manual proc textil planta seca
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PROCESOS TEXTILES EN PLANTA SECA Percy Alberto Jacinto Huamani
El proceso textil es el conjunto de subprocesos que se realiza sobre
la materia prima (fibras), para su proceso de conversión desde la
fibra hasta la prenda.
2012
1
01 Identificar maquinaria Textil y sus controles. - Máquinas de Hilandería F.C. y F.L.
02 Elaborar flujograma de Hilandería Fibra Corta. - Máquinas de Tejeduría Plana.
03 Elaborar flujograma de Hilandería Fibra Larga. - Máquinas de Género de Punto.
04 Elaborar flujograma de Tejeduría Plana.
05 Elaborar flujograma de Género de Punto.
06 Elaborar flujograma del Proceso Textil.
01 01
PZA. CANT. MATERIAL
HOJA: 1 / 1
2012QUÍMICA TEXTIL
HT 1 REF.
TIEMPO: 4 horas
SEMESTRE: V
INTRODUCCIÓN AL PROCESO TEXTIL
EN PLANTA SECA
N° ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
PROCESOS TEXTILES EN PLANTA SECA OBSERVACIONES
2
TAREA: INTRODUCCIÓN DE LOS PROCESOS TEXTILES EN
PLANTA SECA
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de identificar, describir y reconocer los
procesos y su Control de Calidad del Proceso Textil en Planta Seca.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1. Identificar máquinas textiles y sus controles.
2. Elaborar flujograma de Hilandería Fibra Corta
3. Elaborar flujograma de Hilandería Fibra Larga.
4. Elaborar flujograma de Tejeduría Plana.
5. Elaborar flujograma de Género de Punto.
6. Elaborar flujograma del Proceso Textil en Planta Seca.
MATERIALES E INSTRUMENTOS:
Máquinas de hilandería de fibra corta y larga.
Máquinas de tejeduría plana.
Máquinas de tejeduría punto.
PRECAUCIONES Y SEGURIDAD:
Tener cuidado al hacer la Visita, no meter la mano en lugares peligrosos.
No estar distraído ni jugar porque podrían lastimarse.
TIEMPO: 4 horas
3
TAREA: INTRODUCCIÓN DE LOS PROCESOS TEXTILES EN
PLANTA SECA
PROCESO DE EJECUCIÓN.
PASO 1: IDENTIFICAR MÁQUINAS TEXTILES.
Consiste en visitar los Talleres Textiles de Hilandería (fibra Corta y Larga), Taller de Tejeduría
Plana y de Género de Punto.
Visitar los Talleres de Hilandería de
Fibra Corta, Fibra Larga, Tejeduría Plana
y Género de Punto.
Ubicar las máquinas de Hilandería e
identificar su nombre según su forma y
operaciones de trabajo.
Ubicar las máquinas de Tejeduría Plana
e identificar su nombre según su forma y
operaciones de trabajo.
Ubicar las máquinas de Género de
Punto e identificar su nombre según su
forma y operaciones de trabajo.
PASO 02. Elaborar Flujograma de Fibra Corta.
Consiste en describir gráficamente la secuencia de máquinas según el proceso de
transformación desde la fibra hasta el hilo.
Establecer el orden y la
prioridad de las diferentes
máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su
expresión simbólica desde la
fibra hasta el producto final.
4
5
PASO 03. Elaborar Flujograma de Fibra Larga.
Consiste en describir gráficamente la secuencia de máquinas según el proceso de
transformación desde la fibra hasta el hilo.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión simbólica
desde la fibra hasta el producto final.
6
PASO 04. Elaborar Flujo grama de Tejeduría Plana.
Consiste en describir gráficamente la secuencia de máquinas según el proceso de
transformación desde el hilo hasta la tela.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión simbólica
desde el hilo al producto final.
PASO 05. Elaborar Flujo grama de Género de Punto.
Consiste en describir gráficamente la secuencia de máquinas según el proceso de
transformación desde el hilo hasta la tela.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión
simbólica desde el hilo al producto final.
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PASO 06. Elaborar Flujo grama del Proceso Textil en Planta Seca.
Consiste en describir gráficamente la secuencia de máquinas según el proceso de
transformación desde la fibra hasta la tela.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión simbólica
desde la fibra hasta el producto final.
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PROCESO TEXTIL
DEFINICIÓN.
Según la historia, al hombre en todas sus culturas se le encuentra vestido, no podemos
imaginar en alguna cultura al hombre desnudo ya que es parte de su cultura. Al hablar del
hombre hablamos de sus costumbres, adornos, religiones, vestimenta, etc.
La industria textil es una de las actividades productivas más desarrolladas en el mundo
debido a que está muy vinculada al bienestar de los seres humanos, especialmente en lo
referente a su protección y presentación.
La Industria textil es el nombre general que se da al sector de la economía dedicado a la
producción de fibra, hilo, tela, prendas y productos relacionados.
El proceso textil es el conjunto de subprocesos que se realiza sobre la materia prima (fibras)
para su proceso de conversión desde la fibra hasta la prenda, está conformado por los
siguientes:
- Producción de fibras.
- Hilandería.
- Tejeduría Plana y de Género de Punto.
- Tintorería y acabados.
- Confección.
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TINTORERÍA
TEJEDURÍA PLANA
TEJEDURÍA DE PUNTO
PROCESADO DE MÁTERIA
PRIMA
HILANDERÍA
CONFECCIÓN
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I. FIBRA.
Elemento o material, natural o manufacturado, que constituye el elemento de base
para la fabricación de hilos, telas y de otras construcciones textiles. La materia
prima que se emplea en la industria textil, sea cual fuere su origen, debe reunir las
siguientes condiciones básicas:
a. Longitud, no menor a los 5 mm.
b. Flexibilidad.
c. Elasticidad.
d. Resistencia.
a. Longitud. Es muy importante ya que de ello se elaborara el plan de hilatura que
deberá seguir. La longitud se expresa casi siempre en milímetros, pero también puede ser expresada en pulgadas o fracciones de pulgadas.
Según su longitud se clasifican en: - Fibra Continua o Filamento.
- Fibra Discontinua. - Fibra Cortada.
- Fibra Continua o Filamento. Son Fibras Químicas elaboradas por el hombre. Se les denomina de
esta manera porque en relación a su longitud tienen inicio pero no tienen fin (no se puede determinar su longitud).
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- Fibra Discontinua. Son Fibras Naturales que se encuentra en nuestra naturaleza, que en
relación a su longitud tienen inicio y tiene fin (se puede determinar su longitud).
- Fibra Cortada.
Son fibras Continuas o Filamentos. Se les denomina de esta manera porque los filamentos han sido cortadas a una determinada longitud para poder ser trabajada como fibra corta o fibra larga.
b. Flexibilidad.
Es la propiedad de las fibras que se puede doblar sin que se rompa, de esa manera permite darle torsión en el proceso de hilatura.
c. Elasticidad. Es la propiedad de las fibras a alargarse por efecto de una tracción antes
de romperse y de poder recuperar total o parcialmente su forma después de retirarse la fuerza necesaria.
d. Resistencia. Es la resistencia a la rotura. Se expresa en gramos / denier o en resistencia
Kilométrica (RKM).
Clasificación de Fibras Textiles.
Las fibras textiles empleadas en la fabricación de las diferentes clases de hilos y tejidos, se clasifican en dos grandes familias:
Fibras Naturales.
Fibras Químicas.
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Fibras Naturales: son aquellas que encontramos en la naturaleza, tales como vegetales, animales y minerales etas son:
FIBRA VEGETAL
CELULOSA
TALLO SEMILLA HOJA
Algodón CO
Kapoc
Lino LI
Cañamo CA
Ramio RA
Yute
Kenaf
Etc.
Sisal SI
Abacá
Etc.
FIBRA ANIMAL
PROTEINAS
Oveja:
Merino
Corriedale
Lincoln
Etc.
LANA PELO
FOLÍCULOS PILOSOS
Alpaca
Angora
Buey
Caballo
Conejo
Castor
Camello
Etc.
Gusano:
Bombix
Mori
Tussah
SEDA
GLANDULAS
SEDOSAS
FIBRA MINERAL
SILICATOS
Amianto
Asbesto
Etc.
FIBRAS NATURALES
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Fibras Químicas: son aquellas donde interviene la mano del hombre, estas
son:
ARTIFICIALES (PULPA
DE LA MADERA)
FIBRAS CELULÓSICAS
HECHA POR EL HOMBRE
FIBRA SINTÉTICOS
(DERIVADOS PETROLEO)
HECHAS POR EL
HOMBRE
Polyamidas
Poliésteres
Polyacrílicos
Poliolefinas
Elastómeros
Etc.
FIBRAS QUÍMICAS
REGENERADA DE
LA PROTEÍNAS
Rayón
Viscosa
Acetato
Triacetato
Modal
Etc.
Caseina
Etc.
REGENERADA DE
LA CELULÓSA
FIBRAS ORGÁNICAS
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II. HILANDERÍA.
Definición: Conjunto de operaciones por el cual se procesan las fibras textiles
para ser transformadas en hilo mediante tres operaciones básicas:
Estirar.
Doblar.
Torcer.
Proceso.
El hilo está formado por un número variable de fibras, colocadas con cierta
orientación entre sí (paralelas) y ligadas por la torsión alrededor del eje central
del hilo. Se emplea para la elaboración de los tejidos y el cosido de estos.
Hay que diferenciar al hilo formado en la hilandería, con el filamento obtenido
a partir de una disolución. Para la formación de hilos, partimos de fibras
naturales o cortadas, mientras que para filamentos lo hacemos de compuestos
químicos.
1. Descripción del proceso.
Transformar en hilo un número variable de fibras de longitud limitada, requiere
elaborar una serie de operaciones distintas según la clase de fibra que se trate
y el producto a obtener, pero que en todos los casos obedecen a un proceso
general, durante el proceso se realizan los diferentes subprocesos como:
Depuración y limpieza.
Desenredar.
Paralelizar.
Regularizar y afinar.
Dar una torsión.
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a. Apertura y Limpieza.
Su objetivo es abrir el material prensado (fibras), eliminar las impurezas y
mezclar el material.
En este subproceso se elimina el mayor porcentaje de impurezas de aprox.
65 %. Este subproceso se realiza con ayuda de las máquinas de Apertura y
Limpieza como Abridora de Balas, Abridora Inclinada, etc.
b. Cardado - Disgregación e Individualización.
