Agregado lineal cuyas moléculas se orientan longitudinalmente. Las Fibras pueden ser de longitud limitada (fibras en sentido estricto) o casi indefinida




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FIBRAS QUÍMICAS

Agregado lineal cuyas moléculas se orientan longitudinalmente. Las FIBRAS pueden ser de longitud limitada (FIBRAS en sentido estricto) o casi indefinida (filamentos); pueden estar aisladas o agrupadas en paquetes. Se dividen principalmente en FIBRAS naturales y FIBRAS químicas (antes denominadas artificiales. Las FIBRAS tienen una amplia aplicación industrial, y mediante combinaciones (p ej, FIBRAS textiles y químicas), pueden adaptarse a las características del uso deseado (como, p ej, en el sector de la confección). La mayoría puede utilizarse en forma de no tejido, fieltro, hilo o hilado para textiles, artículos para costura, mallas y cuerdas. Además del notable papel que desempeñan en el sector industrial, las FIBRAS naturales tienen gran importancia fisiológica como sustancias estructurales y de apoyo; como componentes de los alimentos (materia inerte), su función en la nutrición es fundamental.

FIBRAS TEXTILES

Cada uno de los elementos sólidos, flexibles, filiformes, de longitud limitada pero muy superior al grueso, que forman parte de la materia textil y son susceptibles de convertirse en hilo o en tejido, para lo que han de reunir condiciones de flexibilidad, elasticidad y resistencia suficientes. Las FIBRAS pueden clasificarse en dos grandes grupos: naturales y químicas. Las primeras pueden ser minerales, vegetales o animales, y las segundas se clasifican en FIBRAS químicas de polímeros naturales (semisintéticas o artificiales) y FIBRAS químicas de polímeros sintéticos (sintéticas).

FIBRAS naturales de origen mineral a) amianto o asbesto, fibra incombustible e incorruptible; b) fibra o lana de vidrio, obtenida del vidrio fundido y finamente estirado (Fiberglas, Glasfiber, Isolan): c) FIBRAS metálicas, obtenidas por estiraje de hilos metálicos (Lamé, Lurex, Metafil, Metlon, Bedor); d) FIBRAS procedentes de la turba, que pueden ser hiladas junto con el algodón y con lana o sus desperdicios.

FIBRAS naturales de origen vegetal a) procedentes de la semilla o del fruto: algodón, kapoc, asdepias, coco; b) procedentes del líber de la planta: lino, cáñamo, yute jun (cáñamo indio), kenaf (cáñamo de Guinea), ramio; c) procedentes de la hoja de la planta: formio, abacá, pita, esparto, sisal.

FIBRAS naturales de origen animal a) lanas (pelos de diversas razas de ovejas domésticas); b) pelos (muaré o pelo de cabra de Angora, cachemira o pelo de cabra de Cachemira, Tíbet o pelo de cabra tibetana, pelo de liebre, de conejo doméstico o de Angora, de camélidos americanos - tales como alpaca, llama, vicuña, guanaco-, de camello, de caballo, de buey); c) sedas (seda natural o filamento del capullo del gusano de seda Bómbix mori, tusa o seda salvaje, obtenida del capullo de diversas especies de Antherae).

FIBRAS químicas de polímeros naturales 1) FIBRAS de base celusósica: a) rayón chardonnet, fabricado a partir de la nitrocelulosa; b) rayón cuproamoniacal, a partir de la celulosa alcalina soluble en el líquido cuproamoniacal o cuoxam; c) rayón viscosa, a partir del xantogenato de celulosa; d) rayón acetato, a partir del acetato de celulosa (Celafibra, Albene, Celifil, Celaspun. Forton) o bien del acetato de celulosa saponificado posteriormente (Celcos, Fortisan), o del triacetato de celulosa (Aruel, Triaceta, Triafil, Tricel, Trilan). 2) FIBRAS algínicas, fabricadas a partir de compuestos del ácido algínico. 3) FIBRAS de caucho, fabricadas a partir del látex de Hevea brasiliensis. 4) FIBRAS proteicas vegetales: a) a partir de la glicina del grano de soja; b9 a partir de la ceína del maíz (Vicara, Zycon); c) a partir de la ardeína, extraída del cacahuete molido y sin aceite (Ardil, Sonelon). 5) FIBRAS proteicas animales, tales como las fabricadas a partir de la caseína de la leche (Fibrolane, Lactofil, Aralac, Lanital, Tiolan).

