INTRODUCCIÓN
La hilatura es un proceso industrial que a base de ciertas operaciones con las fibras textiles, ya sean naturales o artificiales se crean hilos para poder transformarlos en telas.
El proceso de hilatura comienza con la apertura. La apertura se necesita generalmente, pues las fibras vienen empacadas (en pacas o balas) a presión, por lo que se requiere abrirlas para hacer posible la hilatura. La limpieza consiste en remover materias extrañas, como polvo, pajas y ceras en el caso de la lana. La mezcla es necesaria en las fibras naturales, pues no son homogéneas; después de su clasificación requieren de una homogeneización de sus características, principalmente de la longitud, la finura y el grado. Cuando se requiere una mezcla, en esta parte del proceso, de dos o más fibras se tiene como objetivo llegar a una mezcla íntima de las fibras componentes.
A continuación se describirá el proceso de apertura, así como la tecnología utilizada en este proceso y algunos problemas que pudieran presentarse durante la ejecución del este.
GENERALIDADES
Las hilaturas de todas las fibras siguen aproximadamente los mismos principios. Las fibras naturales deben limpiarse, sean por un procedimiento seco o por uno húmedo. Las fibras que ya han sido hiladas y tejidas, para regenerarlas, deben cortarse, deshilacharse, desfibrarse y en su caso desinfectarse.
A continuación la carda tiene como objeto fundamental paralizar las fibras y entregar el material en forma de mecha o cinta, con una densidad lineal bastante uniforme. También continua la limpieza de las fibras naturales y separa las fibras más cortas o borra. En la carda de la hilatura de lana cardada o de fibras regeneradas, el paralelizado de las fibras es limitado, lo que se aprovecha en los artículos fabricados con ellas. También esta carda difiere de las demás, en que la salida del material es en forma de pabilo, lo que constituye un adelgazamiento rápido del material.
Las fibras naturales destinadas a los hilados más finos se peinan. El peinado tiene por objeto principal, separar las fibras de menor longitud, lo que mejora sensiblemente las propiedades reológicas y de uniformidad de los hilados. Adicionalmente el peinado mejora la limpieza del material, eliminando botones y materias extrañas.
La preparación del hilado, o mejor dicho la preparación alta, es un proceso que adelgaza progresivamente la mecha o cinta, mediante estiraje, para convertirla en pabilo y en el paso siguiente hacer posible el hilado. Conjuntamente con el estiraje, las mechas se doblan, con lo que se mejora la uniformidad de la densidad lineal del materia. También el estiraje logra
Una mayor paralelización de las fibras, efectuada con anterioridad por la carda y la peinadora. Las máquinas que realizan este adelgazamiento progresivo son el estirador o manuar, estirador de agujas, la mechera, el veloz y el frotador.
En el hilado se da al material textil, su estructura definitiva, mediante la torsión y el último estiraje.
Las operaciones posteriores dan al hilado la presentación propia para el tejido, lo que generalmente se lleva a cabo en el enconado, en donde se pasa al hilo de la canilla de la continua al cono. En esta operación se eliminan las irregularidades mayores, mediante el purgado, ciertos tejidos requieren de hilos torzales o de dos o más cabos, lo que se obtiene retorciendo hilados sencillos, en la retorcedora o torzalera.
APERTURA, LIMPIEZA Y MEZCLA EN EL PROCESO ALGODONERO
Impurezas del algodón. Las impurezas del algodón consisten principalmente de polvo, semillas enteras o pedazos de las mismas y fragmentos de tallos y hojas. Estas se entrelazan con las fibras íntimamente, por lo que se requiere de una separación efectiva. Además se tiene una proporción de fibras cortas, inadecuadas para el hilado, que también deben separarse.
Entre las impurezas, el polvo se separa fácilmente en razón de su alta densidad y su forma. Las partículas de semilla varían desde las enteras y lisas, que son fáciles de quitar, a los pedazos que están cubiertos de fibra. Las semillas inmaduras y los pedazos son correosos y entre más pequeños sean, como el piojillo y la pimienta, más difíciles son de separar y demeritan al algodón, siendo el resto mineral, polvo principalmente.
