Cenefa

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Cithara hispanica

"Ay triste que vengo" Pieza para vihuela de Juan del Encina (1468-1529)

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DETENER LA MUSICA
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Solo un cuaderno de notas. Un "Blog" sin más pretensiones.
La guitarra, pequeña orquesta íntima e individualista como sus creadores hispanos, solicita tiempo y atenciones.
Sobre el eje del ocho que conforma su femenino cuerpo, giran muchos conceptos que incluyen varias disciplinas, científicas , técnicas y artísticas.
Conocimientos inabarcables que deben recogerse en un cuaderno para tenerlos siempre presentes.
Prueba de materiales, ensayos prácticos compartidos,... aún sabiendo que no serán leídos.
¿Por qué entonces?
Por la guitarra y el mundo que puede descubrirse alrededor de ella, y para como ella, ofrecer mis individualistas notas al vacío.

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viernes, 20 de enero de 2017

Cristalinas cuerdas de “Nylon”, opacos intereses.

Quien persiste en el contacto con la guitarra, descubre cómo influye la esencia resonante de la madera pero también que ese sonido, delicado y romántico, se debe mayoritariamente a la naturaleza de sus cuerdas.

Si el comportamiento del material que dio vida al bosque, nos parece caprichoso, el de la cuerda desconcierta desde el primer minuto de uso. Antes de estabilizarse, hay que estirar la nota cada día. Son muy sensibles a la temperatura y la humedad. ¿Qué trasciende bajo ese compuesto artificial llamado nailon?

Primero, el alto secretismo, una especie de pacto de silencio tal vez explicable por su condición de fibra sintética tecnológica.


La cara y cruz de la historia de su desarrollo nos trae imágenes como la delirante reproducción de la pierna de la actriz Marie Wilson, para publicitar una media de 10 m de altura.

En 1939 antes de iniciar la producción en su Planta de Seaford, DuPont había puesto a la venta en
Wilmington, 4.000 pares de medias. Se agotaron en tres horas. Siete meses más tarde, la empresa puso 4.000.000 de pares a la venta a nivel nacional en USA. Se agotaron en cuatro días.

En 1920, los trabajos del alemán Hermann Staudinger (1881-1965), profesor de química orgánica en la Escuela Politécnica Federal (“ETH”) de Zurich, sorprendieron por sus conceptos macromoleculares y la descripción de reacciones de polimerización.

En 1926, el jefe de investigación de DuPont, el Dr. Charles M.A. Stine, propuso un programa de "Ciencia pura", con "el objeto de establecer o descubrir nuevos hechos científicos sin aplicación práctica previsible”, incluyendo síntesis orgánica y polimerización. De esta idea olvidada, nació la primera fibra no natural de la historia.

Wallace Carothers trabajando en la sombra para  DuPont, produjo dos de los polímeros sintéticos más utilizados en el siglo XX: el “Neopreno” y el “Nylon”.
Después de graduarse en 1920 en el Tarkio College de Missouri, Carothers obtuvo, en un sólo año, una maestría por la Universidad de Illinois, luego un puesto de profesor en la Universidad de Dakota del Sur. Pronto decidió que prefería la investigación, por lo que regresó a Illinois para obtener el doctorado y, en 1924, trabajó como instructor en Harvard, donde inició su contacto con las estructuras químicas de los polímeros.
Este brillante académico, nacido en Iowa en 1896, más interesado en el conocimiento que en el producto, era propenso a la depresión. Es posible que la presión de un ambiente con fines lucrativos, contribuyera a considerar el fracaso, y a suicidarse en  un hotel de Filadelfia, disolviendo una píldora de cianuro en el jugo de un limón.

La palabra “Nylon” parece que nunca llegó a registrarse. En una demanda histórica, los competidores alegaron que siendo tan familiar debía considerarse una palabra del idioma Inglés.
Antes de que DuPont pudiera llevar su nueva fibra milagrosa al público, sus líderes tenían que decidir cómo llamarla.
Los investigadores internos la llamaban “Rayon 66”, fibra 66, o "Duparon". En 1938 tras un proceso algo oscuro, la compañía optó por "Nuron",Por conflictos de marca, se propuso "Nilon". Ambigüedades en la pronunciación llevó a cambiar la “i latina” por una “sajona y”.
La compañía decidió entonces no registrar el nombre, con la esperanza de animar a los consumidores a pensar en el "nylon" como un material genérico tan familiar como la madera.