Su objetivo es desenredar las fibras con el fin de individualizarlas para
formar una cinta.
Al individualizar las fibras, se prosigue con la limpieza del material y a su
vez se eliminan fibras cortas, muertas y neps. Este subproceso se realiza
con ayuda de la máquina Carda de Chapones.
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c. Paralelización.
Tiene como objetivo estirar, doblar y mezclar. En este proceso se
paralelizan las fibras, las unas con respecto a las otras por medio del
estiraje, además se aprovecha para conseguir una mejor regularidad de las
cintas mediante el doblaje o doblajes, compensando de esta manera las
diferencias de peso que puedan presentarse.
Este subproceso de Paralelización se realiza con ayuda de la máquina
Manuar.
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d. Preparación en Fino - Regularización y Afinado.
Tiene como objetivo estirar y torcer. En este proceso se estira
gradualmente hasta conseguir el adelgazamiento deseado, para convertir
la cinta en mecha, darle una torsión baja, para que la mecha tenga una
ligera resistencia y en el proceso siguiente pueda ser trabajada sin ningún
problema.
El subproceso de Preparación en Fino se realiza con ayuda de la máquina
Mechera o Pabilera.
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e. Torsión.
Tiene como objetivo, estirar y torcer. En este proceso se estira hasta
conseguir el adelgazamiento deseado, para convertir la mecha o cinta en
hilo, darle una torsión definitiva, dependiendo del uso posterior al que va a
ser destinado.
El subproceso de Torsión, se realiza con ayuda de la máquina Continua de
Hilar, Open End o Airojet.
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III. TEJIDO DE PUNTO.
Definición: Los tejidos de punto están formados por los hilos entrelazados,
formando mallas. El tejido de punto se realiza en máquina llamada Circular o
Rectilíneo.
El tejido de punto es un tejido flexible.
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IV. TEJIDO PLANO.
Definición: Se realiza mediante el entrecruzamiento de dos tipos de hilos. Los
hilos de urdimbre (verticales) y los hilos de trama (horizontales) formando un
ángulo de 90°
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01 Identificar máquinaria Textil. - Máquinas de Hilandería Fibra Corta.
02 Elaborar flujograma del Hilo Cardado. - Máquinas de Hilandería Fibra Larga.
03 Elaborar flujograma del Hilo Peinado.
04 Elaborar flujograma del Hilo Open End.
05 Elaborar flujograma del Hilo Airojet.
01 01
PZA. CANT. MATERIAL
HOJA: 1 / 1
2012QUÍMICA TEXTIL
HT 1 REF.
TIEMPO: 4 horas
SEMESTRE: V
PROCESO DE HILATURA
N° ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
PROCESOS TEXTILES EN PLANTA SECA OBSERVACIONES
22
TAREA: PROCESO DE HILATURA
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de identificar, describir y reconocer el
proceso de Hilandería y sus Sistemas de hilatura.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1. Identificar máquinas textiles.
2. Elaborar flujograma del Hilo Cardado.
3. Elaborar flujograma del Hilo Peinado.
4. Elaborar flujograma del Hilo Open End.
5. Elaborar flujograma del Hilo Airojet.
MATERIALES E INSTRUMENTOS:
Máquinas de hilandería de Fibra Corta.
Máquinas de hilandería de Fibra Larga.
PRECAUCIONES Y SEGURIDAD:
Tener cuidado al hacer la Visita, no meter la mano en lugares peligrosos.
No estar distraído ni jugar porque podrían lastimarse.
TIEMPO: 4 horas
23
TAREA: PROCESOS DE HILATURA
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de identificar, describir y reconocer el
proceso de Hilandería y sus Sistemas de hilatura.
PROCESO DE EJECUCIÓN.
PASO 01. Identificar maquinarias Textiles.
Consiste en visitar los Talleres Textiles de Hilandería (fibra Corta y Larga).
Identificar las máquinas de Hilandería de Fibra
Corta, según su forma y operación de trabajo.
Identificar las máquinas de Hilandería de Fibra
Larga, según se forma y operación de trabajo.
Demostración del funcionamiento del Taller de
Fibra Corta.
Demostración del funcionamiento del Taller de
Fibra Larga.
PASO 02. Elaborar Flujograma del Hilo Cardado.
Consiste en describir gráficamente la secuencia de máquinas según el Sistema de Hilatura.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión simbólica
desde la fibra hasta el producto final.
24
PASO 03. Elaborar Flujograma del Hilo Peinado.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión
simbólica desde la fibra hasta el producto
final.
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PASO 04. Elaborar Flujograma del Hilo Open End.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión simbólica
desde la fibra hasta el producto final.
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PASO 05. Elaborar Flujograma del Hilo Airojet.
Establecer el orden y la prioridad de las
diferentes máquinas según el proceso de
fabricación, mediante su expresión simbólica
desde la fibra hasta el producto final.
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PROCESO DE HILATURA
I. INTRODUCCIÓN.
La gran mayoría de los procesos textiles comienza por el hilo. Esto significa que la
hilandería es una de las partes principales del proceso de producción de la industria textil.
El hilo se produce por medio de la torsión de las fibras, que con anterioridad son
enderezadas y paralelizadas. Para que el hilo se obtenga uniforme en toda su longitud y homogéneo en todas sus propiedades, es necesario que la cantidad de fibras (densidad lineal, resistencia, etc.) sean constantes.
II. DEFINICIÓN.
Es el conjunto de operaciones por el cual se procesan las fibras textiles para ser transformados en hilo. Un hilo tiene por objetivo la formación de un hilo de
sección lo más circular posible, formado por un número variable de fibras según la finura de empleo, colocadas con cierta orientación entre sí y ligadas por la torsión.
Durante el proceso se realizan diferentes operaciones donde intervienen las siguientes máquinas:
- Apertura y limpieza.
- Carda.
- Estiradoras. - Reunidora de cintas.
- Peinadora. - Mechera.
- Continua. - Conera o Bobinadora.
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1. APERTURA Y LIMPIEZA.
a. Definición.
Los fardos de algodón vienen del desmotado conteniendo semillas, hojas, tronquitos (tallo), arena, conocidas en general como impurezas. Estas
deben ser en lo posible separadas completamente para conseguir un hilo de buena calidad.
b. Objetivo.
El objetivo de la sala de Apertura y limpieza es:
• Abrir el material.
• Limpiar el material.
• Mezclar el material.
• Formar una napa.
29
En una eficiente sala de Apertura y limpieza, es posible separar el 60% de
impurezas contenidas en los fardos.
Las acciones de la sala de Apertura y limpieza son las siguientes:
Púas opuestas.
Corriente de aire.
Batidor de reglas y Parrillas.
Regulaciones.
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2. CARDA.
a. Definición.
Las napas provenientes de la sala de Apertura y limpieza ya sea en rollo o alimentación directa contienen un 30% a 40% de impurezas y defectos.
Para extraer estas impurezas es necesario separar (individualizar) las fibras. Esta operación no se puede realizar en la sala de apertura y limpieza ya que sus órganos de trabajo no están aptos para la
individualización de fibras y un mayor batanado dañaría las fibras. Para individualizar las fibras, se utilizan máquinas especiales, llamada
CARDA. Para una Hilandería de Fibra Corta, se utiliza la Carda de Chapones y Para una Hilandería de Fibra Larga se utiliza la Carda de Cilindros. Al ser cardada la napa se individualiza las fibras y de esta
manera es separada de las impurezas. Mientras mejor se realice el Cardado, más limpia y de mejor calidad será el
hilo.
31
b. Objetivo.
El objetivo de la Carda es:
Individualizar las fibras.
Darle una cierta paralelización a las fibras.
Continuar con la limpieza del material (fibras).
Eliminar Neps.
Formar una cinta.
32
La Carda para poder realizar un buen proceso necesita de 4 operaciones
básicas:
• Disgregación.
• Cardado.
• Condensación.
• Formación de cinta.
Recuerde que la calidad de los hilos depende de un buen cardado. El
proceso de cardado es conocido como el corazón de la hilandería.
ENTRADA
SALIDA
33
3. ESTIRADORA. a. Definición.
Las cintas provenientes de la Carda son llevadas a la Estiradora para continuar con el proceso.
Las fibras que conforman la cinta de Carda, la mayor parte de estas no están bien extendidas, ya que se encuentran dobladas por los extremos (ganchitos), por ello es necesario la siguiente operación.
Para poder paralelizar las fibras se utiliza la máquina Estiradora que en Fibra Corta se le conoce como Manuar y en Fibra Larga como Gills
Intersecting.
b. Objetivo.
• Compensar o corregir las irregularidades de las cintas de alimentación,
mediante la acción del doblaje y el sistema de autorregulación
electrónica.
• Paralelizar las fibras por la acción del Estiraje.
• Realizar eventualmente mezclas de diferentes tipos de fibras.
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En este proceso se realiza 2 pasajes por la Estiradora, con el fin de mejorar la uniformidad de la cinta y pueda garantizar la calidad del hilo.
Normalmente en el 1er pasaje de Estiradora es Mecánico. Y el 2do
pasaje es Autorregulado.
35
4. REUNIDORA DE CINTAS.
a. Definición.
Este proceso se encarga de reunir
las cintas de la Estiradora para luego ser trabajadas en la Peinadora.
Para el peinado de las fibras se
deben de alimentar en forma de una napa que debe ser regular en su
grosor, así como las cintas deben ser paralelas a lo largo del formato.
Las cintas son enrolladas en un
formato cilíndrico, y a su vez se encuentran paralelas una de las otras. Este proceso se realiza con la máquina Reunidora de Cintas.
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5. PEINADORA.
a. Definición.
El peinado prepara las fibras para la más alta calidad de productos textiles terminados. Además el peinado permite a las fibras mezclarse mejor con las fibras manufacturadas que su contraparte cardado.
Este proceso se realiza con la máquina Peinadora que existe para las Hilanderías de Fibra Corta y Fibra Larga.
b. Objetivo.
• Las fibras deseadas, seleccionadas y largas, que están por encima de una longitud predeterminada son separadas
de las fibras cortas, inmaduras que se le denomina barra o noil.
• Las fibras largas son enderezadas y paralelizados por la acción del peinado y del estiraje.
• La borra o noil constituidas por neps,
material extraño y fibras cortas son
removidas o extraídas.
• Por acción del peinado se le da un
brillo a las fibras de cintas.
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6. MECHERA.
a. Definición.
