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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL

SISTEMAS FORMADORES DE HILOS I PIT21

CONTROL DE CALIDAD EN LOS PROCESOS ALUMNOS: Cardenas Quinto, Roos Mery Mayta Alvarez, Martin De Jesus Torres Zapata, Michel Emerson PROFESOR: Diaz Chavez, Carlos Enrique

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PERIODO ACADEMICO: 2016-2

CONTENIDO INTRODUCCION ............................................................................................................................. 2 CONTROL DE CALIDAD EN LOS PROCESOS .................................................................................... 3 APERTURA(BATÁN).................................................................................................................... 3 IRREGULARIDAD DE NAPAS ................................................................................................... 3 CARDA ....................................................................................................................................... 3 CONTROL DE NEPS ................................................................................................................ 3 EVALUACION DEL METODO SHIRLEY ........................................................................................ 4 EVALUACIÓN MEDIANTE EQUIPO USTER AFIS .......................................................................... 5 REPORT .................................................................................................................................. 6 AJUSTE DE ECARTAMIENTOS................................................................................................. 7 TRASH Y DUST ....................................................................................................................... 7 EVALUACIÓN MEDIANTE EQUIPO USTER HVI ........................................................................... 7 INFORME ............................................................................................................................... 9 LONGITUD DE FIBRA .............................................................................................................. 9 ÍNDICE DE UNIFORMIDAD ..................................................................................................... 9 RESISTENCIA Y ALARGAMIENTO ............................................................................................. 10 FINURA Y MADUREZ ............................................................................................................ 10 TRASH .................................................................................................................................. 11 HUMEDAD ........................................................................................................................... 12 ESPECTROGRAMA DE MASA ................................................................................................... 12 TITULO DE HILOS ..................................................................................................................... 13 CV masa ................................................................................................................................... 14 CV DE MASA LÍMITE ............................................................................................................ 15 MEZCLADO .............................................................................................................................. 15 ANÁLISIS DE LAS PARTIDAS DE ALGODÓN .......................................................................... 15 OBJETIVOS ........................................................................................................................... 16 DESECHOS MEZCLADOS. ..................................................................................................... 17 LOS NEPS ................................................................................................................................. 17 EFICIENCIA EN LA REMOCION DE NEPS............................................................................... 18 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 19

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INTRODUCCION Vemos como es importante tener un buen control de calidad en el proceso de hilatura para tener un buen producto final (hilo). Y justamente las decisiones que tomemos como ingenieros en la parte de la apertura y cardado es la más importante para la obtención de un buen hilado, sin menos preciar el resto del proceso, ya que todo proceso es importante para aportar en un buen hilado

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CONTROL DE CALIDAD EN LOS PROCESOS APERTURA(BATÁN) IRREGULARIDAD DE NAPAS Si a la salida de esta maquina el material se presenta en forma de rollos, se realiza el control de peso por unidad de longitud de la materia producida. Usualmente los rollos de batan miden 50 metros, y presentan un peso de 410 a 450 gramos por metro. Es importante entonces, asegurar la maxima regularidad en la napa que alimentara a las cardas. El procedimiento general es como sigue:  Pesar cada metro de rolloen una balanza. Descartar los tramos que no tengan esta longitud.  Anotar los gramos por metro.  Calcular la media aritmetica y el coeficiente de variacion de los g/m.  Graficar la variacion de los g/m en un diagrama de control.  Clasificar el rollo de acuerdo a la siguiente tabla:

CV g/m < 1,25% 1,25 – 1,8% >1,9%

Nivel Uniforme Promedio Irregular

CARDA CONTROL DE NEPS Una regulacion inadecuada puede originar neps en el velo de carda. Los neps pueden formarsetambien por tener guarniciones inadecuadas y/o velocidades inadecuadas. Un lugar preferente en la formacion de neps es la zona de transferencia entre abridor y el gran tambor. Hay tres metodos para el control de neps a la salida de la carda:  Metodo Shirley Se realiza mediante el conteo de celdas que presentan neps y un calculo para su proyeccion a neps por pulgada cuadrada. Hace una distribucion de Poisson de los neps en el velo de la carda  Comparacion con fotografias patrones Se asigna el grado de nepabilidad del velo mediante el uso de estandares fotograficos. Es una evaluacion subjetiva.  Evaluacion mediante equipo Uster

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Muestra el contenido de neps por cada gramo de cinta, ademas tiene la ventaja de monitorear este parametro en todos los proceos de preparacion.

EVALUACION DEL METODO SHIRLEY -

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Introducir la plantilla por debajo del velo y levantarla de modo que las fibras queden adheridas a ella. Los especimenes se toman del centro y de ambos costados de la carda. Colocar la plantilla estandar contadora de neps sobre el especimen. Retirar cuidadosamente los restos de velo del contorno de la plantilla. Contar el numero de celdas de la plantilla que contieme neps. Determinar los neps/100 pulg2 mediante la formula :

𝒏𝒆𝒑𝒔⁄𝟏𝟎𝟎 𝒑𝒖𝒍𝒈𝟐 =

𝟏, 𝟓𝟑𝟏 − 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟒 − 𝒙) . 𝟏𝟎𝟎 𝟎, 𝟒𝟑𝟒

Donde: x: numero de celda con neps 1,531: logaritmo de 34(celda de la plantilla) 0,434: constante

El numero de neps/100 pulg2 se expresa como promedio de tres resultados: derecha, centro e izquierda.

Fig.1 Velo de fibras a la salida de los cilindros trituradores

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Fig.2 Plantillas para la determinación de neps por 100 bpulgadas cuadradas, método Shirley

Fig.3 Velo de carda entre planillas. Debe contarse que presentan al menos un neps.

El resultado final puede evaluarse con la siguiente tabla: neps/100 pulg2 1 – 15 16 – 30 31 – 45 >46

nivel Bajo Promedio Alto Muy alto

EVALUACIÓN MEDIANTE EQUIPO USTER AFIS El equipo AFIS es complementario del equipo HVI, ya que permite el análisis individualizado de fibras. Sus principales aplicaciones se encuentran en: 1) Optimización de materia prima Selección de balas con contenido aceptable de neps. 2) Optimización de proceso de hilatura Mantenimiento e intervalo de los periodos de esmerilado de las cardas Ajuste de cardas y de peinadoras.

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Ajuste de los puntos de apertura y limpieza. El equipo AFIS tiene posibilidad de incluir módulos de medida de la longitud de fibra, de la madurez, así como de contenido de trash y dust.

REPORT

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AJUSTE DE ECARTAMIENTOS El valor L5%(n) (en número de fibras), se utiliza para la determinación de los ecartamientos en los trenes de estiraje. El propio programa del equipo AFIS, propone los ecartamientos adecuados, tanto del estiraje previo como del estiraje principal. La regularidad del hilo, tiene una estrecha relación con los ecartamientos de las zonas de estiraje.

TRASH Y DUST El equipo AFIS mide el contenido y tamaño, tanto de las partículas de trash como de las de dust. Estas cobran especial importancia en la hilatura open end, y también en hilatura compacta (tamaño del dust).

EVALUACIÓN MEDIANTE EQUIPO USTER HVI

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El equipo HVI, consiste generalmente de varios módulos automatizados que analizan la muestra de fibra con la utilización de cámaras de video y escáneres incorporados, determinando cada una de las características en forma de dígitos, los cuales aparecen automáticamente en la pantalla del computador. El análisis de todas las características de fibra de una paca de algodón es realizado en menos de un minuto.

