FIBRAS NATURAIS. Algodão (CO) Lã (WO) Seda (CS) Viscose (CV)

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1 Revisão das Principais Propriedades das Fibras Têxteis e Compilação de Inovações Geradas Devido ao Uso de Novos Materiais no Design de Moda Review of the Main Properties of the Staple fibres Textiles and Compilation of Innovations Generated Had to the Use of New Materials in the Design de Moda. Wilson Kindlein Junior Doutor em Engenharia Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul Coordenador do Núcleo de Design e Seleção de Materiais NdSM/LACOR/DEMAT/EE/UFRGS Gabriela Piageti Cassel Designer / Bolsista DTI/CNPq - NdSM/UFRGS Lizandra Stechman Quintana Kunzler Designer / Mestranda PPGEM / NdSM / UFRGS Sílvia Chytry Bolsista Voluntária NdSM / UFRGS - Bacharelanda em Design ULBRA Palavras Chave: Design, Materiais, Inovação. Este artigo faz uma revisão das principais propriedades das fibras têxteis e compila algumas das inovações tecnológicas geradas devido ao uso de novos materiais que incluem transformações que ampliam as funções protetoras do vestuário. Keywords: Design, Materials, Innovation. This article makes a review of the main properties of textiles staple fibres and compels some of the generated technological innovations had to the use of new materials that include hashings that extend them protective functions of clothes. Fibras Têxteis Fibras têxteis são materiais filamentosos o que permite sua transformação em fios e, posteriormente, em tecido. São caracterizadas por sua flexibilidade e finura, possuindo um comprimento muito maior que sua espessura, o que resulta num produto que pode ser enrolado e desenrolado de forma organizada. As fibras têxteis são classificadas conforme sua origem. Podendo ser naturais, artificiais ou sintéticas. As fibras naturais são provenientes de animais ou de vegetais. As artificiais são fibras que tem origem em materiais naturais e que passam por processos que as modificam. Já as fibras sintéticas são comumente materiais poliméricos, resultando geralmente em filamentos contínuos e padronizados diferentemente das fibras naturais. As fibras podem ser mescladas dependendo das propriedades que são requeridas para o fio ou tecido. Para o processamento de materiais têxteis, é necessário o conhecimento das propriedades físicas, químicas e biológicas das fibras que os compõem. As propriedades químicas, destas fibras, estão relacionadas com a resistência que as mesmas tem à ácidos, álcalis e solventes orgânicos. São propriedades biológicas a resistência a insetos e microorganismos. Tem-se ainda as propriedades físicas e mecânicas tais como: comprimento, elasticidade, morfologia, porosidade, absorção, densidade, flamabilidade, flexibilidade, fiabilidade, cor e espessura. A tabela 1 apresenta as principais fibras têxteis utilizadas, e relaciona as características e propriedades para cada segmento, sejam elas naturais, artificiais ou sintéticas.

2 Tabela 1 Características e propriedades das principais fibras têxteis. Nome / Símbolo Algodão (CO) Lã (WO) Seda (CS) Viscose (CV) Foto FIBRAS NATURAIS Características e propriedades O algodão é a principal fibra têxtil natural em ordem de utilização. Sua forma é de uma fibra irregular por ser uma fibra natural. Principais propriedades: - nível de absorção alto; - tem baixa resiliência ; - peso específico 1,52g/cm 3 ; - alongamento a seco 6 a 10%; - perde resistência quando exposto a intempéries (luz, raios U.V.); - não tem resistência a microorganismos. A lã é uma fibra natural, animal, proveniente da tosquia de ovelhas e carneiros. A fibra de lã, observada no Microscópio Eletrônico de Varredura, apresenta uma estrutura escamosa. - boa resiliência; - baixa resistência; - boa flexibilidade; - absorve bem a umidade; - má condutora de calor; - peso específico 1,32g/cm 3 ; - alongamento a seco 20 a 40%; - perde resistência quando exposta a intempéries (luz, raios U.V.); - não tem resistência a microorganismos. A seda é uma fibra natural, animal. É um filamento contínuo formado pelo bicho da seda em casulo. A seda possui uma aparência macia, transparente, brilhante, irregular. - média resiliência; - boa elasticidade; - peso específico 1,25g/cm 3 ; - alongamento a seco 13 a 25%; - perde resistência quando exposta a intempéries (luz, raios U.V.); - pequena resistência a microorganismos. FIBRAS ARTIFICIAIS A viscose é uma fibra celulósica regenerada, isto a caracteriza como uma fibra artificial. Geralmente é utilizada na composição de misturas com fibras mais resistentes. Sua estrutura física é caracterizada pelas listras que apresenta no sentido do comprimento tendo a sua secção transversal com formato arredondado e com bordas serrilhadas. - baixa resistência quando úmida; - elevado grau de absorção; - peso específico 1,52g/cm 3 ; - alongamento a seco 10 a 30%; - perde resistência quando exposta a intempéries (luz, raios U.V.); - não tem resistência a microorganismos.