Esta sala recibe la
cinta del Manuar Cardada o Peinada o de la Gills, para
procesarla hasta una mecha ligeramente torcida con 35 a 50
vueltas/metro, para ganar resistencia y soportar procesos
posteriores.
Esta operación se
realiza con la máquina llamada Mechera o Pabilera.
En el proceso de Fibra Larga se usa la máquina Finissor o llamado también como Rotafrotador que en algunos casos remplaza a la Mechera.
b. Objetivo.
El objetivo de la Mechera es de:
• Estirar.
• Torcer.
• Enrollar.
38
7. CONTÍNUA DE ANILLOS.
a. Definición.
Esta máquina transforma la mecha proveniente de la
Mechera, en hilos que se utilizan en la fabricación de Tejido Plano, Tejido de Punto y Confecciones.
Las bobinas de la mechera se colocan en los
brazos pendulares y son pasados por el tren de estiraje, aquí el material es estirado y al momento de salir es
torcido por medio del cursor debido a la diferencia de velocidades entre el huso y el cilindro frontal.
b. Objetivo.
El objetivo de la Continua de Anillos es:
• Estirar.
• Torcer.
• Enrollar.
39
CONTÍNUA DE ANILLOS
40
8. OPEN END. a. Definición.
Llamada también Continua a Rotor, la máquina Open End se alimenta
de cinta de Carda o de Manuar, donde será disgregado y luego por acción de la corriente de aire se
origina la torsión para elaborar el hilo.
Los hilos de Open End, es un proceso muy corto para poder obtener el hilo, pero la calidad de
este es muy baja, además no se pueden elaborar hilos finos.
La finura máxima que normalmente se elabora es de 30 Ne, aunque se ha logrado obtener hilos de 40 Ne,
pero dependerá de la máquina, del material y las regulaciones realizadas. Los hilos de Open End
no tienen una torsión definida, como los hilos de Continua de Anillos es por ello la baja calidad del hilo, la resistencia, el tacto, etc.
b. Objetivo.
La máquina Open End, tiene como objetivo:
Disgregar el material alimentado (Cinta de
Carda o Manuar).
Dar torsión con ayuda del rotor.
Enrollar el hilo en un formato cono.
41
OPEN END
42
9. BOBINADORA O CONERA.
a. Finalidad.
La Bobinadora tiene por finalidad reunir varias husadas de la Continua de Hilar a un formato de mayor capacidad llamado cono, facilitando las operaciones posteriores como, urdido y tisaje.
Se aprovecha el cambio de formato del hilo para depurarlo de los defectos de masa no deseados y opcionalmente para todos aquellos hilos que lo
requieran y darle un suavizado con una pastilla de parafina, pero dependerá del proceso que seguirá.
43
III. SISTEMAS DE HILATURA.
Existen diferentes sistemas de hilatura, que permiten obtener utilizando diferentes procesos. Los sistemas de hilatura a utilizar dependerán del tipo de
fibra y calidad de hilado a obtener. Estos son los siguientes sistemas más usados en la Industria Textil son:
Hilo Open End.
Hilo Airojet.
Hilo Cardado. Hilo Peinado.
44
45
SISTEMAS DE HILATURA
HILO OPEN END
APERTURA Y LIMPIEZA
CARDA
MANUAR I
MANUAR II
OPEND END
CONERA
HILO AIROJET
APERTURA Y LIMPIEZA
CARDA
MANUAR I
MANUAR II
AIROJET
CONERA
HILO CARDADO
APERTURA Y LIMPIEZA
CARDA
MANUAR I
MANUAR II
MECHERA
CONTINUA
CONERA
HILO PEINADO
APERTURA Y LIMPIEZA
CARDA
MANUAR I
REUNIDORA
PEINADORA
MANUAR II
MECHERA
CONTINUA
CONERA
46
01 Preparar muestra de Cinta, Mecha e Hilo. - Cinta, Mecha e Hilo.
02 Pesar madeja de Cinta, Mecha e Hilo. - Tambor medidor.
03 Calcular Densidad Lineal de Cinta, Mecha e Hilo. - Devanadora.
04 Determinar la Media Aritmética. - Balanza.
05 Determinar la Desviación Estándar.
06 Determinar el Coeficiente de Variación (CV%).
07 Demostración del Uster Tester IV
01 01
PZA. CANT. MATERIAL
HOJA: 1 / 1
2012QUÍMICA TEXTIL
HT 1 REF.
TIEMPO: 8 horas
SEMESTRE: V
CONTROL DE CALIDAD EN LA HILANDERÍA
DENSIDAD LINEAL Y REGULARIDAD DE MASA
N° ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
PROCESO TEXTIL EN PLANTA SECA OBSERVACIONES
47
TAREA: DETERMINAR DENSIDAD LINEAL Y SU
REGULARIDAD DE MASA
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de describir y reconocer los controles de
Calidad y su Importancia en el proceso de Hilandería.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1. Prepara muestra de Cinta, Mecha e Hilos.
2. Pesar muestra de Cinta, Mecha e Hilos.
3. Determinar Densidad Lineal de Cinta Mecha e Hilos.
4. Determinar la Media Aritmética.
5. Determinar la Desviación Standar.
6. Determinar el Coeficiente de Variación (CV%).
7. Demostración del Uster Tester IV.
MATERIALES E INSTRUMENTOS:
Cinta, Mecha e Hilos.
Tambor medidor.
Devanadora.
Balanza electrónica.
PRECAUCIONES Y SEGURIDAD:
Tener cuidado al hacer la Visita, no meter la mano en lugares peligrosos.
No estar distraído ni jugar porque podrían lastimarse.
TIEMPO: 8 horas
48
TAREA: DETERMINAR DENSIDAD LINEAL Y SU
REGULARIDAD DE MASA
DETERMINAR DENSIDAD LINEAL DE CINTA
PROCESO DE EJECUCIÓN.
PASO 01. Preparar muestra de Cintas.
Seleccionar tacho de la Carda o el Manuar.
Retirar capas de cinta de tacho y colocar
sobre la mesa de alimentación del Tambor
medidor.
Colocar contador en “0”.
Girar manubrio, obtener 7 metros o 10 yardas
de longitud.
Retirar muestras de cintas y enumerarlos.
Realizar la misma operación 10 veces
(obtener 10 muestras).
PASO 02. Pesar muestra de Cintas.
Ordenar muestras de cintas numeradas.
Poner en funcionamiento balanza y nivelarla.
Pesar y anotar valor hasta milésimos de
aprox. en gramos de cada muestra numerada.
Registrar valores anotados en la tabla de
valores agrupados.
PASO 03. Calcular Densidad Lineal de la cinta en Ne, Nm, Tex y Td.
Tener en cuenta si el Tambor medidor está en
metros o yardas, usar la fórmula adecuada de
acuerdo a la longitud tomada.
59,0xNePL
g
m 54,0xNePL
g
Yd
PL
g
mNm 1000xTexLP
m
g
9000xTdLP
m
g
49
Anotar valores individuales del Ne, Nm, Tex y
Td en la tabla de datos agrupados para cada
muestra enumerada.
N° Peso g Ne Ne - Ne = Δi (Ne - Ne)2 = Δi2
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
PASO 04. Calcular el Ne, Nm y Tex promedio, para las 10 muestras, usando
la siguiente expresión.
10
........10321 NeNeNeNeNe
nNe
n
ii
PASO 05. Calcular la Desviación Estándar, usando la siguiente expresión.
1101
10
1
2
1
2
i
n
i
n
PASO 06. Calcular el Coeficiente de Variación porcentual CV% usando la
siguiente expresión.
100% xNe
CV
50
DETERMINAR DENSIDAD LINEAL DE MECHA
PROCESO DE EJECUCIÓN.
PASO 01. Preparar muestra de Mecha.
Seleccionar carrete de mecha.
Colocar carrete de Mecha en el porta-carrete
del Tambor medidor.
Retirar la Mecha del carrete, pasarlo por el
guía mecha debajo del cilindro superior de
presión.
Colocar el contador en “0”.
Girar manubrio, obtener 10 metros o 12
yardas de longitud.
Retirar muestras y enumerarlas.
Realizar la misma operación 10 veces
(obtener 10 pruebas).
PASO 02. Pesar muestra de Mechas
Ordenar muestras de Mechas numeradas.
Poner en funcionamiento balanza y nivelarla.
Pesar y anotar valor hasta milésimos de
aprox. en gramos de cada muestra numerada.
Registrar valores anotados en la tabla de
valores agrupados.
PASO 03. Calcular Densidad Lineal de la Mecha en Ne, Nm y Tex.
Tener en cuenta si el Tambor medidor está en
metros o yardas, usar la fórmula adecuada de
acuerdo a la longitud tomada.
59,0xNePL
g
m 54,0xNePL
g
Yd
PL
g
mNm 1000xTexLP
m
g
Anotar valores individuales del Ne, Nm y Tex,
en la tabla de datos agrupados para cada
muestra enumerada.
51
N° Peso g Ne Ne - Ne = Δi (Ne - Ne)2 = Δi2
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
PASO 04. Calcular el Ne, Nm y Tex promedio, para las 10 muestras, usando
la siguiente expresión.
10
........10321 NeNeNeNeNe
nNe
n
ii
PASO 05. Calcular la Desviación Estándar, usando la siguiente expresión.
1101
10
1
2
1
2
i
n
i
n
PASO 06. Calcular el Coeficiente de Variación porcentual CV% usando la
siguiente expresión.
100% xNe
CV
52
DETERMINAR DENSIDAD LINEAL DEL HILO
PROCESO DE EJECUCIÓN.
PASO 01. Preparar muestra de Hilo.
Seleccionar canilla o cono de Hilo.
Colocar canilla o cono de Hilo en el porta-
canilla de la Devanadora.
Retirar Hilo de la canilla y sujetarlo en el aspa
de la Devanadora.
Colocar el contador en “0”.
Girar manubrio, obtener 100 metros y 110
yardas de hilo.
Retirar muestras y enumerarlas.
Realizar la misma operación 10 veces
(obtener 10 muestras).
PASO 02. Pesar muestra de Hilo.
Ordenar muestras de Hilo enumeradas.
Poner en funcionamiento balanza y nivelarla.
Pesar y anotar valor hasta milésimos de
aprox. en gramos de cada muestra numerada.
Registrar valores anotados en la tabla de
valores agrupados.
PASO 03. Calcular Densidad Lineal del Hilo en Ne, Nm y Tex.
