Operaciones básicas en procesos de telas no tejidas

10.2 Operaciones básicas en procesos de telas no tejidas

Dentro del módulo "Manejo de los equipos de los procesos de punto por urdimbre", es importante comprender cómo las técnicas de formación de estructuras de punto pueden aplicarse también a los procesos de telas no tejidas, sector que ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos años. Las telas no tejidas, o nonwovens, representan una categoría distinta de productos textiles que no utilizan técnicas tradicionales de tejido o tricot, sino que forman estructuras mediante la consolidación directa de fibras mediante adhesión térmica, química o mecánica. Este apartado analiza las operaciones fundamentales en estos procesos y sus características diferenciadoras.

Definición y clasificación de telas no tejidas

Las telas no tejidas se definen como estructuras de fibras consolidadas sin pasar por procesos de hilatura y tejido convencionales. Según la norma UNE-EN ISO 9092, estas telas se clasifican principalmente según el método de consolidación de fibras. Los no-tejidos aglutinados térmicamente utilizan la fusión de fibras mediante calor, típicamente entre 150 y 200 grados centígrados, para crear una estructura cohesiva. Los no-tejidos unidos químicamente emplean resinas aglutinantes que fijan las fibras, mientras que los no-tejidos consolidados mecánicamente utilizan operaciones de punzonado o fricción para interconectar las fibras.

Otra clasificación relevante distingue entre métodos de formación del velo de fibras: la técnica de vía seca, que acondiciona fibras cortadas de longitud variable; la técnica de vía húmeda, que utiliza dispersión acuosa de fibras; y la técnica de fusión directa de polímeros, que genera las fibras simultáneamente con su consolidación. Cada método implica equipos y operaciones específicas adaptadas a los requisitos de producto.

Operaciones en procesos de telas no tejidas por vía seca

El proceso de vía seca comienza con la apertura y mezcla de fibras, operación realizada en máquinas cardadoras que separan los fardos de fibra cortada y los homogeneizan. Tras el cardado, se forma un velo o capa de fibras con espesor y peso variable según la especificación del producto. Este velo se transporta hasta la estación de consolidación térmica, donde dos cilindros calentados, típicamente entre 170 y 210 grados centígrados, aplican calor a presión para fundir las fibras en puntos de contacto, creando la estructura cohesiva.

La operación de estiraje posterior es importante para controlar el grosor final y mejorar la uniformidad de densidad. Algunos productos requieren operaciones adicionales de compactación o calandrado para alcanzar un grosor específico. Los controles de calidad incorporados verifican el peso por unidad de área, medido en gramos por metro cuadrado, la resistencia a la rotura y el índice de elasticidad.

Operaciones en procesos de telas no tejidas por vía húmeda

La vía húmeda comienza con la dispersión de fibras cortadas en agua, creando una suspensión homogénea que se vierte sobre un sistema de drenaje en forma de banda transportadora. La gravedad y el vacío extraen el agua a través de la banda, dejando un velo de fibras que se consolida posteriormente mediante aglutinantes químicos o calor. Este método permite obtener no-tejidos de gran uniformidad, pero requiere sistemas de gestión del agua residual más complejos.

El drenaje controlado es crítico en vía húmeda; se realiza mediante sistemas de vacío bajo la banda transportadora que extraen la solución acuosa. La velocidad de drenaje afecta directamente a la uniformidad del velo formado. Tras el drenaje, el velo húmedo pasa a secadores tambor calentados o prensas térmicas que evaporan el agua residual y consolidan las fibras si se utiliza adhesivo.

Operaciones de consolidación mecánica: punzonado

El punzonado es una operación de consolidación mecánica que utiliza agujas especiales dispuestas en tableros para entrelazar mecánicamente las fibras del velo. La máquina posee un tablero inferior con agujas de doble punta que atraviesan el velo múltiples veces, enredando las fibras y creando una estructura resistente. El número de pasadas y la densidad de agujas determinan la resistencia final y las características de la tela.

Este sistema es particularmente utilizado en la producción de geotextiles, filtros industriales y materiales de aislamiento. La ventaja principal es que permite la consolidación sin aglutinantes químicos ni tratamientos térmicos, resultando en productos con propiedades específicas de permeabilidad y aislamiento.

Ejemplo práctico: fabricación de no-tejido termosellado para filtración

Una empresa especializada en filtración industrial requiere producir 10,000 metros cuadrados de no-tejido termosellado a partir de fibras de poliéster reciclado. Selecciona el proceso de vía seca por su eficiencia. Comienza cardando 500 kilogramos de fibra cortada de 3 centímetros de longitud mediante una cardata que produce un velo de 200 gramos por metro cuadrado. El velo se transporta a través de cilindros calentadores ajustados a 185 grados centígrados con presión de 50 bar. Durante el paso, las fibras se fusionan parcialmente en sus puntos de contacto, creando la estructura. El material se somete a un ligero calandrado posterior para uniformizar el grosor a 0,8 milímetros. Se verifica la resistencia a la rotura, obteniéndose valores de 35 newtons en dirección longitudinal, cumpliendo las especificaciones de producto.

Ideas clave

• Las telas no tejidas se forman sin procesos de hilatura ni tejido, consolidando directamente fibras mediante adhesión térmica, química o mecánica.
• La vía seca, con cardado y consolidación térmica, es el proceso más común para telas no tejidas de uso industrial y consumer.
• La vía húmeda permite obtener no-tejidos de gran uniformidad, especialmente en aplicaciones de filtración y productos sanitarios.
• El punzonado mecánico es una alternativa de consolidación sin aglutinantes que produce estructuras abiertas ideales para geotextiles y aislamiento.
• El control de peso, grosor y resistencia son parámetros críticos que varían según el método de consolidación y determinan las aplicaciones finales del producto.
• La producción de no-tejidos representa un sector con alto potencial de crecimiento, especialmente en aplicaciones medioambientales y de sostenibilidad.