Realiza las siguientes mediciones:  Longitud de fibra (Length).  Uniformidad de longitud de fibra (Length uniformity)  Resistencia de la fibra (Strength).  Elongación (Elongation).  Finura (Micronaire)  Índice de madurez (Maturity Index).  Humedad (Moisture).  Índice de contenido de fibras cortas (Short fiber index).  Color de la fibra (Cotton color).  Impurezas (Trash).

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INFORME

LONGITUD DE FIBRA Los valores de longitud de fibra, son obtenidos a partir de los correspondientes fibrogramas. El valor Le corresponde al valor UHML.

La longitud de fibra, tendrá una influencia directa en la resistencia y alargamiento de los hilos resultantes, así como en su regularidad. ÍNDICE DE UNIFORMIDAD El Índice de uniformidad, es el cociente entre ML Mean Lenght y UHML Upper Half Mean Lenght (Len), expresado en porcentaje.

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El valor SFC se refiere al porcentaje de fibras cortas, referidas al tanto Por ciento de fibras, menores de 12,5 mm (0,5 pulgadas)

RESISTENCIA Y ALARGAMIENTO La resistencia (Str) del haz de fibras, se da en cN/tex, aunque la finura está calculada en micronaire. El análisis se realiza a alargamiento constante y a una distancia entre pinzas de 1/8 de pulgada.

La resistencia de la fibra, tiene relación directa con la resistencia final del hilo obtenido. El alargamiento (Elg), se mide al mismo tiempo que la resistencia. Su valor se da en tanto por ciento sobre la longitud inicial.

El alargamiento de la fibra, tiene relación directa con el alargamiento final del hilo obtenido. FINURA Y MADUREZ El Micronaire (Mic) es el valor que indica la finura de las fibras. El Mironaire está relacionado con la Madurez (Mat) de las fibras de algodón. El micronaire mide la resistencia de una determinada masa de algodón, al paso de una corriente de aire.

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El Micronaire tendrá influencia en la regularidad de los hilos, mientras que la Madurez la tendrá en la formación de neps y en la afinidad de tintura. COLOR El Grado de Color (C Grade), se mide con el colorímetro Nickerson Hunter, de forma que clasifica al algodón en diferentes Grados.

TRASH Trash Count (Tr Cnt), es la cantidad de partículas de una determinada coloración, que se encuentran en la superficie de muestra analizada. Trash Area (Tr Area), es el área ocupada por partículas de una determinada coloración, respecto al área total de muestra analizada. Trash Grade (Tr Grade), es un valor que procede de la comparación de las muestras analizadas, con standares conocidos de algodón, normalmente los estándar USDA. La clasificación va de valor 1 a valor 7 El contenido de Trash de un algodón, es especialmente importante en la hilatura open end, ya que puede incrementar el número de roturas de hilo.

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HUMEDAD

El porcentaje de humedad, tiene relación con el comportamiento de las fibras durante su hilatura.

ESPECTROGRAMA DE MASA Un espectrograma indica la frecuencia con la que un defecto ocurre de manera cíclica .

La frecuencia f1 del defecto será de 0,1 Hz (1 hercio es un suceso o fenómeno que se repite una vez por segundo). Se mostrará, entonces, un pico (torre, chimenea) en el espectrograma en la posición f1, según la fig. 223.

Fig. 223 Cuando ocurre un defecto periódico, una chimenea se remarca según la frecuencia f1 del defecto

Para ensayos textiles, el espectrograma de frecuencias no es muy práctico. Se prefiere una representación que hace referencia a la longitud de onda. Entre la frecuencia y la longitud de onda hay una simple relación: 𝑓=

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𝑣 λ

Donde: 𝑓: Frecuencia del defecto periódico (s-1) 𝑣: Velocidad del material en el equipo (m/s) λ: Longitud de onda del efecto periódico (m)

El espectrograma de masa es un gráfico que provee el equipo UT4 y tiene como principal objetivo analizar y clasificar los defectos de masa periódicos por su longitud de onda, resaltando ésta mediante una torre o chimenea, cuya altura está definida por la amplitud (gravedad) de la variación de masa. La longitud de onda indica directamente a qué intervalo se repiten las fallas periódicas. La exacta denominación de la curva producida por el regularímetro UT4 es espectro de longitud de onda conocida simplemente como espectrograma.