3 Acetato (CA) Poliamida 6.6 (PA) Poliéster (PES) Elastano (PUE) Acrílico (PAC) Seu nome foi extraído de um dos produtos químicos utilizados: o ácido acético. A celulose é sua origem, como a viscose, sendo assim, possui muitas características comuns. Esta fibra foi aprimorada para assemelhar-se a seda natural. - é mais repelente à água do que a viscose; - peso específico 1,32g/cm 3 ; - alongamento a seco 25 a 35%; - perde resistência quando exposto a intempéries (luz, raios U.V.); - boa resistência a microorganismos. FIBRAS SINTÉTICAS A fibra de poliamida, mais conhecida por seu nome comercial o nylon, foi a primeira fibra obtida por meio de síntese química. É um material polimérico e possui ótimas características de peso e brilho. - boa resistência; - maciez; - tem baixa capacidade de absorção; - peso específico 1,14g/cm 3 ; - alongamento a seco 16 a 42%; - sensível a raios U.V.; - excelente resistência a microorganismos. O poliéster é uma fibra de obtenção abundante e de custos reduzidos. Permite a produção de microfibras, incapazes de absorver umidade. Pode ser misturado com outras fibras principalmente naturais. - extremamente resistente; - baixa absorção; - peso específico 1,38g/cm 3 ; - alongamento a seco 15 a 70%; - boa resistência a intempéries (luz, raios U.V.); - excelente resistência a microorganismos. O elastano, também conhecido por seu nome comercial lycra, é obtido através de poliuretanos têxteis. É utilizado em composição com outras fibras, tais como, poliéster, lã, viscose e algodão, com o único objetivo de conferir elasticidade onde é empregado. - ótima resiliência; - ductilidade; - peso específico 1,21g/cm 3 ; - alongamento a seco 520 a 610%; - pouco sensível a raios U.V.; - excelente resistência a microorganismos. O acrílico apresenta como características leveza e brilho. - maciez; - alta resistência a solventes; - alta resistência à tração após o estiramento; - baixa estabilidade térmica; - peso específico 1,17g/cm 3 - alongamento a seco 34 a 38% - muito boa resistência a intempéries (luz, raios U.V.) - excelente resistência a microorganismos Imagens realizadas pelo NdSM com o auxílio de um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). Conjunto de fibras de algodão vistas ao MEV.