Los distintos nombres comerciales que engloba el término “Nylon” (nailon o nilón según la Real Academia de la Lengua Española), se incluyen en la familia química de las poliamidas. El polímero se obtiene por unión longitudinal de cadenas de monómeros. La regularidad de las uniones amida a lo largo de la cadena determina dos clases:



La nomenclatura varía según las fuentes. En América del Norte, la práctica común es llamar a las de tipo AB como “nylon X” , siendo X la cantidad de carbonos que tiene la cadena del monómero. En las de tipo AABB, se denominan “nylon X,Y” indicando primero la cantidad de carbonos de la diamina (dos grupos nitrogenados tipo amina llamados así por derivar del amoniaco)  -NH-R2-NH-, donde R es un radical hidrocarbonado o cadena de X átomos de carbono.
Muy pocos datos sobre las poliamidas utilizadas por los fabricantes de cuerdas han trascendido al usuario.

 Los actuales fabricantes de cuerdas para instrumentos D´Addario, La Bella, Savarez y Pirazzi tuvieron su origen en los cordeleros italianos.
 En 1770 la familia napolitana Savaresse se instala en Paris.  Giorgio Pirazzi  nacido en Domodossola abre en 1890 la cuarta sucursal en Frankfurt, tras las de Padua, al Norte, Roma y Nápoles al Sur. Desde el sísmico y norteño pueblo de La Salle se desplazan a Nueva York  en 1905 y 1913  respectivamente Emilio y Olinto Mari y Charles y  Rocco D´Addario,
Tal vez en ese bello país podamos encontrar alguna información.

Una primera  mención la encontramos en dos fabricantes americanos de cuerdas para guitarra:
Para las cuerdas agudas, monofilamento GHS utiliza “nylon Tynex®” PA 6,12 de la empresa Dupont
en uno de sus modelos más económicos.
En los años 70 y 80, el método de refinar el nylon fue perfeccionado. Esta técnica de rectificación y pulido fue aplicada a una formula especial de nylon, “Nylon 101” (parece ser PA 6 o PA 6,6 ) de alta densidad.
 El Sr. Cocco Jr. Director de LA BELLA diseño, según la página web, desarrolló un material innovador llamado “Nylon #202”, como resultado de meses de colaboración con especialistas en polímeros.
Nos encontramos ante nomenclaturas “Nylon” 101, 202, que ya nada tiene que ver con la composición química. En general confusión que distrae y aleja al usuario de la realidad tangible.

Las poliamidas son materiales tangibles, perfectamente definidos y distinguibles por sus propiedades. Resumimos algunas de las que determinan su uso como cuerdas musicales.







Una patente presentada por Mimmo Peruffo de AQUILA CORDE ARMONICHE ubicada en Vicenzo al noreste italiano (visitar web) aporta las primeras respuestas.

"Las características fundamentales requeridas en un material sintético que puede ser extrudido en caliente para hacer cuerdas musicales, son principalmente las siguientes:

  1. alta carga de rotura, para permitir que la cuerda llegue a la afinación requerida sin rotura prematura;
  2. facilidad de extrusión como monofilamento una vez que se alcanza la temperatura de fusión;
  3. alta estabilidad dimensional
  4. absorción baja de la humedad ambiente;
  5. alta elasticidad, para un funcionamiento acústico óptimo.


Las poliamidas (variantes del primer “Nylon” PA6 de Dupont, 1938) adecuadas para ser empleadas como cuerdas de instrumentos tienen, según Peruffo una densidad entre 1,02 y 1,09 g / cm³.

Su sonido resulta menos brillante (por un ataque inicial más lento), y más apagado, (de menor nivel sonoro) que el habitual en las cuerdas de intestino cuya densidad es de aproximadamente  1,3 g / cm³.
El PVDF (Fluoruro de polivinilideno), introducido en 1989 por Savarez en colaboración con Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha de Japón, denominado KH flurorocarbono y conocido incorrectamente como "carbono" tiene una densidad de 1,6 g / cm³ y un sonido particularmente brillante pero más metálico.
Ideado en 1970  la patente de Kureha (US4833027 A) fue publicada el 23 de Mayo de 1989 como "Cuerda para instrumento musical". En ella se indica que el monofilamento entre 0,4 y 1, 5 mm presenta las siguientes propiedades:

  1. Variación de calibre al 5% por metro 
  2. Circularidad superior al 95%;
  3. Densidad superior a 1,6;
  4. Resistencia a la tracción (carga de rotura) superior a 50 kg / mm²;
  5. El límite de alargamiento de fluencia con un 20% de carga de rotura es inferior al 10%; 
  6. El módulo de Young es superior a 200 kg / mm².

La hoja de datos actual del Kureha PVDF revela que la densidad está entre 1,77 y 1,79 g / cm³.

