasa capacidad de absorcin de esfuerzos, la descartan para su utilizacin como cuerda de seguridad. Los cabos de polipropileno se adquirirn preferentemente teidas y para aquellos usos donde la ligereza de la cuerda sea un factor importante a considerar. Uno de los usos ms frecuentes de este tipo de cabos es para sujetar salvavidas.

1. POLIETILENO (PE): Los cabos de polietileno se componen de fibras speras blancas o coloreadas. Por su densidad flotan, son flexibles y populares en la industria de la pesca marina. Los avances en la tecnologa del polietileno tambin han conseguido una familia de fibras finas fortsimas que reciben el nombre colectivo de Polietileno de alta densidad (HMPE). Los cabos de esta familia pueden ser tan fuertes como cables de acero de igual dimetro. Su escaso peso, sus propiedades de escasa extensibilidad y su total resistencia al agua los hacen ideales para navegar en botes de goma y por su alto rendimiento en yates.

1. POLIESTER (PES): Tiene una densidad aproximada de 1,38 gr/cc. En igualdad de peso, posee menor resistencia que la poliamida y su capacidad de alargamiento es dos veces menor. La capacidad de absorcin de esfuerzos de las cuerdas de polister es, por lo tanto, menor que la de los cabos de poliamida. La utilizacin de cuerdas de polister est especialmente indicada en la instalacin de tirantes, vientos y cabos de la retencin.

11. RECONOCIMIENTO DE ALGUNAS FIBRAS SINTTICAS1. Segn su extremo: Cada fibra sinttica presenta un aspecto diferente en su extremo, estas caractersticas particulares de cada una son descritas en el desarrollo de la prctica.1. Mtodo de flotacin: Esta relacionado con la densidad que presenta cada fibra sinttica. Este mtodo se basa en que los que tiene densidad < a 1 estas fibras sintticas van a flotar a diferencia de los que tienen una densidad > a 1 estas fibras tienden a hundirse.TIPO DE FIBRACOLOROLOR QUE RECUERDA

POLIAMIDABlancoApio

POLISTERNegro (Holln)Aceite caliente

POLIPROPILENOBlancoVela recin apagada

POLIETILENOBlancoCera o aceite caliente

1. Una tercera forma de reconocer la materia prima es por la numeracin que cada hilo presenta, ya que cada hilo tiene su propia numeracin para poder identificarlos.1. Para asegurarse de que una cuerda responde a la denominacin dada por el fabricante, existe un mtodo sencillo de comprobacin por combustin. El color y el olor del humo varan segn los distintos tipos de fibra. No se trata, por supuesto, de un mtodo exacto, pero facilita una idea bastante aproximada del tipo de fibra en cuestin.

15. ESTRUCTURA, PRESENTACIN Y TORSIN DE CABOS

1. Hilos trenzados: Hilos compuestos por varios filamentos trenzados entre s (para paos sin nudos). Actualmente las redes se fabrican con hilos de fibra sinttica como la poliamida o los acrlicos, que son ms livianos y resistentes al agua.1. Hilos retorcidos: Hilos compuestos por ms de un filamento, torneados sobre s.

1. Torsin S = Cuando las fibras se tuercen en el sentido del tramo central de la S. Normalmente se reserva para hilos a varios cabos.1. Torsin Z = Cuando las fibras se tuercen en el sentido del tramo central de la Z. Normalmente se utiliza en hilos a un cabo.

20. DESARROLLO DE LA PRCTICA20. MATERIALES1. Cabo de fibra sinttica: PA 1. Una balanza con precisin de 0.1 gr1. Regla1. Hoja de afeitar

24. PROCEDIMIENTO

1. Medir la longitud de la muestra y pesarlaAntes de comenzar a distorsionar uno de los extremos de la muestra que vamos a analizar de fibra sinttica tenemos que medir con ayuda de una regla la longitud total de nuestro pedazo de cabo, luego pesar la fibra en la balanza con precisin de 0.1 gr.

1. POLIAMIDA (PA) = 10 cm, pesa = 6.9 gr

1. Reconocer la fibra sinttica:Luego, procedemos al reconocimiento de la fibra sinttica, es decir identificar el material del cual se encuentra constituido el cabo que se est analizando. Para ello procedemos a destramar uno de los extremos de la muestra, primero por hebras y luego por hilazas, y con el tacto identificamos las fibras sintticas. As, obtuvimos segn lo descrito en clase, lo siguiente:

1. PA: Al intentar separar la fibra primaria se observa como que arrastra a otras hilazas. Su extremo tiene aspecto de algodn.