4 Fios Os fios são materiais constituídos por fibras naturais, artificiais ou sintéticas, e que são processados dentre as diversas operações de fiação. Estes são caracterizados pela origem, processo, regularidade, diâmetro e peso. A classificação dos fios (conforme tabela 2) e os processos que os transformam conferem a estes características próprias e os destinam à tecidos determinados. Um fio pode ser constituído de fibras e filamentos mesclados, ou seja, podem conter em sua composição, materiais distintos e que portanto combinem propriedades das diferentes fibras utilizadas na composição do fio. Tabela 2 Classificação dos fios. FIOS DE FILAMENTOS provenientes de material sintético Mono-filamentos Fio formado por um único filamento. Multi-filamentos Texturizados Retorcidos Fantasia Fios ou cabos formados de vários filamentos. Fio constituído por filamentos, aos quais se dá efeito e aparência de maior volume, aumentando-se o poder de cobertura do tecido. Fio resultante da união de dois ou mais fios de filamentos, com o objetivo de obter maior regularidade, resistência e efeitos dos tecidos por aplicação de torção em sentidos diferentes. É o fio têxtil ao qual são adicionados irregularidades intermitentes em termos de torção, grossura e cor, com a finalidade de conferir um aspecto de fantasia. FIOS DE FIBRAS provenientes de material natural Fio Cardado Fio Penteado Singelo Denominação de um processo. Fios com fibras mais emaranhadas, menos paralelas e com diâmetro menos uniforme, apresenta uma gama mais ampla de comprimentos de fibras e pontas que dão a sensação de maciez. Denominação de um processo onde o material é penteado e as fibras curtas são removidas. Os fios tem diâmetro mais uniforme, torção bem firme, maior paralelismo e menos variação no comprimento das fibras. Resulta em aparência mais regular, toque mais sedoso e fibras mais longas. Fio constituído de um só fio (cabo). A partir de um fio singelo, ou mesmo dentro de um fio singelo, pode-se criar uma infinidade de efeitos no fio. Retorcido Regular Fantasia Fio composto de dois ou mais fios (cabos), retorcidos entre si. São os fios têxteis que apresentam regularidade em termos de espessura e cor. É o fio têxtil ao qual são adicionados irregularidades intermitentes em termos de torção, espessura e cor, com a finalidade de conferir um aspecto de fantasia.

5 Especial (High Bulk) Fio constituído parte por fibras não estiradas e pouco encolhíveis, e parte por fibras estiradas a quente, com índice elevado de encolhimento. Posteriormente ao ser submetido a vapores sem tensão ou ao tingimento as fibras estiradas encolherão em proporção diferente das não estiradas, formando arcos nas fibras e produzindo efeito de encrespamento nos fios. Tecidos Os tecidos são obtidos através do entrelaçamento de fios e podem ser classificados em planos, de malha e de laçada. Os tecidos planos são entrelaçamentos de dois conjuntos de fios que se cruzam, formando duas camadas. Neste processo, a camada longitudinal é denominada urdume e a camada transversal trama. A combinação da trama e do urdume não é necessariamente feita dessa forma, pode-se obter texturas, acabamentos e uma percepção diferente através de combinações diferentes com os mesmos fios. Os tecidos de malha são resultantes da formação de laços que se interpenetram e se apoiam lateral e verticalmente, provenientes de dois ou mais fios. Os tecidos de laçada são mistos, nele se agregam processos de tecido plano e de malha. Já os não-tecidos são estruturas planas, flexíveis e porosas, as quais são obtidas a partir de camadas de fibras que se prendem umas às outras através de produtos químicos, fibras ou filamentos e são consolidados por meios mecânicos, químicos, térmicos, solventes ou combinação destes, formando uma folha contínua. Na produção do não-tecido a orientação das fibras na folha determina a resistência e o alongamento a ruptura das fibras nas diferentes direções. Desenvolvimento de Fibras, Fios e Tecidos Independente da aplicação, algumas propriedades podem inclusive determinar novos usos para fibras, fios e tecidos. Estes fatores tem ocorrido devido ao avanço tecnológico e de pesquisa nesta área, incrementando o que já existe e inovando. Ao longo da história, as funções de proteção térmica, por exemplo, eram obtidas partir das propriedades das matérias-primas naturais e pelas diversas construções em teares e malhas. Entretanto, com as fibras sintéticas