Diapositiva 1 - INTI

"AITEX, centro de investigación,
innovación y servicios técnicos
avanzados para el sector textil,
confección y textiles técnicos"
1
CADENA DE VALOR DEL
ALGODÓN:
DE LA FIBRA AL HILO
Antonio Solé Cabanes
2
La teoría es cuando todo se sabe, y nada
funciona.
La práctica es cuando todo funciona, y nadie
sabe porqué.
Si unimos teoría y práctica, es cuando nada
funciona y nadie sabe porqué.
Carlos Molas Calsina (Ingeniero Textil)
3
El TALENTO es nuestra mejor capacidad
para hacer, y por lo tanto nuestro recurso
laboral más preciado.
Alberto Sánchez-Bayo (escritor)
Somos lo que hacemos día a día, de modo
que la EXCELENCIA no es un acto, sino un
hábito.
Aristóteles (filósofo griego)
4
CADENA DE VALOR
La cadena de valor, es aquel conjunto de actividades que una empresa
lleva a cabo, con objeto de que un producto o servicio satisfaga los
requisitos del cliente, al mínimo coste posible.
Para crear valor, es fundamental minimizar los costes asociados a las
diferentes actividades: optimización. Para ello es muy importante tener
una planificación estratégica adecuada, la cual permita llegar a los
resultados definidos.
Hay que contemplar, dentro de la cadena de valor, tanto la cadena de
suministros, así como la logística, el servicio postventa, etc.
5
CONTROL Y GESTIÓN COMO
GENERADORES DE VALOR
El análisis, control y gestión de la materia prima utilizada en la
fabricación de los hilos, es decir las fibras,
es fundamental en la fabricación de los hilos.
La definición, control y mantenimiento de sus
características de calidad, van a tener una gran
importancia en la obtención de los hilos con ellas fabricados.
Esto, es importante no sólo en los hilos de
100% algodón, sino que también lo es en
sus mezclas con otras fibras, como son las
sintéticas.
Por lo tanto, se puede entender el diseño de un determinado tipo
de hilo, como un verdadero proyecto de ingeniería.
“Yarn Engineering”:
de la fibra al hilo.
6
CALIDAD, PRODUCTIVIDAD Y
MEJORA COMO GENERADORES
DE VALOR
No sólo son importantes parámetros como la longitud, la
finura, la resistencia y alargamiento, etc. de las fibras, sino
que se debe contemplar también variables como: porcentaje
de fibra corta, contenido de neps,
contenido de micropolvo, etc.
Además de la calidad en una hilatura, es
de gran importancia la productividad en el
proceso de fabricación.
Por tanto, no sólo vamos a pedir calidad, sino que la vamos a
pedir al mínimo coste posible. El peor enemigo de la
calidad, es la variabilidad.
El mejor aliado de la productividad, es
el control y mejora continua.
7
YARN ENGINEERING
A partir del análisis, control y gestión de los parámetros de calidad de las
fibras de algodón (Bale Management), llegaremos
a la obtención de hilos con unas determinadas
características de calidad, estables en el tiempo.
Es importante el mantenimiento en el tiempo de
las características de calidad de los hilos, con
objeto de alargar al máximo
Fuente: RIETER
las partidas o referencias de fabricación.
Bale Management como herramienta de calidad
y productividad.
8
IMPORTANCIA DEL ANÁLISIS DE FIBRAS
Las características de las fibras, van a tener una influencia determinante
en su comportamiento durante el proceso de hilatura, así como en las
propiedades de los hilos resultantes.
Su obtención y análisis mediante sistemas
automáticos (HVI) presentan ventajas como:
1) Independencia del operario.
2) Mayor representatividad de los resultados
obtenidos.
3) Facilidad de manejo y gestión de los datos.
Fuente: USTER
La obtención de datos mediante sistemas como HVI y AFIS de Uster,
permiten una óptima gestión de los mismos.
9
SITUACIÓN ACTUAL EN LAS HILATURAS
Actualmente es necesario mejorar en las fábricas de hilados, aspectos
como:
1) Capacitación de los técnicos respecto a las materias primas.
2) Necesidad de determinar los límites de las características de
las materias primas, y su correlación con las características
finales de los hilos.
3) Como afectan las diferentes fases del proceso de hilatura
a las
fibras, y por lo tanto al hilo resultante.
4) Gestión de la mejora, partiendo de las
características de las fibras, hasta la
obtención del hilo.
Fuente: TRÜTZSCHLER
Necesidad de implantar la gestión de la
materia prima, en la gestión global de la empresa.
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ACCIONES MECÁNICAS SOBRE LAS
FIBRAS DE ALGODÓN
Durante el proceso de fabricación de los hilos, las fibras sufren
acciones mecánicas, las cuales tienen consecuencias sobre las
mismas, provocando fundamentalmente:
1) Rotura de fibras, (mayor porcentaje de fibra corta)
2) Aumento del contenido de neps.
3) Triturado de semillas: (seed coat fragments)
El control de la materia prima, debe
contemplarse a lo largo de todo el
proceso de hilatura.
Fuente: SELVAFIL
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EXIGENCIAS DE LAS MÁQUINAS
ACTUALES
Actualmente, las máquinas de hilatura tanto de anillos como de open
end, requieren una alta resistencia y elasticidad de las fibras en su
procesado.