Tener en cuenta si la Devanadora está en
metros o yardas, usar la fórmula adecuada de
acuerdo a la longitud tomada.
59,0xNePL
g
m 54,0xNePL
g
Yd
PL
g
mNm 1000xTexLP
m
g
Anotar valores individuales del Ne, Nm y Tex,
en la tabla de datos agrupados para cada
muestra enumerada.
53
N° Peso g Ne Ne - Ne = Δi (Ne - Ne)2 = Δi2
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
PASO 04. Calcular el Ne, Nm y Tex promedio, para las 10 muestras, usando
la siguiente expresión.
10
........10321 NeNeNeNeNe
nNe
n
ii
PASO 05. Calcular la Desviación Estándar, usando la siguiente expresión.
1101
10
1
2
1
2
i
n
i
n
PASO 06. Calcular el Coeficiente de Variación porcentual CV% usando la
siguiente expresión.
100% xNe
CV
54
CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO DE
HILANDERÍA
Es el conjunto de actividades y técnicas operativas, utilizadas para cumplir con los
requisitos de la calidad del hilo. Los controles que se emplean en una hilandería para
garantizar su calidad, se realizan tomando pruebas en las diferentes secciones de
producción del hilo.
Los controles que se realizan en la hilandería son:
Densidad Lineal.
Regularidad de Masa.
Torsión de Hilos.
Resistencia de Hilos.
Apariencia de hilos.
55
I. DENSIDAD LINEAL.
1. FINURA.
La finura de una napa, cinta mecha o hilo no se puede indicar correctamente tomando como base el espesor o el diámetro, debido a la blandura, diferencia de
torsiones o distintas formas en la sección circular del material.
Por tal motivo, se tiene que relacionar la longitud y el peso del producto, o viceversa, resultando de dicha relación el Título. Resumiendo, la finura es un valor
relativo que indica:
El peso, por unidad de longitud, o
La longitud, por unidad de peso.
A esta relación se le conoce como Densidad
Lineal. Para medir la Densidad
Lineal, se hace uso del Sistema de Titulación.
2. SISTEMA DE TITULACIÓN.
En la actualidad tenemos dos Sistemas de Titulación, los cuales son:
Sistema Directo.
Sistema Indirecto.
56
2.1. Sistema Directo.
Es la relación de peso sobre longitud, donde el peso es variable y la longitud es constante, siendo directamente proporcional a su grosor. Entre ellos tenemos:
Título Denier (Td / Dn)
Tex (Tex).
Título Decitex (dtex)
Título Militex (mtex).
Título Kilotex (Ktex).
Micronaire (Mc).
57
a. Titulo Denier (Td/Dn).
Indica el peso en gramos que existe en una longitud de 9 000 metros.
Ejemplo:
El Peso de 4 500 metros de hilo es 200 gramos,
entonces su Título denier (Td) es:
En general:
Donde:
P = Peso en gramos.
L = Longitud en metros.
metro
gramos
000 9
n .,.......... 3, 2, 1, Td
4 500 m - 200 gr
9 000 m - X 400 500 4
200 x 000 9X
000 9 x L
PTd
58
b. Tex (Tex).
Indica el peso en gramos que existe en una longitud de 1 000 metros.
Ejemplo:
El Peso de 3 200 metros de hilo es 120 gramos, entonces su Título Tex (Tex) es:
En general:
Donde:
P = Peso en gramos.
L = Longitud en metros.
metro
gramos
000 1
n .,.......... 3, 2, 1, Tex
3 200 m - 120 gr
1 000 m - X
000 1 x L
PTex
5,73 200 3
120 x 000 1X
59
c. Decitex (dtex).
Indica el peso en gramos que existe en una longitud de 10 000 metros.
Ejemplo:
El Peso de 3 200 metros de hilo es 120 gramos, entonces su Título Decitex (dtex) es:
En general:
Donde:
P = Peso en gramos.
L = Longitud en metros.
metro
gramos
000 10
n .,.......... 3, 2, 1, dtex
3 200 m - 120 gr
10 000 m - X
000 10 x L
Pdtex
753 200 3
120 x 000 10X
60
d. Militex (mtex).
Indica el peso en microgramos que existe en una longitud de 1 metro.
En general:
Donde:
P = Peso en microgramos.
L = Longitud en metros.
Indica el peso en gramos que existe en una longitud
de 1 000 000 metros.
En general:
Donde:
P = Peso en gramos.
L = Longitud en metros.
metros
gramos
000 000 1
n .,.......... 3, 2, 1, mtex
000 000 1 x L
Pmtex
metro
ugramos
1
n .,.......... 3, 2, 1, mtex
L
Pmtex
61
e. Kilotex (Ktex).
Indica el peso en gramos que existe en una longitud
de 1 metro.
En general:
Donde:
P = Peso en gramos.
L = Longitud en metros.
Indica el peso en gramos que existe en una longitud de 1,094 yardas.
En general:
Donde:
P = Peso en gramos.
L = Longitud en yardas.
metro
gramos
1
n .,.......... 3, 2, 1, Ktex
L
PKtex
yarda
gramos
1
n .,.......... 3, 2, 1, Ktex
1,094 x L
PKtex
62
f. Micronaire (Mc).
Como fórmula base el Micronaire, indica el peso en microgramos que existe en una longitud de 1
pulgada de fibra.
En general:
Donde:
P = Peso en microgramos.
L = Longitud en pulgadas.
Indica el peso en gramos que existe en una longitud de
1 000 000 pulgadas de fibra.
En general:
Donde:
P = Peso en gramos.
L = Longitud en pulgadas.
pulgadas
gramos
000 000 1
n .,.......... 3, 2, 1, Mc
000 000 1 x L
PMc
pulgada
ugramos
1
n .,.......... 3, 2, 1, mtex
L
PMc
63
2.2. Sistema Indirecto.
Es la relación de longitud sobre peso, donde la longitud es variable y el peso es constante, siendo inversamente proporcional su grosor. Entre ellos tenemos:
Número Métrico (Nm).
Número Inglés (Ne).
64
a. Número Métrico (Nm).
Como fórmula base el Número Métrico, indica la
longitud en kilómetros que existe en 1 kilo de hilo.
Fórmula base:
Donde:
L = Longitud en kilómetros.
P = Peso en kilógramos.
Como fórmula general el Número Métrico, indica la
longitud en metros que existe en 1 gramo de hilo.
En general:
Donde:
L = Longitud en metros.
P = Peso en gramos.
Kg
Km
1n ,.......... 3, 2, 1,
Nm
P
LNm
gr
m
1n ,.......... 3, 2, 1,
Nm
P
LNm
65
b. Número Ingles (Ne).
Como fórmula base el Número Inglés, indica la
longitud en Hanks que existe en 1 Libra de hilo.
Fórmula base:
Donde:
L = Longitud en Hanks.
P = Peso en Libra.
Como fórmula general el Número Inglés, indica
la longitud en metros que existe en 1 gramo
de hilo, indica la longitud en yardas que existe en 1 gramo de hilo o indica la longitud en yardas que existe en 1 grano (greins) de
hilo. Donde:
L = Longitud en metros. P = Peso en gramos.
L = Longitud en yardas.
P = Peso en gramos.
L = Longitud en yardas. P = Peso en greins.
Libra
Hanks
1n ,.......... 3, 2, 1,
Ne
P
LNe
0,59 x P
LNe
0,54 x P
LNe
8,33 x P
LNe
66
EN RESUMEN:
Titulo Kilotex
Titulo Tex
Titulo Denier
m
gr
L
PKtex 1,094 x
yd
gr
L
PKtex
000 1 x m
gr
L
PTex
000 9 x m
gr
L
PTd
67
Número Métrico
Número Ingles
gr
m
P
LNm
0,59 x gr
m
P
LNe 0,54 x
gr
yd
P
LNe
68
EJERCICIOS.
1.
Calcular el decitex del hilo de la Bobinadora, si la longitud de 120 metros tiene
un peso de 3 gramos.
Solución:
2.
Calcular el Nm de la cinta de carda, si la longitud de 7 metros tiene un peso de 35
gramos.
Solución:
250000 10 120
3x000 10 x
L
Pdtex
m
gr
gr
m
P
LNm 20.0
35
7Nm
69
3.
Calcular el Ne del rollo de napa, si la longitud total es de 51 metros y el peso total
neto de copos de fibras es 25 kilogramos.
Solución:
4.
Calcular el Ne de la cinta de manuar, si la longitud de 7 yardas pesa 31,54
gramos.
Solución:
59.0 x gr
m
P
LNe 0012,059.0
25000
51Ne
70
3. CONVERSIONES DE TÍTULOS.
Mediante un artificio matemático podemos llevar las unidades de Títulos de un
Sistema a otro o dentro del mismo Sistema.
Convertir de Td a Tex.
71
Convertir de Ne a Nm.
Convertir Td a Ne
72
TABLA DE CONVERSIONES PARA CINTAS, MECHAS E
HILOS.
TITULO CONOCIDO
Ab
rev
.
TITULO BUSCADO
Sistema Directo Sistema Directo
dtex Tex Ktex den Nm Ne
decitex dtex dtex dtex/10 dtex/10 000 0,9 dtex 10 000/dtex 5 900/dtex
Tex Tex 10 dtex Tex Tex/1 000 9 Tex 1 000/Tex 590,5/Tex
Kilotex Ktex 10000 Ktex 1000 Ktex Ktex 9000/Ktex 1/Ktex 0,59/Ktex
denier den 1,11 den 0,11 den 0,00011/den den 9 000/den 5315/den
Número
Métrico Nm 10000/Nm 1 000/Nm 1/Nm 9 000/Nm Nm 0,59 Nm
Número
Inglés Ne 5 900 / Ne 590,5 / Ne 0,59 / Ne 5 315 / Ne 1,69 Ne Ne
TABLA DE CONVERSIONES PARA FIBRAS.
FIBRA CONOCIDA
Ab
rev
. FIBRA BUSCADA
mtex Mc den dtex
militex mtex mtex 0,0254 mtex 0,009 mtex 0,01 mtex
Micronaire Mc 39,37 Mc Mc 0,354 Mc 0,3937 Mc
denier den 111,11 den 2,82 den den 1,111 den
decitex dtex 100 dtex 2,54 dtex 0,9 dtex dtex
73
II. MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL
También se les llama medidas de posición central porque tienden a hallarse en el
centro de la distribución de frecuencias. Igualmente se les denomina: Medidas de
concentración para denotar que alrededor de ellas se reúnen, acumulan o
concentran gran parte de los elementos de una distribución de frecuencias.