Fig. 226 Espectrograma de masa: Representación de las variaciones de masa en función de la longitud de onda del defecto

TITULO DE HILOS Cuando es necesario referirse al grosor de un hilo o hilado resulta evidente que se choca contra la dificultad de la medición del mismo por el reducido tamaño y por la irregularidad debida a la torsión y a la tensión de los hilados especialmente de fibras naturales. En los sistemas de hilatura existen varias formas de titular o numerar a los hilos ya sean de algodón, lana o sintéticos. Existen varios métodos para numerar los hilos. La coexistencia de todos ellos es debido a los usos y costumbres establecidos en los diferentes sectores de la industria en el mundo, lo que resulta difícil de unificar.

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Sistema directo: este sistema expresa cuánto pesa una determinada longitud de hilo. Se denominan directos por el hecho de que cuanto mayor sea el número, más grueso es el hilo. o Sistema tex: peso en gramos de 1000 metros de hilo o Sistema dTex: los gramos que pesan 10000m de cada cabo, seguido del numero de cabos que conforman el hilo o Sistema Denier: peso en gramos de 9000 metros de hilo 



Sistema indirecto: este sistema expresa cuanto mide un determinado peso de hilo. Se llaman inversos porque cuanto mayor sea el número más delgado es el hilo. o Numero métrico: expresa los miles de metros por kilo de cada cabo, y dependiendo el tipo de industria, se antepone el numero de cabos o el numero de cabos se escribe luego del titulo. o Numero ingles: es el numero de madejas de 840 yardas que pesan 1lb

CV masa El coeficiente de variación de masa CVm puede ser representado gráficamente de la siguiente manera:

Donde,

M: Masa x: Valor promedio de masa σ: Desviación estándar

Las variaciones de masa pueden conformar una distribución normal, cuando se cuenta con una composición de fibras homogénea. Como medida del tamaño de estas variaciones de masa tenemos la desviación estándar que es definida como la distancia comprendida del valor promedio hasta el punto de inflexión de la distribución normal de la curva. La desviación estándar se relaciona con el valor promedio de la siguiente manera:

𝐶𝑉 =

σ 100 𝑥

El coeficiente de variación puede ser determinado con mucha precisión por valores electrónicos, mientras que el cálculo de la irregularidad U se basa en métodos de aproximación. La tendencia mundial es trabajar con el coeficiente de variación CV, ya que se puede calcular desde el momento inicial del ensayo. Conversión del coeficiente de variación CVm a la irregularidad Um y viceversa

𝐶𝑉𝑚 = 1,25. 𝑈𝑚

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CV DE MASA LÍMITE Se conoce como irregularidad límite a la irregularidad al valor mínimo que teóricamente, puede presentar este material textil para un grosor dado, se calcula con la fórmula:

𝐶𝑉𝑚 =

𝐾 √𝑛

Donde: K : Constante de Huberty √𝑛 : Número de fibras en la sección del hilo El valor de la constante K varía según el material, de tal modo: Material Fibras químicas Algodón Lana

K 100 106 112

MEZCLADO A fin de obtener una buena regularidad en el hilo, es necesario hacer una mezcla adecuada de las diferentes fibras de algodón que se han recibido. Es de suma importancia, que esta mezcla sea efectuada, con algodones de propiedades físicas similares, ya que los parámetros de longitud, finura y resistencia de las fibras, son de suma importancia para no encontrarnos con sorpresas, en las propiedades físicas obtenidas en el hilo. Por ello antes de hacer la relación de balas o fardos, que deberán mezclarse en la sala de apertura, deberá efectuarse un análisis de las fibras de las diferentes partidas que se deseen mezclar, a fin de no incurrir en errores que después serían imposibles de subsanar, y además poder determinar el % de fardos que se deben mezclar, de cada partida. ANÁLISIS DE LAS PARTIDAS DE ALGODÓN

Los parámetros más importantes de la fibra de algodón, desde el punto de vista tecnológico, son los siguientes:  Longitud  Finura  Resistencia Longitud Fibra corta: Hasta 27 mm

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Finura Fibra gruesa: De 5 a 6 micronaire.