FIBRAS químicas de polímeros sintéticos 11119 Productos de policondensación: a) poliésteres o FIBRAS de polímero obtenidos por esterificación de ácidos dicarboxílicos con glicoles u otros alcoholes (Dacrón, Diolen, Enkalene, Tergal, Teriber, Terital, Terlenka, Terylene, Trevira); b) poliamidas o FIBRAS obtenidas por policondensación de diaminas con ácidos aminocarboxílicos o de sus correspondientes lactamas, cuyo sistema cíclico contenga como mínimo siete átomos de carbono (Azelón, Astrón, Dayan, Enkalon, Nailon, Perlón Forlion, Nurel, Caprolán, etc). 2) Productos de polimerización, que, a su vez se subdividen en cinco grupos: 2.1 Derivados del polivinilo: a) FIBRAS de polímeros obtenidos por polimerización de cadenas rectilíneas de compuestos de vinilo; b) FIBRAS de polímeros obtenidos por polimerización de cadenas rectilíneas de compuestos de vinilo con, por lo menos, un 85% en peso de alcohol vinílico o acetato de vinilo (Vinylon, Kuralon, Mewlon, Cremona, Synthofil, etc); c) FIBRAS de polivinibenceno (estireno), obtenidas por polimerización de cadenas rectilíneas de compuestos de vinilo con, por lo menos, un 85% en peso de estireno (Polyfibre, Algil , Styroflex, etc); d) FIBRAS de policloruro de vinilo, obtenidas por polimerización de cadenas rectilíneas de compuestos de vinilo con un 85% en peso de cloruro de vinilo, o constituidas por polivinilo clorado posteriormente (Móvil, Pe-Ce, Rhovyl, Thermovyl); e) FIBRAS de poliacrilonitrilo o acrílicas, obtenidas por polimerización de cadenas rectilíneas de compuestos de vinilo con un 85% en peso de acrilonitrilo (Acrilan, Courtelle, Crilenka, Dralón, Leacryl, orlón, Zefran). 2.2. Derivados del polivinilideno: a) FIBRAS de policloruro de vinilideno, obtenidas por polimerización de cadenas rectilíneas de compuestos de vinilo con un 85% en peso de cloruro de vinilideno (Saran, boltaflex, Clorene, Geon); b) FIBRAS de policianuro de vinilideno, obtenidas por polimerización de cadenas rectilíneas de compuestos de vinilo con, por lo menos, un 85% en peso de cianuro de vinilideno. 2.3. Copolímeros de polivinilideno: FIBRAS obtenidas por copolimerización de compuestos de vinilo y vinilideno, con los principales componentes en proporción algo inferior al 85% en peo (Dynel, Furlon, Saniro, Teklan, Vinyon). 2.4. Derivados de las poliolefinas, obtenidas por polimerización de las a-olefinas: a) FIBRAS del polietileno (Polytene, Taylon, Velon, LP); b) FIBRAS de polipropileno (Heraclon, Meraklon, Moplen, Cetryl, Vectra). 2.5. Derivados del politetrafluorerileno (Fluon, Teflón. Hydeflon, Fluorlon). 3) Productos de poliadición: el más importante es el poliuretano, obtenido por poliadición de diisocianatos y dialcoholes (Elastromer, Lycra, Enkaswing, Rhodastic, Spandella, Spandex ). 4) FIBRAS de otros productos, tales como los cauchos sintéticos, fabricados a partir del butadieno.

Fibra cerámica. Fibra de alúmica. Denominación usual que reciben las FIBRAS de silicato de alúmina (FIBRAS refractarias, pertenecientes a la FIBRAS vítreas artificiales) y que junto con la fibra de vidrio, la lana mineral o de roca y las microFIBRAS de vidrio forman un grupo de amplia utilización industrial para aislamientos de gran calidad y poco peso, p ej. En los aviones, automóviles, estufas y hornos domésticos así como en el transbordador espacial.

 FIBRAS DE VIDRIO

Hilo o fibra continua sin fin, obtenida por el procedimiento de estirado a través de una hilera, por el de inyección o extrusión mediante soplante o por estirado de una varilla, a partir de vidrio. El grueso es, generalmente, de 5 a 9 um; la resistencia, de 830.10 ª a 700.10ª N/mª a 2,5% de dilatación en clima normal. Por sus propiedades como aislante térmico y acústico y su resistencia al fuego, se emplea en decoración, cortinas, revestimiento de paredes, en forma de hilos o fibra de fantasía, así como para material aislante en la industria eléctrica o la de la construcción, y también para trajes protectores; con refuerzo de plástico se usa para carrocerías, partes de avión y tubos. A partir de la fibra de vidrio, también se fabrican pértigas para la práctica deportiva del salto de pértiga.