Acciones de las máquinas de apertura, limpieza y mezcla. La maquinaria de esata parte del proceso es muy variada y depende en gran medida de las fibras que se requieren transformar. Sin embargo, todas ellas aplican una o más de las acciones básicas
a) Acción de mezclado
b) Acción de púas opuestas
c) Acción neumática o de corrientes de aire
d) Acción de batidores
e) Acción reguladora
El propósito básico del proceso de apertura es suministrar:
ü Copos de fibra corta
ü Copos de fibra limpia
ü Copos homogéneamente mezclados, si más de una variedad de fibra es usada
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS PROCESOS DE HILATURA
La hilatura está compuesta por varios proceso, por ahora veremos el primer proceso que es la apertura.
I. APERTURA
ü Pre apertura
ü Pre limpieza
ü Mezclado o fusión
ü Apertura fina
ü Quitar partículas de polvo
PRE APERTURALa apertura eficaz resulta en tamaños pequeños de copos, así se crea una superficie grande para remover de manera fácil y eficiente las partículas de basura por las abridoras finas.
ü El tamaño de los copos en la mezcla deben ser lo más pequeños posible. Normalmente estos deben ser menores a 10gr.
ü La maquina no tiene cuidado con la mezcla a largo plazo, la mezcla debe ser hecha correctamente para mantenerla homogénea.
ü La velocidad de la banda inclinada y el ajuste entre la banda inclinada y el rodillo limpiador determinan la producción de la maquina.
ü El ajuste entre la banda inclinada y el rodillo limpiador determinan la calidad del copo.
ü Si el ajuste es muy cerrado, el tamaño del copo será pequeño, pero los neps en el algodón incrementaran debido a la acción repetitiva de la banda con púas sobre el algodón.
ü La limpieza debe ser lo primero que determina la calidad, después la velocidad de la banda inclinada podrá ser determinada de acuerdo a la producción requerida.
ü La velocidad de la banda depende de la densidad de la fibra, el micronaire y el tamaño del copo alimentado, si el copo alimentado a la banda es pequeño, el copo de fibra no podrá ser reciclado muchas veces, por lo tanto los neps serán menores.
ü Si la maquina esta con el batidor, es recomendable usar solo un tipo de batidor de disco. Los batidores de dientes y púas no deben usarse en esta máquina, por que el daño de la fibra en esta etapa será muy alto y las partículas de basura pesadas serán rotas en pequeños pedazos.
ü La velocidad del batidor debe ser alrededor de 500 a 800 rpm dependiendo de la materia prima. Con fibra más gruesa aumenta la velocidad.
ü Los ajustes entre el rodillo alimentador y el batidor deben ser alrededor de 4 a 7 mm
ü Esta máquina no quiere decir que solo remueve basura, de ahí que la perdida de fibra debería de ser menor.
ü La basura removida en esta máquina causara ruptura de semillas, las cuales son muy difíciles de quitar.
ü Es más fácil remover la basura grande que la pequeña, por lo tanto debe tenerse mucho cuidado para evitar romper las partículas de basura.
ü Esta máquina solo abre los copos en tamaños pequeños para que la limpieza se haga más fácil en las siguientes maquinas.
ü El tamaño del copo de fibra de esta máquina debe ser de preferencia de 100 a 200 miligramos.
ü Si el tamaño del copo es pequeño, remover las partículas de basura será más fácil debido a la gran superficie.
Tecnología Usada para éste proceso
UNIFLCO (Rieter) Blendomat BDT 019 (Trutzchler) son usadas como primeras maquinas:
ü Esta nos ayuda a mantener homogénea la mezcla.
ü El algodón es abierto suavemente sin reciclar como es hecho en las abridoras de paca manuales.
ü Con el sistema automático de abridora de pacas, el tamaño del copo puede ser más pequeño de 50 a 100 gr sin ruptura de fibra.
ü La velocidad del rodillo abridor debe ser de 1500 a 1800 rpm.
ü La profundidad de penetración de la abridora debe ser la mínima posible para una mejor calidad.
ü Es mejor usar esta máquina con una mezcla o máximo dos a la vez.
ü Si la producción por maquinas alimentadoras es menor que 159 kg, entonces cuatro mezclas podrán ser recomendadas.
ü El porcentaje de producción de esta máquina no depende de que las mezclas trabajen al mismo tiempo.
ü El porcentaje de producción depende de la profundidad del rodillo abridor, la velocidad para pasar la fibra y la densidad del copo de fibra.