Identificamos la estructura de un hilo o cabo terminado:En cada muestra sealamos su estructura por la cual esta conformada.POLIAMIDA (PA) CABO TRENZADO

28. CLCULOS

1. CABO DE POLIAMIDA (PA): PA (Long.) = 10 cm, pesa = 6.9 gr

A.1. SISTEMA TEX En este sistema podemos trabajar con el peso de la fibra primaria.

Y cuando se trabaja con el peso del hilo o cabo terminado, que viene hacer nuestro caso en esta prctica se utiliza el RTex integral.

X = 69000 gr0.10 mts 6.9 gr1000 X gr

R 40000 Tex: En 1000 mts de longitud del cabo terminado de poliamida pesa 69000 gr 69 Kg.

A.2. SISTEMA RUNNAGE

Longitud = 0.10 mts

Pesa = 0.069 Kg

A.3. CLCULO TERICO PARA DETERMINAR EL DIMETRO DEL CABO DE PA

Long. = 10 cmPesa = 6.9 gr (PA) = 1.14 gr/cm3

Dimetro = 0.88 cm

A.4. CLCULO PRCTICO PARA DETERMINAR EL DIMETRO DEL CABO Tomamos un hilo de menor dimetro que el cabo que estamos analizando y con este hilo rodeamos toda la circunferencia del cabo hasta llegar al punto de inicio y asumo esta medida como la longitud de la circunferencia (Lc).

Lc = 3.5 cm

29. EJERCICIOS CUESTIONARIO

1. Describa usted, las nomenclaturas de los siguientes hilos:

1. 23 Tex x 12: El hilo pesa 23 gr en 1000 mts de longitud de fibra primaria y tiene 3 hebras o filsticas con 4 hilazas.1. 45 Tex x 6: En 1000 mts de longitud de la fibra primaria o hilazas pesa 45 gr y tiene 3 hebras y 2 hilazas. 1. 32 Tex x 6: En 1000 mts de longitud de la fibra primaria pesa 45 gr y tiene 3 hebras y 2 hilazas.1. 210/6 Td: En 9000 mts de longitud de la fibra primaria pesa 210 gr y tiene 3 hebras y 2 hilazas.1. 210/120 Td: En 9000 mts de longitud de la fibra primaria pesa 210 gr y tiene 3 hebras y 40 hilazas. 1. R160Tex Z: En 1000 mts de longitud de la fibra primaria del hilo o cabo (tambin llamado cordn) terminado pesa 160 gr y presenta una torsin hacia la derecha.1. R1000Tex S: En 1000 mts de longitud de la fibra primaria del hilo (tambin llamado cordn) o cabo terminado pesa 1000 gr y presenta una torsin hacia la izquierda.

1. Convertir a Td los hilos que tienen los siguientes valores:Tex = 0.111 x Td93 = 0.111 x Td837.84 = Td

1. Tex 46

Tex = 0.111 x Td46 = 0.111 x Td414.41 = Td

Tex = 0.111 x Td23 = 0.111 x Td207.21 = Td

1. Tex 14

Tex = 0.111 x Td10 = 0.111 x Td90.09 = Td

1. Tex 93

1. Tex 23Tex = 0.111 x Td14 = 0.111 x Td126.13 = Td

1. Tex 101.

1. Convertir a Tex los hilos que tienen los siguientes valores: Tex = 0.111 x TdTex = 0.111 x 600Tex = 66.6

1. Td 450

Tex = 0.111 x TdTex = 0.111 x 450Tex = 49.95

Tex = 0.111 x TdTex = 0.111 x 110Tex = 12.21

1. Td 20

Tex = 0.111 x TdTex = 0.111 x 20Tex = 2.22

1. Td 600

1. Td 110

1. Calcule el dimetro terico de un hilo de polietileno que tiene una longitud de 10 mts., pesa 19.6 gr, si el peso especifico del PE es 0.96 gr/cm.

L = 10 mts = 1000 cmPesa = 19.6 gr (PE) = 0.96 gr/cm3

Dimetro = 0.16 cm

1. Analice el Cuadro 03 y compare las caractersticas entre Nylon y polietileno. Que conclusiones puede usted proponer?Podemos decir que, comparando a un mismo dimetro el PA y el PE nos damos cuenta que siempre el PA va hacer mucho mas resistente a la ruptura que el PE.Tambin tenemos que tanto el Nylon como el Polietileno a menores dimetros tienen mayor rendimiento a carrera y menor resistencia a ruptura; y a dimetros mayores tienen menor rendimiento a carrera y mayor resistencia a ruptura.