 FIBRAS SINTÉTICAS

Las primeras FIBRAS sintéticas se desarrollaron a finales del siglo XIX basándose en la celulosa natural, y se dieron a conocer con el nombre de rayón. Como la celulosa no es sintética, el rayón se ha denominado fibra regenerada. La celulosa natural que aparece en formas que carecen de utilidad textil, como la fibra de madera, se trata químicamente para convertirla en compuestos que pueden licuarse. Más tarde, se da forma de filamento a estos líquidos, dentro de un ambiente que los convierte de nuevo en celulosa pura en estado sólido, y así se forma el rayón.

Los acetatos y triacetatos, que sí son sintéticos, se desarrollaron poco después que el rayón. Se trata de plásticos obtenidos de la celulosa a través de un proceso similar al del rayón. En este caso se altera químicamente la celulosa para formar ésteres.

En la actualidad, la mayoría de las FIBRAS sintéticas se fabrican a partir de derivados petroquímicos y están formadas por polímeros muy largos parecidos a los plásticos en su estructura. La primera fibra plástica de gran aceptación comercial fue el nailon, desarrollado en 1938. Desde su aparición se han desarrollado muchas otras FIBRAS sintéticas, como las acrílicas, las olefinas y los poliésteres. Las FIBRAS sintéticas se fabrican, al igual que el rayón y el acetato, dando forma de filamentos a los líquidos dentro de un ambiente que hace que se solidifiquen. A continuación se tratan para conseguir ciertas cualidades, como resistencia al calor y a la humedad, facilidad de tinción y elasticidad.

Se han elaborado también FIBRAS sintéticas para aplicaciones industriales muy precisas, como tejidos antibalas, aislantes y fuselajes y alas de aviones. También hay FIBRAS especiales que se utilizan en los programas de astronáutica, y otras utilizadas para equipamiento deportivo de todo tipo. Las FIBRAS sintéticas pueden combinarse con FIBRAS de carbono, boro, silicio u otras sustancias, para conseguir, por ejemplo, aumentar su dureza y su resistencia a temperaturas elevadas.

 FIBRA LEÑOSA

Cada uno de los vasos de paredes gruesas que constituyen la estructura del cuerpo leñoso de la planta. Son vasos longitudinales (células muertas) de sección poligonal, en extremos cerrados. Su longitud es de 3-5 mm, llegando a 8 mm en el caso de las sequoias. Su diámetro es de 20-40u. Tienen función mecánica de soporte y activa de transporte de agua. Con este fin se hallan enlazados entre sí mediante poros o punteaduras. Hay otras de paredes delgadas, que sirven de órganos de almacenamiento y contienen protoplasma vivo.

 FIBRA VEGETAL

Materia básica para la fabricación del papel, y muy importante en la industria textil. La fibra, elemento morfológico fundamental de las plantas superiores, está constituida por células cilíndricas, desde 0,1 mm hasta varios cm de longitud. Su constitución básica es la celulosa. Sus características más notables son la elasticidad y la resistencia mecánica. Para la industria papelera se prefieren las maderas blandas (coníferas, especialmente abeto), cuyas FIBRAS son de 2 a 4 mm de longitud. Las FIBRAS logran conservar en los compuestos derivados de ellas, con lo que proporcionan a estos sus características. Muchas veces la fibra se transforma en tejido (algodón, lino, cáñamo), y luego los desechos de este (trapos) se emplean como materia prima para la elaboración del papel.

FIBRA ÓPTICA

  • ¿QUÉ ES LA FIBRA ÓPTICA?

fibra o varilla de vidrio u otro material transparente con un índice de refracción alto que se emplea para transmitir luz. Cuando la luz entra por uno de los extremos de la fibra, se transmite con muy pocas pérdidas incluso aunque la fibra esté curvada.

El principio en que se basa la transmisión de luz por la fibra es la reflexión interna total; la luz que viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la superficie externa con un ángulo mayor que el ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, la luz puede transmitirse a larga distancia reflejándose miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el núcleo de la fibra óptica está recubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.