Resistencia Fibra corriente: Entre 65 y 95 libras.

Fibra media: De 26 a 30 mm. Fibra larga: De 31 a 44 mm.

Fibra media: Entre Fibra buena: Mas de 4.25 a 4.99 95 libras. micronaire. Fibra fina: Entre 3.26 a 4.24 micronaire.

Aparte de estos parámetros indicados anteriormente, hay que tener en cuenta, que la fibra de algodón puede estar más o menos sucia. Esta suciedad, si no es muy importante podrá ser eliminada mediante las maquinas abridoras, y por ello, no tendremos necesidad de tenerlo en cuenta en la mezcla. La clasificación de los algodones, a veces se hace en función de las impurezas que puedan contener, y este es el motivo de buena. Para poder efectuar estos análisis, es importante que las empresas dispongan de los aparatos necesarios para poderlos efectuar. En caso de no contar con ellos, es muy conveniente disponer de los análisis elaborados por los laboratorios correspondiente a mezcla de fardos.

OBJETIVOS Principales Homogenizar la longitud de la fibra. Homogenizar el grado de la fibra. Homogenizar la finura de la fibra. Secundarios Homogenizar las diferentes calidades de la fibra. Homogenizar las diferentes coloraciones de las fibras participantes.

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Llegar a una mezcla intima, entre las fibras participantes.

La mezcla, se realiza antes de la formación del hilo, en esta operación se añade ensimaje, con el fin de lubricarlas y facilitar, el trabajo de la carda. Para obtener un producto homogéneo (en el mezclado, fibra natural y sintética), se recomienda utilizar de 20 a 48 fardos (fibra natural), por 6 a 12 de fibra sintética. DESECHOS MEZCLADOS. Los desechos que surge de la limpieza, puede ser regresado a la misma mezcla de donde surgieron, pero para que la calidad de la mezcla no varié tanto, se usan pequeñas cantidades, aunque es más recomendable destinarlas a otro tipo de hilatura, como open end.

LOS NEPS Son aglomeraciones de fibras, enredadas apretadamente, en forma de nudos o motas. Maneras de desenredar los neps: Dándoles mantenimiento a los chapones. Controlando la distancia entre chapones. Evitando el estrangulamiento de la fibra Variando el RPM del lickerin. Tratando que nuestro textil recorra la menor distancia posible.

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EFICIENCIA EN LA REMOCION DE NEPS

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 del algodón y su apariencia lamentablemente causa un nivel más alto de contenido de neps. Los neps se incrementa en el proceso de apertura. El incremento no debe ser mayor del 100%. El incremento de neps en estas máquinas de apertura deben ser checados con diferentes velocidades y ajustes del batidor. Pero todas las cosas deben ser basadas en la calidad de hilado. Si los neps en la apertura se incrementan y la velocidad del batidor o los ajustes de rodillo alimentador son cambiados, el tamaño del copo llegara a ser mayor. Esto resultara en una mala en el cardado. Algunas veces se los neps son muy pequeños y las fibras están abiertas, los neps podrán ser removidos por las tarjetas de calidad del hilado será mucho mejor.

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BIBLIOGRAFÍA http://naymarn.blogspot.pe/2013_11_01_archive.html http://vaneitxcalidad.blogspot.pe/ Lockuan, Fidel. Control de Calidad en la Industria Textil, III Hilandería. (2012) . versión 0.1 https://www.uster.com/

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