Los promedios más conocidos y usados son:
Media Aritmética.
Mediana.
Moda.
Media Armónica.
1. MEDIA ARIMÉTICA (X).
Es la más usada de las medidas de concentración y la más conocida. En la
práctica se omite la palabra aritmética y sólo se le llama, la media. Para
calcular la media se distinguen dos casos:
1er Caso.
Cuando los datos no están agrupados, se suman los números y se dividen
entre el número de ellos:
Ejemplos:
o Sean los calificativos de cierto alumno al finalizar el semestre
académico, los siguientes:
Primer Parcial ------------- 15
Segundo Parcial ---------- 11
Prácticas ------------------- 14
Suma Total 40
13,33 3
40 (media) final Nota
74
Entonces podemos decir que la fórmula de la media es:
nX
n
iix
1
o Se tomó 5 muestras de cinta de carda y se determinó su densidad
lineal y estos son los valores en Ne:
0,121; 0,122; 0,120; 0,123; 0.198
N° X
01 0,121
02 0,122
03 0,120
04 0,123
05 0,198
Σ 0,684
1368,05
684,01
nX
n
iix
75
Pero también, lo podemos expresar de esta manera:
1368,05
684,01
nNe
n
iiNe
N° Ne
01 0,121
02 0,122
03 0,120
04 0,123
05 0,198
Σ 0,684
76
2. LA MEDIANA (Md).
La mediana es el punto que divide la distribución de los datos en dos partes
iguales. Por debajo de la mediana estará la mitad del número de casos y por
encima y por encima de ella estará la otra mitad. La mediana se designa con
el símbolo Md.
- Cuando el número de elementos de la distribución es impar:
Ejemplo:
Determinar la mediana del siguiente conjunto de datos:
14; 11; 15; 13; 16; 12; 17
Lo primero debemos de ordenar de menor a mayor:
11; 12; 13; 14; 15; 16; 17
La mediana es el número que ocupa el centro de la distribución.
11; 12; 13; 14; 15; 16; 17 Md = 14
Observamos que hay tres valores menores que 14 y tres valores mayores
que 14, entonces la mediana es 14.
- Cuando el número de elementos de la distribución es par:
Ejemplo:
Determinar la mediana del siguiente conjunto de datos:
14; 11; 15; 13; 16; 12; 17; 18
Vemos que hay dos valores centrales, la mediana será la media de esos
valores centrales:
11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18 5,142
1514
Md
77
3. LA MODA (Mo).
La moda de un conjunto de datos, es el valor más repetido. Se representa por
el símbolo Mo.
Ejemplos:
Determinar la Moda del conjunto de datos:
22; 22; 23; 25; 26; 27; 27; 27; 28; 29
La moda es el número 27, porque es el más repetido (3 veces).
22; 22; 23; 25; 26; 27; 27; 27; 28; 29 Mo = 27
Esta distribución se llama unimodal porque posee sólo una moda.
Determinar la Moda del conjunto de datos:
22; 23; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31
El siguiente conjunto de datos no tiene moda, porque ninguno de ellos está
repetido,
Determinar la Moda del conjunto de datos:
22; 22; 22; 23; 25; 26; 27; 27; 27; 28; 29
La siguiente distribución es bimodal, es decir, tiene dos modas:
Mo = 22 y también Mo = 27
Determinar la Moda del conjunto de datos:
22; 22; 22; 23; 25; 25; 25; 26; 27; 27; 27; 28; 29
La siguiente distribución es trimodal, es decir, tiene dos modas:
Mo = 22 ; Mo = 25 y Mo = 27
78
III. MEDIDAS DE DISPERSIÓN
Hemos estudiado que los datos tienden a concentrarse o agruparse alrededor de
los valores medios y a esta característica hemos denominado Tendencia Central.
Ahora vamos a examinar el efecto contrario. Consideremos que los datos tienden
a extenderse alejándose de los valores medios, lo que llamamos dispersión o
variación de los datos. Se hace necesario medir la dispersión para lo que se ha
creado las medidas de dispersión.
1. DESVIACIÓN ESTÁNDAR O DESVIACIÓN TÍPICA (S, σ).
Dado un conjunto de números Xi = x1, x2, x3, …….., xn, donde i es una variable
entera que toma los valores 1, 2, 3, hasta n. Sea la media aritmética de este
conjunto de valores, entonces definimos la desviación estándar de este conjunto
de números xi mediante la siguiente fórmula:
n
xx
S
n
i
2
1
)(
Cuando los valores son menores de 50 se sustrae 1. 1
)( 2
1
n
xx
S
n
i
En donde S, representa la desviación estándar.
En palabras decimos: es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las
desviaciones de cada valor con respecto a la media, dividida entre el número de
valores.
Es la más confiable de las medidas de dispersión. También se le conoce con el
nombre de desviación típica.
La fórmula anterior es la que se emplea para un conjunto de datos que no están
agrupados, es decir, un conjunto de datos que no están formando una
distribución de frecuencias.
79
Ejemplo:
Calcular la desviación estándar del siguiente conjunto de números:
4; 2; 7; 9; 14; 16
Donde la media aritmética es:
4 + 2 + 7 + 9 + 14 +16 = 52 67,86
52X
La desviación estándar es:
16
)67,816()67,814()67,89()67,87()67,82()67,84( 222222
S
16
)33,7()33,5()33,0()67,1()67,6()67,4( 222222
S
16
)73,5341,281089,079,249,448,21(
S
50,5266,3016
33,151
S
80
El procedimiento que se aplico es muy tedioso cuando hay más de 10 valores,
pero en la práctica, se recomienda usar la siguiente fórmula:
67,86
52X
50,5266,3016
33,151
S
N° x (x - ) (x - )2
01 4 -4,67 21,8
02 2 -2,67 44,49
03 7 -1,67 2,79
04 9 0,33 0,1089
05 14 5,33 28,41
06 16 7,33 53,73
151,33
81
IV. VARIABILIDAD RELATIVA
Debemos comparar la dispersión con el rendimiento medio de cada grupo y
obtenemos lo que se denomina coeficiente de variación o variación relativa.
1. COEFICIENTE DE VARIACIÓN PORCENTUAL (CV%).
100 Media
Estándar DesviaciónxCV
100 X
S% xCV
Ejemplo:
De los datos anteriores determinar el CV%
67,86
52X 50,5266,30
16
33,151
S
%44,63100 67,8
50,5% xCV
82
Para nuestros controles de calidad en hilandería nos concentraremos en la media
aritmética, la desviación estándar y el coeficiente de variación.
Ejemplo:
Se determinó la densidad lineal del hilo de una husada en Ne, de una Continua de
Anillos y estos son los valores obtenidos:
24,02; 23,97; 23,98; 24,01; 24,0; 24,02; 24,04; 24,2; 23,98; 23,98
Fácilmente nos podemos dar cuenta que hay valores que se repiten, entonces se
ordenara los valores de menor a mayor y se colocara a un lado su frecuencia (n°
de veces que se repite).
La Media.
00,2410
02,240Ne
Desviación Estándar. Control de Variación.
023,0555,5110
005,0
S %1,0100
24
023,0% xCV
Ne f f.Ne (Ne - ) (Ne - )2 f(Ne - )2
23,97 1 23,97 -0,03 0,0009 0,0009
23,98 3 71,94 -0,02 0,0004 0,0012
24,00 1 24,00 0 0 0
24,01 1 24,01 0,01 0,0001 0,0001
24,02 3 72,06 0,02 0,0004 0,0012
24,04 1 24,04 0,04 0,0016 0,0016
10 240,02 0,005
83
01 Preparar muestra de Hilo (canilla, cono).
02 Determine el (Ne ó Nm) según sea el caso. - Torsiómetro James Heal pricipio
03 Coloque la mordaza móvil a una longitud de 10 pul. destorsión.
04 Prepare equipo: * manubrio y contómetro en cero. - Torsiómetro James Heal pricipio05 Pasar el hilo por las mordazas y colocar pesa de destorsión - torsión.
tensión de acuerdo al número obtenido. - Balanza electrónica.
06 Determine sentido de torsión "Z" o "S". - Devanadora
07 Mida las vueltas con aprox. de centésimas. - Calculadora.
* Determine VPP.
* Repita las pruebas con todas las canillas oconos.
* Determine X, CV%, α de tors ión
* Compare con valores Standares.
* Interprete resultados obtenidos.
01 01
PZA. CANT. MATERIAL
HOJA: 1 / 1
2012
N° ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
PROCESO TEXTIL EN PLANTA SECA OBSERVACIONES
QUÍMICA TEXTIL
HT 1 REF.
TIEMPO: 4 horas
SEMESTRE: V
CONTROL DE CALIDAD EN LA HILANDERÍA
TORSIÓN DE HILOS
84
TAREA: DETERMINAR TORSIÓN DEL HILO
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de describir y reconocer las torsiones
del hilo y su Importancia en el proceso de Hilandería.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1. Prepara muestra del Hilos (canilla, cono).
2. Determinar el Ne o Nm, según sea el caso.
3. Montar muestra en torsiómetro.
4. Determine sentido de torsión “Z” o “S”.
5. Medir y calcular torsión..
• Determine VPP y VPM.
• Determine , CV%, de torsión.
• Compare e interprete los resultados obtenidos.
MATERIALES E INSTRUMENTOS:
• Torsiómetro James Heal principio destorsión.
• Torsiómetro James Heal principio destorsión – torsión.
• Torsiómetro Mesdan.
• Devanadora.
• Balanza electrónica.
• Hilos de algodón, lana y otros.
• Calculadora.
PRECAUCIONES Y SEGURIDAD:
Tener en cuenta que de la tensión adecuada, depende la exactitud de sus
resultados.
Cortar el hilo por los extremos, a fin de que el hilo no se enrede por las
mordazas.
TIEMPO: 8 horas
85
TAREA: DETERMINAR TORSIÓN DEL HILO
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de describir y reconocer las torsiones
del hilo y su Importancia en el proceso de Hilandería.
TORSIÓN DE HILOS POR EL MÉTODO DESTORSIÓN.
PROCESO DE EJECUCIÓN.
Hilos Simples.
PASO 01. Preparar muestra de Hilo.
Seleccionar al azar canilla o cono de Hilo.
Numere o codifique las canillas o conos.