La aplicación más sencilla de las FIBRAS ópticas es la transmisión de luz a lugares que serían difíciles de iluminar de otro modo, como la cavidad perforada por la turbina de un dentista. También pueden emplearse para transmitir imágenes; en este caso se utilizan haces de varios miles de FIBRAS muy finas, situadas exactamente una al lado de la otra y ópticamente pulidas en sus extremos. Cada punto de la imagen proyectada sobre un extremo del haz se reproduce en el otro extremo, con lo que se reconstruye la imagen, que puede ser observada a través de una lupa. La transmisión de imágenes se utiliza mucho en instrumentos médicos para examinar el interior del cuerpo humano y para efectuar cirugía con láser, en sistemas de reproducción mediante facsímil y fotocomposición, en gráficos de ordenador o computadora y en muchas otras aplicaciones.

Las FIBRAS ópticas también se emplean en una amplia variedad de sensores, que van desde termómetros hasta giroscopios. Su potencial de aplicación en este campo casi no tiene límites, porque la luz transmitida a través de las FIBRAS es sensible a numerosos cambios ambientales, entre ellos la presión, las ondas de sonido y la deformación, además del calor y el movimiento. Las FIBRAS pueden resultar especialmente útiles cuando los efectos eléctricos podrían hacer que un cable convencional resultara inútil, impreciso o incluso peligroso. También se han desarrollado FIBRAS que transmiten rayos láser de alta potencia para cortar y taladrar materiales.

La fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que las ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para transportar información aumenta con la frecuencia. En las redes de comunicaciones se emplean sistemas de láser con fibra óptica. Hoy funcionan muchas redes de fibra para comunicación a larga distancia, que proporcionan conexiones transcontinentales y transoceánicas. Una ventaja de los sistemas de fibra óptica es la gran distancia que puede recorrer una señal antes de necesitar un repetidor para recuperar su intensidad. En la actualidad, los repetidores de fibra óptica están separados entre sí unos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos. Los amplificadores de fibra óptica recientemente desarrollados pueden aumentar todavía más esta distancia.

Otra aplicación cada vez más extendida de la fibra óptica son las redes de área local. Al contrario que las comunicaciones de larga distancia, estos sistemas conectan a una serie de abonados locales con equipos centralizados como ordenadores o impresoras. Este sistema aumenta el rendimiento de los equipos y permite fácilmente la incorporación a la red de nuevos usuarios. El desarrollo de nuevos componentes electroópticos y de óptica integrada aumentará aún más la capacidad de los sistemas de fibra.

  • UN POCO DE HISTORIA

En los sesenta, con la emergencia de la industria de televisión por cable, que es un fuerte consumidor de ancho de banda, además de los cada vez mayores requerimientos de capacidad de conducción de las empresas telefónicas, en los años sesenta el consumo de ancho de banda aumentó considerablemente. Se recurrió al cable coaxial y a la tecnología digital que solventaron el requisito de mayor eficiencia en el uso del ancho de banda. Sin embargo, simultáneamente se empezaron a buscar otros conductores que usaran alguna forma de comunicación óptica, esto es, usando luz en vez de microondas.

Los primeros estudios sobre las FIBRAS ópticas para aplicaciones de transmisión se llevaron a cabo a mediados de los sesenta. En el laboratorio de la Standard Telecommunications de ITT en Inglaterra, C.K. Kao y G.A. Hockham postularon que las ondas de luz se podían guiar por vidrio, o sea, fibra óptica, donde la luz que entra por un extremo de un hilo se refleja repetidamente en las paredes de la fibra con un ángulo crítico bajo y sale por el otro extremo con el mismo ángulo, igual que si pasara por una tubería. En 1970 los científicos de Corning Glass Works en Nueva York convirtieron la idea en realidad. Los ensayos de campo se empezaron en 1975 y en 1978 se habían instalado 1000 kilómetros de fibra óptica por el mundo.

Canadá fue uno de los pioneros en la instalación de redes de fibra óptica. En 1966, Bell Northern Research instaló un sistema de comunicaciones ópticas totalmente operativas en el Ministerio de la Defensa Nacional. También en 1981 se tendió una red rural, conocida como Proyecto Elie, en dos comunidades de la provincia de Manitoba donde no había ningún servicio de telecomunicación; y con la fibra óptica se llevaron a 150 hogares, servicios telefónicos, televisión por cable, radio en FM y videotexto.

En 1983 en Estados Unidos ATyT terminó el primer circuito de fibra óptica de larga distancia entre Washington y Boston. En ese mismo año se instalaron 15 rutas de larga distancia en Inglaterra, Escocia y Gales.[59] Para 1980 había instalados 6 mil kilómetros de fibra óptica en el mundo que aumentaron a aproximadamente 160 mil hacia 1989.

  • ESTRUCTURA DE LAS FIBRAS OPTICAS

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