ü En general, los parámetros de la maquina deberían ser puestos de tal modo que el número máximo de puntos de despegue estén disponibles por unidad de tiempo.
ü Con la ultima maquina (Rieter Unifloc A11), alrededor del 60% de puntos de despegue son comparados con las maquinas antiguas.
PRE LIMPIEZA
La pre limpieza debe ser muy suave, remover las partículas más finas es muy difícil, por lo tanto las semillas y las partículas de basura grandes no deberían romperse. Las partículas de basura fina requieren de un severo tratamiento en abridoras finas. Por lo tanto, la pre limpieza debe ser muy cuidadosa. Si la pre apertura y la pre limpieza se hacen adecuadamente, la consistencia en el retiro de basura por la abridora será asegurada. La limpieza de polvo debe comenzar en esta máquina. Se debe tener el cuidado suficiente al remover el polvo en este proceso.
Tecnología utilizada para éste Proceso
Rieter Uniclean B11 y Trutzchler Axiflow o Maxiflow son las maquinas que hacen este trabajo
ü El tratamiento de la fibra en esta máquina es muy suave por que la fibra no es tomada por el rodillo alimentador durante el batido. Los copos de fibra son tratados por el batidor de púas cuando son llevados por el sistema de aire.
ü Todas las partículas de basura pesadas se caen antes de que se rompan.
ü La eficiencia de limpieza en esta máquina es muy alta en la línea de apertura.
ü Sobre todo las semillas pesadas (semillas llenas) caen en esta máquina sin ningún problema.
ü La velocidad del batidor, la velocidad de aire por la maquina, los ajustes de la barra de rejilla y el hueco entre las barras de rejilla afectaran la eficiencia en la limpieza.
ü Estas máquinas hacen que exista eficiencia de limpieza, alta pérdida de fibras buenas, baja generación de neps y alta ruptura de fibras.
ü La limpieza óptima mediante el funcionamiento máximo de limpieza, perdida mínima de fibras buenas, un alto grado de preservación de fibra y una mínima generación de neps.
ü Rieter tiene un único concepto llamado “VARIOSET”. Con esta máquina, es posible remover la basura seleccionada. La cantidad de desperdicio puede ser cambiada en un rango de 1:10.
ü Con maquinas normales como MONOCILINDRO o AXIFLOW muchas pruebas son conducidas para llegar a la velocidad óptima del batidor, la velocidad del aire (velocidad del abanico) ajustes en la barra de rejilla y el hueco de la barra de rejilla.
ü En general la velocidad de la batidora es alrededor de 750 y un mínimo de 50 Pa de presión al vacío para mantenerse en la cámara de succión.
MEZCLADO
ü El barrido o rayado es debido a la mezcla desigual de algodones diferentes. De ahí que la tecnología de mezcla es un factor decisivo en la tecnología del hilado.
ü Las diferencias más grandes en los parámetros de algodón son la finura, el color y la longitud de la grapa, los más importantes de la mezcla.
ü Si el algodón esta pegajoso, la mezcla intensiva de la materia prima es una condición previa para un buen comportamiento en el proceso completo de hilatura.
ü El tandem de Trutzchler concepto de mezclado es una última solución, si los requerimientos de mezcla son muy altos. Este principio garantiza una máxima homogeneidad en la mezcla.
LIMPIEZA FINA
La limpieza fina es hecha con diferentes tipos de máquina. Algunas limpiadoras finas son de rodillos abridores individuales y otras son con múltiples rodillos abridores.
ü Si el rodillo limpiador individual es usado, dependerá de la cantidad y el tipo de basura del algodón, el número de puntos de limpieza puede ser uno o dos.
ü Si el porcentaje de producción es más bajo que 250 Kg. Y el micronaire es menor que 0.4, es recomendable usar la maquina con el rodillo individual en lugar de la de múltiples rodillos.
ü Las batidoras de dientes pueden ser utilizadas, si las partículas de basura son más y la maquina no utiliza la succión y el deflector de partículas, el batidor y la barra de rejillas estarán preparados.
ü La velocidad normal del batidor con batidor de dientes depende del rango de producción, el micronaire de la fibra y el contenido de basura.
ü El número de puntos de alambre depende del rango de producción y de basura.