Determine la densidad lineal antes de
medir la torsión.
PASO 02. Montar la muestra en el torsiómetro.
Colocar las mordazas móviles a una
distancia de 10” y fijarlo.
Nota: Verifique la longitud nominal entre
las mordazas, midiendo la separación con
un calibrador o regla graduada.
Preparar equipo colocando el contímetro y
la escala del tambor en el nivel cero.
Retire 5 metros aprox. de hilo, ya que
pueden tener una torsión anormal.
Pase el hilo a través de las mordazas y
asegure el extremo de la mordaza
giratoria.
86
Presione el seguro de la mordaza y el
guía hilo. Simultáneamente coloque el
peso de pre - tensión y suelte el seguro.
Gire la placa negra en posición correcta y
ajuste el lente de acuerdo a su visibilidad.
PASO 03. Medir y calcular la torsión.
Determine sentido de torsión “Z” o “S”
manualmente.
Destorcer el hilo, haciendo girar la
mordaza hasta eliminar la torsión.
Compruebe si se ha destorcido totalmente
el hilo, con ayuda del lente de aumento y
una aguja si es necesario.
Anote el número de vueltas registrado en
el contímetro y en la escala del tambor
con una escala de aprox. de 0,01 de
vuelta.
Realizar la misma operación 10 veces
(obtener 10 muestras).
Calcule la torsión del hilo en vueltas por
unidad de longitud, con la siguiente
fórmula:
ensayo de Longitud
vueltasde#VPP
Luego llevar a VPM.
87
Calcule el promedio, desviación estándar
y coeficiente de variación.
Calcule el coeficiente de torsión ( e), con
la siguiente fórmula:
Ne
VPPe
Evalúe e interprete resultados con
respecto a los valores estándares.
Hilos Plegados y Cableados.
Repita los mismos pasos que se hizo para
hilos simples.
En el momento que empieza a destorcerse el
hilo, con ayuda de una aguja en el extremo
izquierdo introduzca hasta que los hilos estén
paralelos.
Calcule la torsión del hilo plegado.
ensayo de Longitud
vueltasde#VPP
Si desea saber la torsión de los cabos
componentes del hilo, corte uno de los cabos
de la mordaza y repita los mismos pasos que
para hilos simples.
88
TORSIÓN DE HILOS POR EL MÉTODO DESTORSIÓN - TORSIÓN.
PROCESO DE EJECUCIÓN.
Hilos Simples.
PASO 01. Preparar muestra de Hilo.
Seleccionar al azar canilla o cono de Hilo.
Numere o codifique las canillas o conos.
Determine la densidad lineal antes de
medir la torsión.
PASO 02. Montar la muestra en el torsiómetro.
Colocar las mordazas móviles a una
distancia de 10” y fijarlo.
Nota: Verifique la longitud nominal entre
las mordazas, midiendo la separación con
un calibrador o regla graduada.
Preparar equipo colocando el contímetro y
la escala del tambor en el nivel cero.
Fije la aguja de tensión de la escala de
elongación en la posición cero.
Desplace el tope de fijación en la escala
de elongación, hasta la posición
adecuada.
- Hilos gruesos y medios: la aguja
se lleva de la posición 0 a la
posición 1.
- Hilos finos: la aguja se lleva de la
posición 0 a la posición 2.
89
Coloque la canilla o cono en el soporte.
Retire 5 metros aprox. de hilo, ya que
pueden tener una torsión anormal.
Pase el hilo a través de las mordazas y
asegure el extremo de la mordaza
giratoria.
Presione el seguro de la mordaza y el
guía hilo. Simultáneamente coloque el
peso de pre - tensión y suelte el seguro.
Ver tabla recomendado por la A.S.T.M.
Número Inglés de Hilos de Algodón.
Peso en gramo
PASO 03. Medir y calcular la torsión.
Determine sentido de torsión “Z” o “S”
manualmente.
Quite el seguro de la escala de elongación
o alargamiento.
Girar el manubrio hasta destorcer y torcer
el hilo.
Anote el número de vueltas registrado en
el contímetro y en la escala del tambor
con una aprox. de centésimas.
Realizar la misma operación 10 veces
(obtener 10 muestras).
90
Calcule la torsión del hilo en vueltas por
unidad de longitud, con la siguiente
fórmula:
2 x ensayo de Longitud
vueltasde#VPP
Luego llevar a VPM.
Calcule el promedio, desviación
estándar y coeficiente de variación.
Calcule el coeficiente de torsión ( e), con
la siguiente fórmula:
Ne
VPPe
Evalúe e interprete resultados con
respecto a los valores estándares.
Hilos Plegados y Cableados.
Repita los mismos pasos que se hizo para
hilos simples.
En el momento que empieza a destorcerse el
hilo, con ayuda de una aguja en el extremo
izquierdo introduzca hasta que los hilos estén
paralelos.
Calcule la torsión del hilo plegado.
ensayo de Longitud
vueltasde#VPP
91
TORSIÓN DE HILOS SIMPLES, RETORCIDOS Y
CABLEADOS
I. INTRODUCCIÓN.
La determinación de la torsión es de vital importancia, tanto para el personal
técnico como para el personal de producción y administración.
Al personal técnico le interesa saber la cantidad de torsión que posee un hilo. Al
supervisor de producción, le interesa conocer la cantidad de torsión máxima o
mínima que puede ser aplicado al hilo, para las regulaciones y ajustes de la
maquinaria.
92
II. CONCEPTO.
La torsión se conoce como la forma espiral que se le da a los hilos, con el objetivo
de mantener unida las fibras que lo constituyen.
Técnicamente la torsión es el número de vueltas que hay en una longitud
determinada que puede ser en centímetros, pulgadas o metros.
La torsión influye, principalmente en la resistencia y apariencia del hilo. La cantidad de torsión que se aplica al hilo, depende básicamente del uso final, tal como:
• hilos para tejidos de punto con torsión leve.
• Hilos para trama con torsión moderada.
• Hilos para tintorería y retorcidos, con torsión mediana.
• Hilos para urdimbre con torsión elevada.
93
III. SENTIDO DE TORSIÓN.
Según la inclinación se distinguen 2 sentidos:
Torsión “Z”
Torsión “S”
1. TORSIÓN “Z”.
Un hilo tiene torsión “Z” si las
espirales concuerdan con la
posición central de la letra “Z”. Es
la producción que normalmente se
elabora más en la Industria
Hilandera.
94
2. TORSIÓN “S”.
Un hilo tiene torsión “S” cuando al
tomarlo en posición vertical, las
espirales concuerdan con la
inclinación de la posición central de la
letra “S”. Estos hilos no son muy
comunes, se usan para hilos
retorcidos, cableados, para darle un
efecto al tejido o para mejorar la
Estabilidad Dimensional del tejido.
95
IV. CLASIFICACIÓN DE LOS HILOS POR SU TORSIÓN.
Según la estructura los hilos se clasifican en:
Hilos simples.
Hilos retorcidos.
Hilos cableados.
96
1. HILOS SIMPLES.
Son hilos elementales, de un solo cabo,
constituidos por fibras o filamentos
elementales.
98
3. HILOS CABLEADOS.
Son hilos compuestos por más de 2 cabos.
99
V. APARATOS PARA MEDIR LA TORSIÓN DE HILOS.
La torsión de los hilos se determina por medio de un torsiómetro.
1. TORSIÓMETRO.
Instrumento que sirve para poder determinar la torsión de los hilos simples,
retorcidos y cableados, expresado como vueltas por unidad de longitud. El
principio que usa el torsiómetro es de:
Método destorsión.
Método destorsión – torsión.
100
2. TIPOS DE TORSIÓMETRO.
a. Torsiómetro James Heal – Método Destorsión.
Con ayuda de dos mordazas (una desplazable y otra giratoria), que sujeta el
hilo a una longitud determinada, permite destorcer el hilo hasta obtener las
fibras paralelas (hilo sin torsión).
101
b. Torsiómetro James Heal – Método Destorsión – Torsión.
Con ayuda de dos mordazas (una desplazable y otra giratoria), que sujeta el
hilo a una longitud determinada, permite destorcer y torcer el hilo hasta
obtener un hilo torcido con una torsión contraria a la que tenía.
102
VI. COEFICIENTE DE TORSIÓN.
Como la función principal de la torsión de las fibras durante el proceso de
hilaturas, es dar coherencia al hilo y su efecto sobre las diferentes clases de
tejidos, el grado de severidad o dureza de la torsión puede discutirse en términos
de factor de torsión (Coeficiente de Torsión).
Los coeficientes de torsión sirven para relacionar vueltas de torsión que tiene el
hilo con su número. Se trata de una torsión específica.
1. Koechlin propuso el coeficiente
Ne
VPP
Donde:
VPP: Vueltas por pulgadas.
Ne: Numero Inglés del hilo.
El coeficiente de Koechlin se utiliza en las hilaturas algodoneras. Los valores de
, normalmente oscilan entre 3 y 5 para el mismo número de hilo, al aumentar ,
aumentan las torsiones por pulgadas.
103
2. En la hilatura de Fibra Larga, es decir en la hilatura de lana, pelo, fibras
químicas y sus mezclas se usa el coeficiente de torsión Km.
Nm
VPMK m
Donde:
VPM: Vueltas por metro.
Nm: Numero Inglés del hilo.
3. Los valores de KTex
varían de 50 a 150. los valores más altos corresponden a
los hilos más torcidos destinados a pañería y los más bajos para prendas de
punto.
TexxVPMK Tex Donde:
VPM: Vueltas por metro.
Tex: T del hilo.
104
4. CONVERSIÓN DE UNIDADES DE TORSIÓN.
Relacionar el VPP a VPM.
(
)
Entonces:
Relacionar el VPP a VPcm.
(
)
Entonces:
⁄
105
Relacionar el VPcm a VPM.
(
)
Entonces:
106
5. CONVERSIÓN DE COEFICIENTE DE TORSIÓN.
Relación del coeficiente de torsión Inglés ( ) al Tex (KTex).
√ √
√
√
√
√
√
√ √
√ √
√
√
107
Para facilitar estos cálculos, se tiene las relaciones entre los coeficientes
de torsión.
CLASIFICACIÓN DE LONGITUD DE FIBRA.
Km KTex
Km Km 0,0316 KTex 30,3
KTex 31,6 Km KTex 957
0,033 Km 0,00105 KTex
TAMAÑO LONGITUD (mm)
Corto
Mediano
Largo
22 - 25
26 - 33
34 - 50
108
COEFICIENTE DE TORSIÓN INGLÉS ( .