La patente US5900314 del  4 de Mayo de 1999  del cordelero Mimmo Peruffo introduce el Nylgut® material sintético termoplástico, parcialmente cristalino (blanco translúcido) obtenido como poliéster saturado derivado de tereftalato de polibutileno PBT condensado en unidades repetitivas, de forma que tiene la misma densidad que la cuerda de intestino animal.

 Peruffo ha desarrollado otros productos como el "Silkgut®", el "Bionylon®" y "Thundergut®" que parecen desarrollos para el ukelele, de los que no hemos encontrado excesiva información técnica.

Su página en Facebook  indica que el "bionylon", usado en "ukeleles", se obtiene del aceite de ricino en extrusoras propias de Aquila y deriva en un 63% de plantas. Podría ser en ese caso una PA6,10 con un 62% de carbono renovable según datos de DuPont (similar a la PA612 que potencialmente puede obtenerse del aceite de coco o palma y ácido laúrico alcanzando un 66% de carbono renovable.
"Thundergut®" es un material especial muy elástico y denso desarrollado  en su sede de Caldogno, para Ukelele bajo, que asegura un rendimiento superiorsi se compara a  las cuerdas de goma siliconada y poliuretano habitualmente disponibles en el mercado.

Dice Peruffo en su patente:

“Entre los diversos materiales termoplásticos que pueden ser extruidos, las poliamidas (generalmente conocidas por el nombre comercial "nylon") han cumplido largamente las condiciones anteriores y, en consecuencia, se han utilizado comúnmente para hacer cuerdas musicales.

Aquellas que son adecuadas para este propósito son las "variedades" conocidas como:


  • PA10 (poliamida 10)
  • PA6,12 (comercialmente conocido como "Tynex"de Dupont) y
  • PA12.


La cantidad de humedad absorbida afecta a la cuerda de la siguiente manera:

  1. un aumento de la humedad absorbida significa una drástica reducción de la elasticidad del material, lo que compromete enormemente el rendimiento acústico de la cuerda;
  2. la sensibilidad del material a las variaciones higrométricas hace que el tono sea inestable y obliga a una afinación constante.”

Mimmo Peruffo ha pronunciado numerosas conferencias y ha escrito para diferentes revistas técnicas.
En el artículo Fromi-120.pdf   Peruffo habla de las pruebas que hacia 1947 realizó Andrés Segovia con las primeras cuerdas fabricadas en la poliamida 6 descubierta por Dupont en 1938.
El luthier y fabricante de cuerdas Albert Augustine (Dinamarca 1900-Manhattan1967), y la familia de origen italiano Mari fundadores de La Bella fueron los primeros en acompañarle en esta aventura.

Hacia 1950 Dupont desarrolló el Tynex (PA6,12) de alto módulo elástico y baja absorción de humedad, usado en cepillos sintéticos para higiene bucal.

Dice Peruffo, el “Nylon” en general:

  1. absorbe un 3% de humedad mientras el intestino absorbe un 20%, 
  2. tiene un bajo costo 
  3. una superficie perfectamente lisa no alcanzable por la cuerda de tripa. 
  4. una notable resistencia a la abrasión. 

"Ventajas mecánicas y de facilidad de afinación que no afectan a la calidad del sonido".
Por el contrario la densidad resulta algo inferior 1,07 g/cm³ frente a 1,30 de la tripa.

"El advenimiento del nailon ha causado por primera vez una notable desviación de la tradición acústica generada desde los albores del tiempo por las cuerdas de intestino".

"Para los agudos, se cambió el estilo vocal de la tripa por el bajo costo, la fiabilidad, la estabilidad al clima y a la entonación. El sonido de las tiples se convirtió en menos brillante y más apagado."

"En los bajos en cambio se produjo una revolución: el nailon en forma de multifilamento presenta una resistencia a la tracción muy superior a la seda (además de poseer un menor grado de absorción de la humedad atmosférica).
Permitió por primera vez una fuerte reducción del diámetro de '"alma" en favor del alambre de metal. La consecuencia de este cambio ha sido un aumento significativo de la elegancia de los registros bajos acústicos, prácticamente desconocida por los guitarristas hasta entonces."

"En el Novecientos el diámetro del alma de seda era de 0,70 mm. Con nailon se reduce a 0,52. Ello permite pasar de un hilo plateado de 0,3 a 0,35 mm de calibre con la correspondiente mejora de sonido.
Una cuerda de graves se diseña, ahora como entonces, para trabajar a uno o dos semitonos por debajo del punto de rotura. Por eso Peruffo aconseja aflojarlas cuando no se van a usar
Los nuevos bajos  presentan un alargamiento longitudinal mayor que los de alma de seda; esto se traduce en un número mayor de vueltas en la mecánica antes de que puedan alcanzar el tono requerido y esto constituye una mejora en la precisión de afinación".