ü Los ajustes entre el rodillo alimentador y el batidor dependen del rango de producción y del micronaire. Los ajusten deben ser de alrededor de 2 a 3 mm. Los separación entre ellos siempre resultan en un alto defecto en la materia prima, si no se tiene cuidado en el cardado.
ü Si el ajuste es muy cerrado entre el batidor y el cortador de motas, se colectara un alto desperdicio. Es recomendable mantenerlos alrededor de 3 mm.
Tecnología usada en este proceso
ü Si es una línea de apertura Trutzchler, es mejor utilizar CVT1 (maquina de rodillo individual) si el rodillo de algodón desmotado es usado.
ü Las maquinas CVT3 o CVT4 con 3 o 4 rodillos abridores pueden ser utilizadas para algodón desmotado.
ü Los puntos de limpieza en CTV1, CTV3, CTV4, etc. Consisten en los rodillos abridores, las partículas de basura liberadas debido a fuerzas centrífugas son separadas en el cortador de motas y continuamente llevados por la succión. Esto da la mejor limpieza
ü La succión juega un papel principal en estas máquinas. Si la succión no es constante, el funcionamiento será mal afectado. La muy alta succión causará la pérdida de fibra más blanca y menos succión causará una baja eficacia de limpieza.
ü La presión mínima recomendada en la cámara de desperdicios (P2) es de 700 Pa. Esta puede ser de hasta 1000 Pa.
ü La succión de material debe ser alrededor de 500 Pa.
ü Siempre que la presión de succión (vacio) se cambie, los ajustes del deflector se deben de checar.
ü Los ajustes del deflector no pueden ser los mismos que para los tres o cuatro rodillos. El ajuste para láminas deflectoras en el panel se parece a estos 3, 12, 30 para 1as, 2as y 3as láminas deflectoras.
ü El ajuste de lámina deflector debería ser hecho de tal modo que el ajuste debería ser abierto antes de que las fibras comiencen a resbalar sobre la lámina deflectora.
ü El ajuste del ancho del deflector, aumenta el desperdicio. Si el ajuste es muy ancho, la perdida de fibras blancas será muy alta.
ü Para el algodón desmotado, los mejores conceptos ayudaran mucho porque la succión constante se concentra directamente en el cortador de motas, y así asegura el retiro de polvo.
REMOCIÓN DE POLVO
Además de la apertura y limpieza de la materia prima, la extracción de polvo es el proceso más importante en el proceso de apertura.
ü Normalmente el desempolve empieza con el proceso de pre limpieza.
Tecnología ulitizada en este proceso
ü Siempre es mejor tener una maquina separada como DUSTEX o TRUTZCHLER para un desempolve efectivo.
ü El desempolve se obtiene de aire atmosférico limpio.
ü Las mejores maquinas para extraer el polvo son UNIMIX, ERM de Rieter.
ü Los condensadores inmóviles de desempolve pueden ser usados para este propósito.
ü El desmadejador UNIMIX, Condensadores ERM, etc. Deben mantener una presión positiva de 100 Pa. La velocidad y el volumen deben estar de acuerdo al seleccionado.
ü DUSTEX debe ser instalado antes de la alimentación de las tarjetas porque mientras mejor abierta esta la fibra, mejor será el desempolve.
ü Las abridoras finas ERM Y CTV, limpian y también ayudan al desempolve.
ü Es mejor alimentar el material por condensador para alimentar las maquinas con tarjeta. Porque el condensador continuamente remueve el polvo por pequeñas cantidades de fibra y el material alimentado a la maquina alimentadora es abierto en cierta medida.
ü Si el material no es bien abierto en el UNIMIX, el desempolve tal vez no sea muy efectivo.
ü Los ajustes en el rotor de desempolve son muy importantes. Es mejor usar una maquina DUSTEX después de la abridora fina.
POSIBLES ERRORES Y SOLUCIONES EN EL PROCESO DE APERTURA
Con todos los métodos de recolección, la fibra de algodón siempre vendrá acompañada de semilla, obtenida de la misma planta durante el proceso de despepite cuando se rompe y quedan pequeños fragmentos en la fibra. Esto significa que la fibra de algodón siempre estará contaminada con basurilla y partículas de polvo, así que una limpieza intensiva solo es posible con el despepite en el hilado.