COEFICIENTE DE TORSIÓN MÉTRICO (Km).
LONGITUD
DE FIBRA URDIMBRE TRAMA TRICOTMATERIAL
USO POSTERIOR
Corto 4.0 - 5.0 3.2 - 3.8 _
ALGODÓN
Corto
Mediano
Largo
4.0 - 5.0 3.2 - 3.8 _
3.8 - 4.5 3.0 - 3.5 2.5 - 3.0
3.4 - 3.8 2.5 - 3.0 2.2 - 2.6
ALGODÓN
LONGITUD
DE FIBRA URDIMBRE TRAMA TRICOTMATERIAL
USO POSTERIOR
Corto 120 - 150 100 - 115 _
ALGODÓN
Corto
Mediano
Largo
120 - 150 100 - 115 _
115 - 135 90 - 105 75 - 90
100 - 115 75 - 90 65 - 80
ALGODÓN
109
COEFICIENTE DE TORSIÓN TEX (KTex).
LONGITUD
DE FIBRA URDIMBRE TRAMA TRICOTMATERIAL
USO POSTERIOR
Corto 3800 - 4800 3170 - 3650 _
ALGODÓN
Corto
Mediano
Largo
3800 - 4800 3170 - 3650 _
3650 - 4300 2860 - 3350 2400 - 2860
3170 - 3650 2400 - 2860 2050 - 2550
ALGODÓN
110
EJEMPLOS.
1. Determinar la torsión de un hilo 24 Ne, en VPP, VPM, y el sentido de
torsión.
SOLUCIÓN:
Sentido de torsión: Z
Torsión = ensayo de Longitud
vueltasde#
Como la longitud de ensayo está en pulgadas la torsión a determinar
será en pulgadas.
pulg.v18
10
180
ensayo de longitud
vueltasde#VPP
mv 708,66 39,37 x 18 39,37 x VPPVPM
67,324
18
Ne
VPPαe
111
2. Determinar la torsión de un hilo 10 Ne, en VPP, VPM, y el sentido de
torsión.
SOLUCIÓN:
Sentido de torsión: Z
Torsión = ensayo de Longitud
vueltasde#
Como la longitud de ensayo está en pulgadas la torsión a determinar
será en pulgadas.
pulg.v8
10
80
ensayo de longitud
vueltasde#VPP
mv 314,96 39,37 x 8 39,37 x VPPVPM
53,210
8
Ne
VPPαe
112
3. Determinar la torsión de un hilo 28 Ne, en VPP, VPM, y el sentido de
torsión.
SOLUCIÓN:
Sentido de torsión: S
Torsión = ensayo de Longitud
vueltasde#
Como la longitud de ensayo está en centímetros la torsión a
determinar será en centímetros.
cm.v6
20
120
ensayo de longitud
vueltasde#VPcm
mv 600 100 x 6 100 x VPcmVPM
Pulgv 15,24 2,54 x 6 2,54 x VPcmVPP
9,228
24,15
Ne
VPPαe
113
4. Determinar la torsión de un hilo 24 Ne, en , , y el sentido de
torsión.
ESPÉCIMEN LONG.
ENSAYO
# DE VUELTAS EN EL CONTADOR Y LA ESCALA
DEL TAMBOR
ensayo de Long.
vueltasde#VPP
39,37 x VPPVPM
1
10
Pu
lga
da
s
144,68 14,47 569,68
2 153,32 15,33 603,54
3 200,60 20,06 789,76
4 170,48 17,05 671,26
5 210,24 21,02 827,56
6 176,42 17,64 694,49
7 171,28 17,13 674,41
8 164,62 16,46 648,03
9 184,32 18,43 725,59
10 170,16 17,02 670,08
17,46 687,44
1,98
CV% 11,35
56,324
46,17
Ne
VPPαe
Sentido de torsión = Z
114
N° ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
01 02 03
04 05 06
07
Determine la densidad lineal del hilo (Tex). Prepare 3 muestras de 120 yd c/u. Acondicione equipo (calibraciones). Coloque tope de sujeción del dial indicador. Pase el hilo a través de las mordazas y ajuste. Quite tope de sujeción del dial indicador. Baje switch de parada automática por rotura del hilo. Mida elongación en mm o en %. Mida resistencia en gramos.
Calcule , , CV%, RKM y Tenacidad. Interprete resultados.
01 01
PZA CANT. PROCESO TEXTIL EN PLANTA SECA MATERIAL OBSERVACIONES
CONTROL DE CALIDAD EN LAHILANDERÍA
RESISTENCIA DE HILOS
QUÍMICA TEXTIL TIEMPO: 3,5 horas HOJA: 1/1
ESCALA: 1:1 2 012
115
TAREA: DETERMINAR LA RESISTENCIA DE HILOS
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de describir e interpretar la
resistencia del hilo y su Importancia en el proceso de Hilandería.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1. Prepara especímenes (Hilo).
2. Montar especímenes en dinamómetro.
3. Medir la resistencia.
• Determine , y CV%.
• Determine RKM y Tenacidad.
MATERIALES E INSTRUMENTOS:
Hilos de algodón simple.
Hilos artificiales y sintéticos.
Dinamómetro.
Devanadora de hilos.
Balanza.
Otros.
PRECAUCIONES Y SEGURIDAD:
Tener en cuenta que de la tensión adecuada, depende la exactitud de sus
resultados.
TIEMPO: 4 horas
TAREA: DETERMINAR LA RESISTENCIA DE HILOS
116
OBJETIVO.
Al finalizar la sesión, el participante será capaz de describir e interpretar la
resistencia del hilo y su Importancia en el proceso de Hilandería.
PROCESO DE EJECUCIÓN.
PASO 01. Preparar muestra de Hilo.
Tome 5 canillas o conos de hilos
de algodón, lana o mezclas.
Numere o codifique las canillas
en función del número de husos.
Acondicionar las muestras en el
laboratorio en condiciones
normales (21°c y 65% H.R.),
entre 6 a 8 horas.
Determine la densidad lineal
(Tex), antes de efectuar la
medición en el dinamómetro.
PASO 02. Montar muestra en dinamómetro.
Coloque el dial indicador de la
resistencia en el nivel cero.
Coloque el dial indicador de la
escala de elongación en el nivel
cero.
Coloque bobina o canilla en el
porta bobina.
Descarte 5 a 7 metros de hilo,
antes comenzar los ensayos.
117
Pase el hilo a través de las
mordazas, ajuste en la mordaza
superior y luego en la mordaza
inferior, de tal manera que el hilo
este con una tensión moderada
(0,5 cN/Tex) entre las mordazas.
El tiempo de rotura de los
especímenes debe de estar
sobre los 20 ± 3 seg.
Nota.
Los ensayos realizados con
tiempos de rotura inferiores a 17
segundos o mayores a 23
segundos deben descartarse.
Para evitar el deslizamiento del
hilo de la mordaza, es necesario
enrollar por lo menos 2 veces
dentro de las mordazas.
PASO 03. Medir la resistencia.
Soltar el seguro del dial indicador.
Baje la palanca de accionamiento del
equipo.
Baje el Smith de la caja de cambios.
Mida la resistencia en gramos teniendo
en cuenta la escala correspondiente.
Determine los valores estadísticos, tales
como: Resistencia Promedio ( ),
Desviación Standard (σ), Coeficiente de
Variación (CV%) y Porcentaje de
elongación (E%).
118
Determine Resistencia Kilométrica
(RKM), según la siguiente fórmula:
Tex
RKMRgr
Determine la Tenacidad, según la
siguiente fórmula:
TexTenacidad RcN
Compare con las estadísticas
nacionales o internacionales,
evalúe e interprete resultados.
119
RESISTENCIA DE HILOS
I. GENERALIDADES.
Se entiende por resistencia de hilo, como la capacidad que tiene este de resistir esfuerzos hasta alcanzar el punto de rotura. Estos esfuerzos sobre el hilo pueden
ser aplicados en diversas maneras.
A lo largo del eje (fuerza de tracción)
En forma perpendicular al eje (fuerza de flexión)
Haciéndolo girar sobre su eje (fuerza de torsión)
En una o varias direcciones, con rozamiento sobre otra superficie (fuerza de abrasión)
a. La resistencia a la tracción de los hilos, se determina por la carga máxima que puede soportar en el sentido de su eje, hasta romperse. A
esta resistencia se le conoce como carga de rotura y su valor se expresa en gramos.
b. La resistencia a la flexión de los hilos, se determina por la carga o
fuerza máxima que puede soportar en forma perpendicular a su eje, hasta romperse.
c. La resistencia a la torsión de los hilos, se determina por la carga o
fuerza máxima que puede soportar al hacerlo girar sobre su eje, hasta romperse.
d. La resistencia a la abrasión, se determina por el rozamiento máximo que
puede soportar, hasta romperse.
120
1. RESISTENCIA A LA TRACCCIÓN DE LOS HILOS.
Es una de las características que determina la calidad de un hilo; viene a ser la
resistencia que opone un hilo a una fuerza aplicada a lo largo de su eje.
Se ha determinado que la rotura de los hilos se produce, en el caso de las
fibras discontinuas, por el deslizamiento de las fibras componentes, y en el
caso de las fibras continuas, por rotura de las mismas.
La resistencia de los hilos influye grandemente en las roturas en las máquinas en todo el proceso. Si se trabaja con materiales de buena resistencia, el proceso de fabricación es eficiente, con mayor volumen de producción y
menor número de paros, es decir más rentable.
2. FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA DE LOS HILOS.
La resistencia de un hilo depende de algunos factores que involucran a:
a. Longitud de fibra.
A mayor longitud de fibra, habrá mayor
superficie de contacto; por lo tanto, fricción
y resistencia a la tensión que se someta.
121
b. Finura de fibra.
Mientras más fino sea la fibra, mayor es la
cantidad de éstas en la sección del hilo, por
lo que:
Se incrementa las zonas de contacto
entre ellas.
Se incrementa la regularidad de los
hilos.
122
c. Resistencia de la fibra.
Esta característica no es tan importante
para las fibras discontinuas, ya que se
ha determinado en la práctica que la
rotura de los hilos se produce, en el
caso de las fibras discontinuas, por el
deslizamiento de las fibras
componentes.