1. Analizando el Cuadro 01, Qu puede observar de los valores de resistencia de ruptura y por qu disminuye cuando stos se humedecen?Cuando el Nylon esta seco su resistencia de ruptura es mayor que cuando esta hmeda y esto se debe a algo en particular ya que cuando el Nylon esta seco las hilazas estn juntas y son ms rgidas lo cual le permite al cabo o hilo terminado tener ms resistencia a la tensin a la que es sometida, en cambio cuando el Nylon se humedece o se moja las fibras sintticas (hilazas) se separan un poco lo que causa que el material se debilite, se vuelve ms flcido y menos resistente a la tensin a la que es sometida y diseada.

1. Calcule aproximadamente en qu porcentaje supera la carga de ruptura del nylon frente al polietileno?

Dimetro (mm)ResistenciaCarga de Ruptura (kg.F)

Nylonretorcido(PA)5587

6734

102180

144570

187300

Polietileno retorcido PE5.0430

6.0500

Polietileno trenzado PE10.01300

14.02770

18.04200

1. (dimetro) carga de ruptura = 157 kg.F 5 PA 587 5 PE 430

El PA respecto al PE:

Por lo tanto, el PA es 36.51 % mas resistente a la ruptura que el PE.1. (dimetro) carga de ruptura = 234 kg.F 6 PA 734 6 PE 500

El PA respecto al PE:

1. (dimetro) carga de ruptura = 880 kg.F 10 PA 2180 10 PE 1300

El PA respecto al PE:

1. (dimetro) carga de ruptura = 1800 kg.F 14 PA 4570 14 PE 2770

El PA respecto al PE:

1. (dimetro) carga de ruptura = 3100 kg.F 18 PA 7300 18 PE 4200

El PA respecto al PE:

1. Promedio de los porcentajes

57.96 %

En promedio, el PA es 57.96 % mas resistente a la ruptura que el PE.

1. Se desean efectuar maniobras de 6500 lb-f de anclaje, en una embarcacin cerquera a una profundidad de 20 bz de profundidad, segn el Cuadro 02 Cul es el dimetro que recomendara y cuantos Kg. de este material de PA utilizara?1 brazada = 1.83 metrosResistencia a la rotura = me guio de 8000 lb-f en la Resistencia Aprox. de ruptura.1. Se recomendara un dimetro = 9/16 pulgadas o 14 mm de Cabo NylonPeso aproximado por 20 Mts. Kg = 27.01. 20 bz (1.83 mt) = 36.6 metros20 mt 27 kg36.6 mt X kg

X = 49.41 kg

Se utilizara 49.41 kg de nylon.

63. CONCLUSIONES

1. Las fibras sintticas de POLIAMIDA (PA) son las ms resistentes y duras de todas las fibras tanto a la rotura como a la abrasin.1. Existen diferentes mtodos de cmo reconocer a una fibra sinttica, ya sea por la densidad que presenta cada una de ellas, por su aspecto en el extremo de cada hilo o cabo terminado, adems tambin se puede reconocer por el color y olor que emite el humo cuando se combustiona la fibra sinttica.1. Para el sistema de numeracin de hilos podemos encontrar 4 sistemas: TEX, DENIER, NUMERO MTRICO Y RUNNAGE. Podemos emplear cualquiera de estos sistemas dependiendo con que estoy trabajando, con fibra primaria o con el hilo o cabo terminado.1. Podemos determinar el dimetro de un hilo mediante distintos mtodos descritos en la prctica, tenemos mtodos tericos as como prcticos.

68. BIBLIOGRAFA

1. http://www.fao.org/docrep/008/s7088s/S7088S06.htm1. http://www.pes.fvet.edu.uy/publicaciones/ArtesPesca1.pdf1. http://pedrocurto.com/submarinos/s70/cubierta.html1. http://www.nautiscuela.com/articulos/tecnologia/nudos.htm1. http://www.73nabusimake.org/img_upload/a04676961d8b3d72db7863ffeb13f481/manual_scout_cabulleria.pdf

74. ANEXOS

1. EMBANDO: Trmino que indica el grado de soltura o tensin con que se fabrica y se arma un pao de red.1. GUINDALEZA: Cabo de tres o cuatro cordones. 1. CALABROTE: Cabo muy grueso, compuesto de 9 cordones colchados de tres en tres en guindaleza o a la derecha, y el conjunto colchado a la izquierda. La mena de los calabrotes vara entre 70 y 340 mm.1. ESTACHA DE REMOLQUE: La estacha de remolque es una guindaleza de poliamida trenzada de 8 cordones, que tiene una longitud de 120 metros y un dimetro de 40 mm., con una gran resistencia a la ruptura. 1. DENSIDAD LINEAL: Es la que se emplea para medir la densidad de hilos, cables, varillas, alambres, etc. Resulta de la divisin de la masa entre la longitud del cuerpo. Densidad lineal = masa / longitud, en unidades de masa sobre longitud.

INGENIERIA DE LOS MATERIALES.ing. Tito Caballero Peralta.