El contenido de neps se incrementa drásticamente con la recolección mecánica, con el despepite y los procesos de limpieza siguientes. La reducción del contenido de basura que es necesario para mejorar el grado de algodón y su apariencia lamentablemente causa un nivel más alto de contenido de nep.
Los neps se incrementan en el proceso de apertura. El incremento no debe ser mayor del 100%.
El incremento de neps en estas maquinas de apertura deben ser checados con diferentes velocidades y ajustes del batidor y los parámetros óptimos deben ser seleccionados. Pero recordemos que todas las cosas deben ser basadas en la calidad de hilado comprobada. Si los neps en la apertura incrementan y la velocidad del batidor o los ajustes del rodillo alimentador son cambiados, el tamaño del copo llegara a ser mayor. Esto resultara en una mala calidad en el cardado. Algunas veces si los neps son muy pequeños y las fibras están bien abiertas, los neps podrán ser removidos por las tarjetas y la calidad del hilado será mucho mejor.
Por lo tanto todas las pruebas deben ser hechas en la etapa de hilado.
ü Numero de neps y partículas de basura después de diferentes procesos
ü La distribución de maquinaria de apertura debe ser diseñada de tal modo que ahí debe haber un mínimo número de curvas, y no debe haber curvas cerradas para evitar enredos.
ü La fibra que viaje a la superficie debe estar lisa y limpia.
ü La temperatura debe ser alrededor de 30° y la humedad de alrededor del 55 y 60%.
Si se logra tener una buena apertura, los siguientes procesos también serán de calidad y por lo tanto no habrá problemas en los siguientes procesos cono urdido y engomado y tejido ya sea de punto o plano.
Por lo tanto es importante poner mucho cuidado en el proceso de apertura y asegurarnos de que quede lo más limpio y libre de neps y basurillas.
TECNOLOGÍA UTILIZADA EN EL PROCESO DE APERTURA
Una mejor apertura puede ser alcanzada con la siguiente selección de maquinas:
1. RIETER UNIFLOC- A11 (pre apertura)
2. RIETER UNICLEAN B11 (pre limpieza)
3. TRUTZSCHLER MPM 6 + MPM6 (dos mezcladores para mezcla)
4. TRUTZSCHLER CVT-1 (para rodillos de algodón despepitado) CVT-3 ( )
5. CONTAMINATION DETECTOR, BARCO O JOSSI
6. TRUTZSCHLER DUSTEX-DX (para remover polvo)
7. TRUTZSCHLER CONTI-FEED (otros)
Se debe tener bastante cuidado para sincronizar las maquinas para un mejor funcionamiento y controlar la línea sin cualquier interrupción eléctrica.
CONCLUSIONES
La apertura es el primer proceso de la hilatura Este proceso tiene una gran importancia, ya que una fibra textil bien abierta, limpia y paralelizada permite obtener notables ventajas en las sucesivas fases de cardado e hilado.
Para tener un hilo de calidad es necesario hacer un eficiente proceso de hilatura, comenzando por una buena apertura, por lo tanto es primordial hacer una buena limpieza, es este artículo se analizaron los diversos factores que influyen en cada una de las maquinas según la actividad de apertura que realizan, desde remoción de basura hasta de polvo. La fibra tiene que quedar limpia para evitar obstrucciones o defectos que afectes los posteriores procesos en la apertura..
Ya teniendo toda la materia prima limpia se realizan las respectivas mezclas que no son siempre un 100% de un solo material o fibra, todo esto se realiza en una sala de mezcla estando estas ya codificadas de acuerdo a un peso bien especificado de cada material y color.
Es importante también realizar el mezclado de fibra adecuadamente, para que después no aparezcan defectos en el hilo como neps o diferencias de color o incluso que no sea resistente debido al exceso de fibras cortas.
Una vez mezcladas las fibras y pesadas por medio de succión es pasada a la siguiente etapa donde se termina de limpiar con un proceso de remoción de polvo a base de aire. Y ya estará lista para el siguiente proceso.
Un buen ajustes en maquinas, piezas, etc. también son primordiales para un óptimo desempeño de la fibra y para obtener la calidad requerida por los para futuros procesos, tejidos, acabados, etc.
BIBLIOGRAFÍA
Hilatura. De Larrañaga Juan Pedro. Instituto Politecnico Nacional.México 1991