Cabe señalar, indica Peruffo, que los calibres puestos a disposición de los compradores se han estandarizado con el tiempo - leyes impuestas – por intereses de la misma compañía que hace la extrusión del hilo.

La misma situación también puede detectarse en el multifilamento para bajos, que se vende en medidas estandarizadas de acuerdo con los criterios derivados del sector textil (ya que se utiliza principalmente como un componente de refuerzo en neumáticos para automóviles y ropa para uso general)
El cordelero actual  sólo aplica su experiencia para cubrir con alambre de cobre plateado u otras aleaciones - incluyendo el latón o, más raramente, aleaciones que contienen una mayor cantidad de plata - y cortar a medida la cuerda comercial. Solo ha de comprar las bobinas de filamento que necesita.
"Las cuerdas producidas por las diversas marcas son inevitablemente bastante similares - si no idénticas - entre si. No puede ser de otra manera, ya que el multifilamento de nailon es prácticamente el mismo para todos y que la proporción entre el metal y multifilamento ha alcanzado con el  tiempo un óptimo más allá de la cual la tensión de la cuerda podría  romper prematuramente. Para el nailon de las tiples se observa el mismo problema. Procede también de canales predeterminados de producción industrial".
En base a los datos de calibres y tensiones indicados por el propio fabricante, los valores promedio para tiples de 26 juegos del fabricante D´Addario y otros 26 de Savarez, seguirían el siguiente patrón:


Con más detalle, por modelo y cuerda:


Según estos datos habrían 3 tipos de Nylon, el "New cristal"/"Clear nylon" el de las cuerdas Savarez rectificadas y dos tipos de fluorocarbono, el "Alliance" de Savarez de densidad 1,5 y el de D´Addario de densidad 1,78. Se ha utilizado la ecuación de Mersenne- Taylor d=0,00981 (T (kg))/(π(∅(m)L(m)f)² ) donde ɸ es el calibre de la cuerda, L su longitud vibrante (0,648-0,650 m) ambos en metros y f la frecuencia de la nota E=329,63 Hz, B=246,94 Hz y G=196 Hz. 

Las mediciones de calibre medio en 20 puntos de la cuerda (calibre milesimal Mitutoyo con precisión de 1 milésima) y su peso (balanza digital con precisión de 5 mg), obtenidos por nosotros en 36 juegos de tiples comerciales de 16 fabricantes diferentes muestran 3 escalones diferentes:


Si nos centramos sólo en D´Addario y Savarez:



La densidad obtenida para las cuerdas de fluorocarbono, una vez extraídas de su embalaje va de 1,81 a 1,83, valores superiores a los indicados, o deducibles, de los datos facilitados por los fabricantes y que inicialmente dimos como buenos.

En esta crítica de Peruffo destaca su opinión técnica sobre algunos aspectos interesantes, basados en su propia verificación y medida de varios  juegos de cuerdas de las principales marcas comerciales:

En primer lugar aprecia una  tendencia moderna a "subir las tensiones de trabajo indicadas por Emilio
Pujol, (Granadella,-Lérida 1886 - Barcelona 1980,) en consonancia con las del violín del siglo XIX."

En su libro (“Escuela Razonada de la Guitarra, basada en los principios de la técnica de Tárrega, Libro Primero,1920-1938”), descargable en el Blogg de Gimena Borghetti “Ecos del Sonido”(descarga en pdf aquí).dice Pujol;
"La medida que conviene a las cuerdas de una guitarra de su tiempo, según la gradación del calibrador Pirastro (muy preciso), es la siguiente:



Prima de 1,25 a 1,35 mm
Segunda de 1,6 a 1,75 mm
Tercera de 2,0 a 2,15 mm
Cuarta de 1,5 a 1,6 mm
Quinta de 1,85 a 1,95 mm
Sexta de 2,3 a 2,4 mm

Dentro de estos límites será conveniente adoptar para cada guitarra el calibre que más favorable pueda ser a su sonoridad.
También indica que aunque el grosor de la segunda cuerda debería ser la mitad justa del grosor de la tercera y doble del de la prima, la necesidad de una cierta claridad que secunde en esta cuerda el carácter expresivo de la prima, hace que se prefiera ligeramente delgada siempre que no cerdee"


Indica Peruffo, "la consecuencia directa de la introducción de un escalado de tensiones fue igualar la sensación táctil de rigidez".

