lunes, 13 de octubre de 2025

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La química y las telas están íntimamente ligadas: desde la estructura molecular de las fibras hasta los procesos industriales que confieren color, tacto, resistencia y propiedades funcionales. A continuación se describen las principales relaciones entre la química y las telas, con ejemplos concretos y su impacto tecnológico, ambiental y sanitario.

  1. Química de las fibras: composición y propiedades
    Las propiedades físicas y químicas de una tela derivadas de la naturaleza química de sus fibras. Las fibras naturales como el algodón y el lino están formadas mayoritariamente por celulosa, un polisacárido compuesto por largas cadenas de glucosa unidas por enlaces β(1→4). La celulosa es hidrofílica, porosa y reactiva en determinadas posiciones hidroxi, lo que favorece el tratamiento con colorantes reactivos y la modificación química (ej. ésteres, éteres). La lana y la seda son proteínas (queratina y fibroína, respectivamente) con grupos aminoácidos (–NH2, –COOH, –S–) que permiten reacciones de fijación de colorantes ácidos o reactivos, e hidrólisis en condiciones extremas.

Las fibras sintéticas (poliéster, poliamida, poliacrilonitrilo, elastómeros) son polímeros obtenidos por procesos de polimerización. El poliéster (PET) es un poliéster alifático-aromático obtenido por poliesterificación de ácido tereftálico y etilenglicol; es hidrofóbico, estable térmicamente y requiere colorantes dispersos para teñir. La poliamida (nylon) posee enlaces amida (–CONH–) que confieren mayor afinidad por colorantes ácidos y química básica distinta a la celulosa. Estas diferencias químicas explican variaciones en tacto, absorción, resistencia y respuesta a tratamientos.

  1. Síntesis y modificación de fibras
    La química interviene en la producción y modificación de fibras: polimerizaciones por adición o condensación (fabricación de nylon, poliéster), así como procesos de transformación química de fibras naturales (viscosa: celulosa convertida en rayón por tratamiento con CS2 y NaOH para regenerar celulosa; acetato de celulosa mediante acetilación). Tratamientos como la mercerización del algodón (NaOH concentrado) alteran la estructura cristalina de la celulosa, aumentando el brillo y la capacidad de teñido. La fluoración, silicona y otros recubrimientos químicos modifican la superficie para impartir hidrofobicidad y suavidad.

  2. Coloración: tipos de colorantes y fijación
    El teñido es esencialmente una interacción química entre fibra y molécula colorante. Existen familias de colorantes según su afinidad química: colorantes reactivos (forman enlaces covalentes con OH de la celulosa), colorantes directos (adsorción en fibras celulósicas), colorantes vat (índigo, se reduce en soluble para penetrar y luego se oxidan), colorantes ácidos (afinidad por fibras proteicas), y colorantes dispersos (pequeñas moléculas no iónicas para poliéster). La elección depende de la química de la fibra, la solubilidad y las condiciones de proceso: pH, temperatura, presencia de ventas y agentes urea o portadores para poliéster. Mordientes (ventas metálicas como aluminio —sulfato de aluminio y potasio— o taninos) se usan con tintes naturales para formar complejos estables entre colorante y fibra.

  3. Acabados químicos: funcionalidad y estética
    Los acabados textiles son tratamientos químicos que confieren propiedades adicionales: acabado hidrófugo (repelente al agua) mediante fluorocarbonos o polímeros silicónicos; acabado resistente a las arrugas (entrecruzamiento de fibras celulósicas con resinas como DMDHEU o alternativas a base de ácidos policarboxílicos); retardantes de llama (compuestos halogenados, fosfatos o intumescentes); antimicrobianos con sales de plata, compuestos de amonio cuaternario o nanopartículas. Otros acabados incluyen acabado antiestático, antipilling y microencapsulado de fragancias o materiales de cambio de fase (PCM) para control térmico. La química de las moléculas aplicadas y su interacción con la superficie de la fibra determinan durabilidad y eficacia.

  4. Procesos sostenibles y biotecnología
    La industria textil ha ido incorporando soluciones químicas más sostenibles. En lugar de blanqueo con cloro, se emplea peróxido de hidrógeno o percarbonatos; las aguas de tratamiento se tratan en plantas ETP o mediante procesos de oxidación avanzados. Las enzimas (cellulasas, amilasas, pectinasas, proteasas) permiten procesos más suaves: desengrase enzimático, bio-pulido (eliminación de fibrillas con cellulasa), stone-washing de denim con enzimas en lugar de piedras. También se desarrollan colorantes naturales y procesos de tratamiento con menor consumo de sal y agua, además de técnicas de tratamiento en seco o de impresión digital que reducen el impacto.

  5. Reciclaje químico y fin de vida
    La química es clave en el reciclaje textil: procesos de glicólisis y metanólisis permiten depolimerizar poliéster para recuperar monómeros; la hidrólisis química o enzimática de poliamidas permite recuperar materiales para nueva síntesis. En mezcla de fibras, separar químicamente componentes es todo un reto; se investiga la degradación selectiva o solubilización de uno de los componentes para recuperar el otro. La química también interviene en diseño de fibras reciclables o biodegradables (biopolímeros PLA, polihidroxialcanoatos) que afectan la gestión de residuos.

  6. Textiles inteligentes y electrónica
    Los avances en química de materiales permiten textiles funcionales: polímeros conductores (PEDOT:PSS), tintas conductoras (plata, grafeno), y recubrimientos piezoeléctricos o electrocrómicos integrados para ropa inteligente. La microencapsulación química permite incorporar fragancias, insecticidas o agentes farmacológicos liberados controladamente. La nanotecnología (nanopartículas de plata para propiedades antimicrobianas, óxidos metálicos para fotocatálisis) amplía la funcionalidad, aunque plantea retos toxicológicos y de liberación al medio ambiente.

  7. Ensayos, normas y seguridad
    La química también define los métodos de ensayo: pruebas de solidez del color (lavado, frotamiento, luz), análisis de composición mediante FTIR, cromatografía, espectroscopía y análisis térmico. Reglamentos como REACH en Europa, estándares Oeko-Tex y GOTS condicionan el uso de ciertas sustancias (restricciones a aminas aromáticas, metales pesados, PFAS). La evaluación toxicológica de aditivos, solventes, colorantes y nanopartículas forma parte integral del diseño químico de una prenda.

  8. Impacto ambiental y desafíos químicos
    Muchos procesos textiles utilizan grandes cantidades de agua, colorantes sintéticos persistentes y solventes. Los colorantes azoicos pueden liberar aminas aromáticas cancerígenas si no están controlados; los retardantes halogenados y los PFAS son persistentes y bioacumulativos. La química verde busca alternativas: colorantes sin subproductos tóxicos, procesos de tratamiento con iones líquidos o supercríticos, catalizadores no tóxicos y bioprocesos.

Conclusión
La relación entre la química y las telas abarca desde la molécula básica que compone una fibra hasta los complejos tratamientos que le aportan color, comportamiento y valor añadido. La química posibilita la creación de materiales con prestaciones específicas, pero también plantea responsabilidades: minimizar impactos ambientales, garantizar la salud de trabajadores y consumidores, y diseñar ciclos de vida sostenibles. Avances en química de polímeros, biotecnología y nanomateriales continúan ampliando las capacidades textiles, haciendo indispensable un enfoque científico riguroso y regulado para lograr materiales funcionales y responsables

miércoles, 23 de abril de 2025