Este factor es más relevante en caso de los hilos (filamentos) compuestos
por fibras continuas, ya que en el caso de los hilos elaborados por fibras continuas, la rotura de estas se
produce por la rotura de las fibras continuas que la componen.
123
d. Torsión del hilo.
A mayor torsión mayor resistencia del
hilo, pero dentro de sus tolerancias; es
decir, si la cantidad de torsión por unidad
de longitud sobrepasa los límites
establecidos, la resistencia del hilo
decrece. A esta torsión que sobrepasa
los límites se le conoce como torsión
saturante.
124
e. Irregularidad del hilo.
Los hilos cuanto más regulares sean,
serán más resistentes, debido a la
ausencia de partes delgadas y gruesas
en su estructura.
125
f. Tratamientos posteriores a la hilatura.
Operaciones como el purgado, el gaseado (chamuscado), el mercerizado
(caustificado), el teñido, el aprestado, etc. pueden hacer variar la
resistencia de un hilado, por ello es importante conocer la historia previa
del espécimen.
Chamuscado.
126
3. TERMINOLOGÍA REFERENTE A RESISTENCIA A LA TRACCIÓN DE
HILOS.
a. En unidades de fuerza.
Según la Física, se define a la fuerza como la causa capaz de modificar el
estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de deformarlo; y se
expresa en Newton, Centinewton, gramos-fuerza, libras-fuerza, onzas-
fuerza, etc.
En dinamometría de hilos viene a ser la carga (fuerza) máxima aplicada al
hilo para llevarlo hasta la rotura, y corresponde al punto máximo de la curva
fuerza-alargamiento. Usualmente la carga máxima suele denominarse
carga de rotura.
1 cN-f = 1.02 g-f
1 onz-f = 28.35 g-f
1 lb-f = 453.6 g-f
b. Cociente de la resistencia del hilo entre su densidad lineal.
En muchas aplicaciones físicas y de ingeniería, la fuerza de rotura se
reemplaza por el esfuerzo, que se calcula como la relación entre la carga
aplicada y el área de la sección transversal del material.
Sin embargo en la industria textil es más importante la densidad lineal de
los materiales que el área de la sección transversal, debido a la irregularidad de esta. Entonces es más conveniente usar una cantidad basada en la masa del espécimen. Se ha definido entonces el esfuerzo
específico, que se calcula como la relación entre la carga aplicada y la densidad lineal del hilado. El esfuerzo final que soporta el hilo hasta su rotura es la tenacidad.
Sus unidades son: g-f/denier, g-f/tex, cN/tex, cN/Nm, etc.
127
c. Longitud de rotura.
Es la longitud en kilómetros de un hilo cuyo propio peso provocaría la rotura del mismo. Es conocida también como resistencia kilométrica (RKM).
El cálculo de la longitud de rotura parte del hecho de que se debe determinar una longitud del hilo (en kilómetros), cuyo peso tiene el mismo valor numérico que la resistencia a la rotura en gramos-fuerza.
Tex
FRKM
Donde:
RKM = Longitud de rotura en kilómetros
F = Carga de rotura en gr – f
Tex = Titulo del hilo (Tex)
d. Alargamiento de los hilos.
La deformación elástica en un hilo la designamos como elasticidad. La elasticidad de un hilo depende de la elasticidad de las fibras, pero en gran parte también de su estructura interna ya que quedan colocadas en forma
de muelle gracias a la torsión. Las fibras están unidas por los rozamientos y por la torsión.
El alargamiento es el aumento de longitud del espécimen, que se origina
durante el ensayo de tracción. Dicho aumento de longitud se expresa como porcentaje.
100 x ensayo de Longitud
ensayo de longitudrotura de Longitud%E
128
Ejemplo:
Se realiza un ensayo sobre un hilado 36 Ne, cuya longitud de ensayo (sin carga) es de 50 cm (500 mm). Al final, bajo una fuerza de 270 g-f, el hilo alcanza los 52.4 cm y enseguida se rompe. Determinar el RKM y el porcentaje de elongación.
(Ver gráfico)
Solución.
Convertir 36 Ne a Tex.
Ne
590,5Tex 16,4
36
590,5Tex
129
Determinar el RKM.
Tex
FRKM 16,5
16,4
270RKM
Determinar el porcentaje de elongación (%E).
100 x ensayo de Longitud
ensayo de longitudrotura de Longitud%E
% 4,8 100 x 50
50 - 52,4%E
130
4. CONSIDERACIONES A TENER PRESENTES EN LA DETERMINACIÓN
DE LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN Y EL ALARGAMIENTO A LA
ROTURA DE LOS HILOS.
Un hilo cualquiera, sometido a ensayos de dinamometría, puede arrojar
valores diferentes de resistencia y alargamiento a la rotura, esta desviación en
los valores va a depender de los elementos que involucran el ensayo en sí
mismo, como:
Características del equipo.
Condiciones del ensayo.
Tipo.
Capacidad.
Calibración.
a. Características del equipo.
En un dinamómetro debe calibrarse la fuerza, el alargamiento y la
velocidad de tracción con patrones por un laboratorio de calibración certificado para ello.
Nota:
En el Perú, el INDECOPI – a través del Servicio Nacional de Metrología – certifica la calibración de instrumentos y equipos de medición en los laboratorios metrológicos para las magnitudes de Masa, Temperatura,
Electricidad, Longitud, ángulo, Volumen, Densidad, Fuerza y Presión. Adicionalmente existen laboratorios particulares que prestan el mismo servicio.
131
b. Condiciones de ensayo.
Acondicionamiento del espécimen.
De acuerdo a la norma ASTM D 1776. Stándar Practice for Conditioning
and Testing Textiles, la temperatura de la sala de ensayo debe ser de 21 ± 1°C (70 ± 2°F) y la humedad relativa del aire del 65 ± 2%.
Según el tipo de fibra, especialmente las más higroscópicas, los resultados de resistencia a la rotura por tracción son muy sensibles a la humedad absoluta. En hilos de algodón y lino, al aumentar la humedad absoluta,
aumenta su resistencia; en hilos de lana, viscosa y en la mayoría de las fibras químicas, la resistencia disminuye al aumentar la humedad absoluta del ambiente.
Longitud de probeta.
Al aumentar la longitud de la probeta (muestra) de ensayo, es decir, la longitud de hilo considerada en cada ensayo, disminuye la resistencia a la
tracción ya que aumenta la probabilidad de encontrar puntos de resistencia débil. Existe una relación lineal entre ambas.
Al aumentar el coeficiente de variación de resistencia, aumenta la influencia de la longitud. Se recomienda, en las principales normas de ensayo internacionales, una longitud de probeta de 500 mm. Para hilos muy
elásticos (del 100 % al 800 % de alargamiento) se trabaja con longitudes menores.
132
Pre tensión del espécimen.
Regular la tensión del hilo, al colocarlo entre las mordazas del dinamómetro, es especialmente importante en los hilos elásticos. En la mayoría de normas de ensayo se recomienda una tensión inicial del hilo de
0.5 cN/Tex. De realizar ensayos en húmedo, la tensión inicial es, normalmente, de 0.25 cN/Tex. Los multifilamentos texturizados deben tensarse – cuando están colocados en las mordazas del dinamómetro – a
razón de 2 cN/Tex. Para ensayar elastómeros se recomienda una pre tensión de 0.1 cN/Tex y dispositivos especiales de pinzamiento.
Velocidad de ensayo.
Según la mayoría de normas de ensayo, la velocidad debe ajustarse de tal manera que el tiempo de rotura promedio de todos los ensayos sea de
20 ± 3 segundos. Los ensayos realizados con tiempos de rotura inferiores a 17 o superiores a 23 segundos deben descartarse. Al disminuir el tiempo de rotura (ensayos rápidos) aumenta, normalmente, la resistencia a la
tracción del hilo. Actualmente hay una marcada tendencia hacia los ensayos rápidos.
133
5. TIPOS DE DINAMÓMETROS Y PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO.
Los instrumentos empleados para determinar la resistencia a la tracción son
clasificados en tres grupos, según su principio de funcionamiento:
CRE – Constant rate of extension.
CRL – Constant rate of loading.
CRT – Constant rate of traverse.
En los dinamómetros CRE la variación del alargamiento del espécimen
permanece constante. Estos dinamómetros son los que actualmente están
normalizados, cumplen la condición que los alargamientos experimentados
por el hilo durante el ensayo son directamente proporcionales a los
respectivos tiempos de ensayo.
En los dinamómetros CRL la variación de la carga aplicada al espécimen se
mantiene constante. Se cumple que las fuerzas aplicadas en el dinamómetro son proporcionales a los tiempos de ensayo. Los alargamientos experimentados por el hilo no son proporcionales a los tiempos. Este tipo de
dinamómetro basa su trabajo en un plano inclinado.
En los dinamómetros CRT la variación del desplazamiento de la mordaza móvil (inferior) se mantienen constante, la fuerza aplicada al hilo varía en
función del ángulo que describe el péndulo con respecto a su posición vertical.
La rotura de los especímenes de ensayo es provocada por el movimiento uniforme de un eje sinfín, cuya parte superior tiene una mordaza para la sujeción de uno de los extremos del espécimen; el otro extremo del
espécimen es tomado por la mordaza superior, la que está conectada al péndulo.
Al aplicar la carga, el péndulo se desplaza de su posición vertical (posición de reposo) por la resistencia que ofrece el espécimen y la cantidad de desplazamiento indica la carga. En el momento de producirse la rotura del
espécimen, instantáneamente, el péndulo es asegurado gracias a un trinquete a una cremallera, permaneciendo estacionario en la carga máxima.
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a. Dinamómetro Mecánico TEX CONTROL. Este dinamómetro es operado
manualmente y determina simultáneamente la resistencia en gramos y la elongación en
milímetros y porcentajes.
b. Dinamómetro Automático USTER DYNAMAT.
El dinamómetro Uster Dynamat usa el
principio de plano inclinado; es decir que la
tracción sobre el espécimen se realiza por
medio de un peso rodante, sobre un plano
de inclinación variable.
La carga aplicada al espécimen de ensayo
aumenta proporcionalmente con el tiempo.
El aumento de la fuerza de tracción se
puede graduar de tal modo que la carga
máxima se alcance dentro de un tiempo
promedio de 20 segundos.
La longitud del espécimen es de 500 mm
(aproximadamente 20”). El aparato puede
ser ajustado de tal modo que haya una pre-
tensión de 0.5 g/tex antes de aplicar la
carga.