surgiram recursos que atendem a uma série de deficiências que as fibras naturais não podem suprir. A alta tecnologia expandiu seus domínios e invadiu a indústria têxtil. Aos poucos, os tecidos de fibras naturais, que encolhem, perdem o vinco e amassam, estão sendo substituídos por tramas capazes de retardar a troca de calor, mudar de cor sob o sol intenso, secar rápido e não amarrotar, além de serem perfumados. Presentes desde que o homem criou sua primeira vestimenta, o algodão e o linho reinaram soberanos até meados do século XIX, quando surgiram as primeiras fibras artificiais, o acetato e a viscose. O primeiro fio de acetato de celulose foi criado na Alemanha em Após as fibras artificiais observou-se o surgimento de fibras sintéticas, em 1938, com o lançamento do nylon fibra em que a substância formadora é a poliamida, material polimérico de cadeia longa. Alguns anos depois apareceu a fibra acrílica, também sintética, que é usada para substituir a lã. Já na década de 50, surgiu a fibra de poliéster que tem como propriedades não amarrotar, não deformar e secar rapidamente. Nos anos 80 a indústria iniciou uma série de pesquisas para o melhoramento das fibras sintéticas, tendo como objetivo principal o aprimoramento das texturas. Em 1992 surgiu uma segunda geração de sintéticos com o lançamento da microfibra. Esta, foi intitulada como o primeiro fio inteligente. Inicialmente os tecidos inteligentes começaram a ser desenvolvidos para resolver problemas específicos de certas atividades físicas no campo industrial ou do esporte competitivo e aos poucos conquistaram um público sedento por novidades e diferenciações, além de permitir experiências arrojadas, estes tecidos facilitam o dia-a-dia. Não amassam, não desbotam, não encolhem e ainda neutralizam os efeitos da transpiração. Tudo isso é possível graças ao aperfeiçoamento, em laboratório, dos fios sintéticos tais como: nylon, poliéster, acrílico e elastano. O avanço da indústria tecnológica revoluciona o sistema de moda atual, que consiste numa visão de tipologia como símbolo, baseado no consumo e no status. As novas tendências trazem a evolução dos modos de vida, adaptando para as fibras a necessidade de multi-funcionalidade, ultrapassando os limites da estética. Não se trata mais de mudanças de padrões ou de produção de fios com características físicas diferentes. Os tecidos inteligentes incluem transformações químicas que ampliam funções protetoras do vestuário. A espessura das fibras, a maticidade, as secções transversais e as cores, aumentam as possibilidades de criação, de mesclas

6 para atender à sofisticação que o homem passou a exigir de suas vestimentas para protegê-lo no meio ambiente em que vive. Estas novas características, necessárias para atender às alterações do meio ambiente, à atribulação da vida moderna e ao desempenho profissional ou esportivo, atingiram um grau de sofisticação que raras vezes é conhecido pelo usuário em geral. Em 1999 foi lançado no mercado o primeiro fio poliamida 6.6 produzido no mundo com função bacteriostática. Altamente tecnológico, é um fio onde as bactérias excessivas que proliferam nos tecidos são atacadas pela ação química, mas as que constituem a flora natural da pele não são afetadas, mantendo assim, o equilíbrio microbiótico necessário. Para conferir resistência à proliferação de microorganismos, as fibras são imersas em uma solução contendo íons metálicos - de prata, zinco ou cobre que possuem características bactericidas de ação prolongada. O bactericida fixa-se à fibra e preenche os espaços vazios entre os fios. Tratamentos desse tipo, mas com compostos químicos diferentes, são usados também para conferir outras características ao tecido, como impermeabilidade a água e gorduras e baixa capacidade de absorção de luz ultravioleta. Existente há quatro anos no mercado, a PAN (Personal Area Networks), trata-se de uma tecnologia que usa a capacidade que o próprio corpo humano tem de conduzir eletricidade graças a água e aos sais minerais presentes no organismo. Assim, esta tecnologia chega a área de moda permitindo que uma roupa também possa ser um artigo utilitário. O corte a laser ocupa o lugar das estamparias tradicionais. O laser permite que os desenhos, vazados e tridimensionais sejam desenvolvidos a partir da fibra do próprio tecido. Os tecidos com memória têm na trama fios de metal que guardam as marcas do último movimento do corpo. O aspecto de uma das fibras