Cabe señalar que la tensión de trabajo promedio de las tiples realmente no sufrió cambios de ningún tipo con respecto al siglo XIX, cuando se tiene en cuenta el hecho de que el aumento de alrededor de un traste en la longitud de la zona vibrante de la cuerda  por los guitarreros españoles, le corresponde una reducción compensatoria del diámetro de la cuerda en uso en el mismo factor de un semitono.

Los diámetros sugeridos en 1924 en su libro “Die Kunst des Violin-Spiels”, (El arte de tocar el violín)  de  Carl Flesh (Moson, Hungría 1873 - Lucerna, Suiza, 1944) eran:

NOTA  DIAMETRO

Mi-E         0,63 mm
La-A         0,82 mm
Re-D       1,09 mm

Esta subordinación de los parámetros de la guitarra a los decantados para el violín, se mantuvo, según deduzco de lo que indica Peruffo, hasta 1950.

La moderna evolución de las tensiones muestra dos tendencias independientes que afecta o a las tres agudas de nailon / PVDF, monofilamento o a las tres entorchadas sobre multifilamento de nailon.



"El propósito de un perfil de tensión tan extraño, dice, muy similar entre las diferentes marcas, es recuperar en lo posible la sensación táctil de igual rigidez en todas las cuerdas". En su libro “Equal tension, equal feel and scaled tensión” y en el artículo descarcable en pdf trata en profundidad este tema clave en la historia del violin, laúd y guitarra.



"La amplitud de la tensión de trabajo entre los extremos ('Tensión baja' y 'Tensión fuerte') del mismo juego no supera el semitono. Se da el caso de algunas cuerdas de versión 'light', que tienen más tensión que la versión "Medium"

 Por último, destaca Mimmo, pero no menos importante, (ya destacado por nosotros en este Blogg) "los datos indicados en los  envases (diámetros de las cuerdas, tensión de trabajo, etc.) no se corresponden en absoluto a los calibres de las cuerdas reales".

Dice Peruffo que "en el manual de Pujol se utiliza aún la antigua prueba de reconocer una cuerda falsa de una buena. En aquel momento las cuerdas estaban siendo pulidas a mano.

“Si una cuerda no tiene el mismo grosor en toda su extensión, resulta falsa, porque falseará siempre los sonidos aunque los trastes estén perfectamente colocados.
El grado de perfección conseguido en nuestros días por algunos fabricantes de cuerdas, haces innecesario el ingenioso procedimiento que desde el siglo VI viene usándose para conocer previamente si una cuerda es justa.
Este procedimiento consiste en sujetar entre el pulgar u el índice de cada mano un trozo de la cuerda que se desee probar, igual en longitud al que debería tener sobre la guitarra; darle un cierto grado de tensión y si al pulsarla con el dedo meñique y observarla a simple vista, se distinguen con claridad y nitidez las dos líneas que limitan el vientre de vibración, la cuerda es justa. Si las líneas aparecen confusas, es ciertamente falsa. Si no resulta justa en la primera prueba, puede repetirse la operación reduciendo la cuerda, de un lado y prolongándola por el otro”

Habla de una descripción del micrómetro de Pirastro para medir el diámetro de la cuerda, una herramienta que estaba empezando a sustituir a la antigua “ placa mide cuerdas” del siglo XIX". descrita por Louis Spohr’s Violinschule, (Escuela de violin de Luis Spohr) Vienna 1832.


"Las cuerdas agudas tienen siempre  por naturaleza, a causa del proceso de extrusión, estiramiento y enfriamiento, un cierto grado de ovalización e inconstancia de calibre en longitud:
En el entorchado durante la etapa de arrollamiento del alambre sobre las fibras de Nylon se somete al conjunto a tracción y rotación lo que causa un cuarto de tono de diferencia de tensión entre dos cuerdas consideradas iguales, que consumen igual longitud de hilo metálico y fibra, pero con ligeras fluctuaciones de estiramiento.
Las cuerdas de tripa, no sufren ovalación, pero si un desgaste por contacto con las uñas que no se da en igual extensión con nailon o fluorocarbono.

Nuevos productos han aparecido en la escena como:

  • Fluoruro de polivinilideno o PVDF antes mencionado para las cuerdas agudas,
 Nuevos tipos de nylon (con mejoras en el sonido y más transparentes como el,
  • “Nylon Cristal”, que consta de poliamida 12, 
seguido recientemente por el,
  • "Nylgut" de Aquila corde.armoniche, uno de los pocos cordeleros que sigue investigando y fabricando cuerda de intestino animal"


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¡Grazie mille, Peruffo! per un po 'di luce italiana che illumina così interesse commerciale.