Lo que debes saber del nonwoven antes de la pigmentación

Las telas no tejidas o nonwoven son materiales textiles fabricados sin hilos entrelazados, utilizando fibras unidas mediante procesos mecánicos, químicos, térmicos o con solventes. Se destacan por su alta porosidad, permeabilidad y variaciones en grosor y peso permitiendo una amplia gama de colores en su diseño. Los materiales más comunes son el polipropileno, PET y polietileno, destacándose el polipropileno por su ligereza y estabilidad química. Dependiendo de la fibra y el proceso, estas telas ofrecen propiedades como densidad, suavidad, absorbencia y resistencia, lo que las hace perfectas para usos en cocina, como manteles, filtros de café y bolsas reutilizables por mencionar algunos.

Su fabricación consiste en la formación de la red de fibras seguida de su unión. Las técnicas más comunes son Meltblown y Spunbond. En Meltblown, la resina y el masterbatch se funden y se extruyen a través de una espinereta, creando fibras ultrafinas ideales para mascarillas y filtros. En Spunbond, los filamentos (fibras continuas y largas) se extruyen, enfrían, estiran y luego se unen por calor o presión, creando un material más resistente. También se puede combinar en el sistema SMS (Spunbond-Meltblown-Spunbond) para productos como batas quirúrgicas y pañales aprovechando las ventajas de cada uno.

Variables del material y producción

Factores como el tipo de resina y los aditivos afectan directamente en la extrusión y formación del tejido, donde el desempeño del masterbatch, incluyendo la homogeneidad del tono, la dispersión, el desarrollo colorístico, el tamaño óptimo de partícula del pigmento y las condiciones de producción, requieren atención para garantizar la calidad de las telas no tejidas. En Spunbond, se usan resinas con bajo índice de fluidez (MFI) para mayor viscosidad y resistencia estructural, mientras que en Meltblown, un MFI alto permite producir fibras ultrafinas con excelente filtración.

Además, la estabilidad térmica y la resistencia a la tracción son clave para la procesabilidad. El uso de lubricantes mejora la viscosidad del material, pero si tienden a migrar pueden provocar play-out y contaminar la maquinaria, por ello se prefieren lubricantes de baja migración, como el estearato de zinc.

Para colorear la resina de polipropileno, se emplea masterbatch de alto poder tintóreo, ya que las fibras al ser tan finas requieren pigmentos concentrados para una coloración uniforme sin afectar su integridad. Estos deben tener buena solidez a la luz y baja migración, evitando que las partículas lleguen a la superficie y causen taponamiento en las hileras o “goteo” del pigmento, lo que podría manchar la tela no tejida y del mismo modo contaminar los equipos.

Controles operativos

El control de calidad en la fabricación de telas no tejidas depende de varios factores, como la dosificación de las materias primas, temperatura, presión del aire y velocidad del proceso. En Meltblown, se mantiene la temperatura entre 215-340°C en el dado y 230-360°C en el aire caliente para evitar defectos como manchas o fragilidad. En Spunbond, la temperatura del aire afecta el diámetro de las fibras y la rigidez del tejido.

Adicionalmente el secado y la deshumidificación son básicas para eliminar la humedad antes de unir las fibras. En paralelo el control de la velocidad del husillo y la bomba dosificadora impactan en el caudal de resina, afectando la calidad del material. Finalmente, el ancho de la tela determina su peso y consistencia, por lo que se deben evitar variaciones que puedan generar arrugas o puntos débiles. Aunque las arrugas puedan ser parte del diseño, en aplicaciones médicas o de higiene se consideran defectos, debido a su impacto en la absorbencia y resistencia de la tela.

Mantenimiento de equipos

El mantenimiento adecuado de los equipos de extrusión es fundamental para la eficiencia en la fabricación de telas no tejidas, reduciendo defectos y optimizando el proceso. Para lograrlo es necesario realizar limpiezas periódicas en las extrusoras y limpiar las espineretas con ultrasonido para prevenir obstrucciones, sobre todo al realizar cambios drásticos de color. Las cámaras de enfriamiento también deben mantenerse libres de bloqueos para asegurar un flujo de aire constante. Además, el equipo de corte juega un papel clave al garantizar un acabado preciso y sin deshilos ni bordes irregulares, que se refleja en la apariencia del producto final.

En resumen, la fabricación de telas no tejidas o nonwoven es un proceso complejo que combina tecnología avanzada, control de variables operativas y mantenimiento adecuado de los equipos, asegurando la entrega de productos de calidad para diversas aplicaciones industriales y comerciales.

Referencias
• Expertos de Colorbatch
• Rodríguez Banda, I. L. (2023). Panorama general sobre la tela no tejida Meltblown y Spunbond: Caso de estudio [Centro de Investigación en Química Aplicada].