metálicas utilizadas pode ser visto na Figura 1. Filó micro é a versão moderna do tule. Possui uma variedade de fios sintéticos e sua textura permite a ventilação do corpo, o que evita a transpiração. A tecnologia também permitiu a evolução do neoprene, a união da poliamida com o elastano resultou num tecido suave ao toque. Já existem fibras que acabam com o incômodo provocado pelo excesso de suor. Ocas (conforme Figura 2), possuem canais microscópicos que drenam a umidade para a superfície das roupas, de onde evapora rapidamente. A passagem do estado líquido para o gasoso gera uma energia que transfere o calor do corpo para o ar. Figura 1 Aspecto morfológico: fibra metálica Figura 2 Aspecto morfológico: fibras ocas 1 Outras iniciativas inovadoras vão no sentido da sustentabilidade. Tem-se como exemplo as fibras recicladas, feitas 100% a partir de garrafas PET que são 20 % mais finas que a fibra de algodão. Suas características permitem aliar os atributos da fibra de poliéster, como durabilidade e resistência, ao conforto, toque e caimento, semelhante aos das fibras naturais. A tendência para o futuro é a intensificação de uso dos novos materiais que têm surgido para confecção. Tecidos especializados desempenharão diversas funções e vários setores já têm se beneficiado de seu uso, pois sua aplicação não estará restrita às áreas operacionais. Tecidos antimicrobiais, bacteriostáticos, tecidos com teflon (repelem gordura e água), tecidos anti-estática, tecidos com memória, antitranspirantes, térmicos, sem costura, etc, serão a tônica para o mundo da moda. Já existe uma proposta de identificação destas características ou propriedades citadas, através do uso de pictogramas que são afixados aos tecidos; a Tabela 3 mostra alguns destes pictogramas que identificam propriedades específicas e algumas vezes multifunções. 1 Fotografia retirada do Folder: World Fashion Première Vision abril/maio, 2000

7 Tabela 3 Alguns pictogramas utilizados para identificação de propriedades específicas. Antibacterianos tratamento químico que se dá a um tecido ou malha para impedir o desenvolvimento de bactérias originadas pela transpiração. Térmico Propriedade de um tecido que consiste em regular a temperatura a fim de otimizar o microclima entre a pele e a roupa. Hidrorepelente Propriedade de um tecido que consiste em bloquear a passagem da água, em uma face, e permitir a passagem de água e do ar originado pela transpiração interna, no outro lado. Refletivo Propriedade de um tecido ou malha que consiste em refletir a luz. Este termo agrupa os tecidos fluorescentes, fosforescentes e retroreflectantes. Anti-U.V. Função adicionada a um tecido ou malha através de um tratamento da fibra ou do tecido, que o capacita a bloquear as radiações ultravioletas nocivas à pele. Dupla-face Tecido ou malha com duas faces diferentes, concebido para ter uma função adaptada a cada face. Impermeável Propriedade de um tecido que lhe permite bloquear a passagem de água. Composite Tecido ou malha obtido por termoaderência de dois ou mais materiais com performances distintas. Desta forma, podemos concluir que a tendência ao aprimoramento das fibras, fios e tecidos é contínua. Isto, além de agregar valor e propriedades aos tecidos, é revertido em conforto, fornecendo aos usuários suas necessidades e também, criando necessidades aos usuários. Estes, passam a requerer tecidos para os usos mais diversos, buscando qualidade e satisfação. Enfim, os novos materiais, as inovações geradas por eles e as propriedades agregadas ao tecidos, vem transformando o design de moda, suprindo necessidades e gerando novos mercados. Bibliografia AGUIAR NETO, Pedro Pita. Fibras Têxteis. Rio de Janeiro, SENAI-DN II : SENAI-CETIQT III, V.1, AGUIAR NETO, Pedro Pita. Fibras Têxteis. Rio de Janeiro, SENAI-DN II : SENAI-CETIQT III, V.2, BARROS, Magda. SANTOS, Sirlei. Fibras Têxteis. Porto Alegre, SENAI, Folder: World Fashion Première Vision abril/maio, 2000 RIBEIRO, Luiz Gonzaga. Introdução à Indústria Têxtil. Rio de Janeiro. CETIQT/SENAI, V.1, RIBEIRO, Luiz Gonzaga. Introdução à Indústria Têxtil. Rio de Janeiro. CETIQT/SENAI, V.2, Textilia Press. Ano VI. Número 34. São Paulo. Setembro/Outubro Revista Textilia. Têxteis Interamericanos. Número 41. São Paulo. Julho/Agosto/Setembro

8 Wilson Kindlein Junior Gabriela Piageti Cassel Lizandra Stechman Quintana Kunzler Sílvia Chytry Este trabalho foi realizado com o apoio da FAPERGS e do CNPq.