Fuente: RIETER
Fuente: USTER
Igualmente, las máquinas de tejer, van a exigir altas calidades en los
hilos a utilizar en las tramas y urdimbres.
Las exigencias a los hilos, son cada vez
mayores, debido a las altas velocidades
de las máquinas.
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AÑADIENDO VALOR
¿Cómo añadir valor en el proceso de hilatura?
1) Análisis y clasificación (gestión) de las balas de algodón, mediante
el “Bale Management”.
2) Correlacionar los parámetros de las fibras,
con los de los hilos con ellas obtenidos, lo
que se conoce como “Yarn Engineering”.
Fuente: USTER
3) Optimización de los procesos de fabricación. Análisis y gestión
de datos, utilizando metodologías como Seis Sigma,
Taguchi, etc.
4) Todo lo anterior debe conducirnos a una
disminución de los costes, y por lo tanto a un
aumento de la productividad.
Añadir valor significa saber GESTIONAR.
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¿QUÉ SE PRETENDE CON EL ANÁLISIS
DE FIBRAS?
1) Mantener una mezcla de fibras de algodón lo más homogénea
posible.
2) Mantener un nivel de calidad de la mezcla de fibras de algodón
constante en el tiempo.
3) Optimizar los procesos de producción, y por lo tanto reducir costes
y aumentar la calidad.
Fuente: USTER
14
¿QUÉ SE CONSIGUE CON EL ANÁLISIS
DE FIBRAS?
Fuente: USTER
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BALE MANAGEMENT
El “Bale Management”, se fundamenta en el análisis de las
características de las fibras, bala a bala, con objeto a proceder a su
clasificación. Para ello, el equipo más utilizado es el HVI (High
Volume Instrument) de USTER.
En la optimización del proceso de hilatura,
es adecuada la utilización del equipo AFIS
también de USTER.
Fuente: USTER
Permite un análisis fibra a fibra, lo cual
es muy interesante en el ajuste de las
máquinas.
Fuente: USTER
Los equipos HVI y AFIS permiten una
adecuada gestión de las balas y
fibras de algodón.
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CLASIFICACIÓN DEL ALGODÓN
La mayor parte de los países productores de algodón, han adoptado el
sistema de clasificación americano, el cual distingue entre dos tipos de
algodón:
1) American Upland cotton (Gossypium Hirsutum)
Longitud entre 22 y 34 mm
2) American Pima cotton (Gossypium Barbadense)
Longitud entre 32 y 40 mm
El tipo de algodón Pima, se utiliza para la fabricación de hilos más finos, y
por tanto, de mayor calidad.
Para la clasificación USDA, se utilizan equipos HVI para el análisis del
algodón.
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PROPIEDADES GENERALES Y
COMPOSICIÓN DEL ALGODÓN
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EQUIPO HVI
El equipo HVI permite determinar los siguientes parámetros de las
fibras, procedentes de las correspondientes
balas:
1) Longitud de fibra, y fibras cortas
2) Indice de Uniformidad
3) Resistencia y alargamiento
4) Indice de consistencia de hilatura
5) Micronaire, finura y madurez
6) Grado de color,
reflectancia, fluorescencia
y grado de amarillo
7) Trash
8) Contenido de humedad
9) Contenido de neps
19
Fuente: USTER
EQUIPO HVI: ABREVIATURAS
Fuente: USTER
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EQUIPO HVI: UNIDADES
Fuente: USTER
21
EQUIPO HVI: INFORME
Fuente: USTER
22
EQUIPO HVI: LONGITUD DE FIBRA
Los valores de longitud de fibra, son obtenidos a partir de los correspondientes
fibrogramas. El valor Len corresponde al valor UHML.
Fuente: USTER
La longitud de fibra, tendrá una influencia directa en la resistencia y
alargamiento de los hilos resultantes, así como en su regularidad.
23
EQUIPO HVI: ÍNDICE DE UNIFORMIDAD
El Índice de uniformidad, es el cociente entre ML Mean Lenght y
UHML Upper Half Mean Lenght (Len), expresado en porcentaje.
Fuente: USTER
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)
Fuente: USTER
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EQUIPO HVI: RESISTENCIA Y
ALARGAMIENTO (I)
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.
Fuente: USTER
La resistencia de la fibra, tiene relación directa con la
resistencia final del hilo obtenido.
25
EQUIPO HVI: RESISTENCIA Y
ALARGAMIENTO (II)
El alargamiento (Elg), se mide al mismo tiempo que la resistencia.
Su valor se da en tanto por ciento sobre la longitud inicial.
Fuente: USTER
Fuente: USTER
El alargamiento de la fibra, tiene relación directa con el
alargamiento final del hilo obtenido.
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INDICE DE CONSISTENCIA O
DE HILABILIDAD
El valor SCI (Spinning Consistency Index), es un índice que sirve para
predecir la hilabilidad de las fibras de algodón, y por lo tanto la calidad de
los hilos obtenidos.
Se obtiene a partir de una regresión múltiple realizada por USDA, con los
factores determinados a partir del análisis HVI.
Tiene utilidad en la clasificación de las balas de algodón:
Sistema tradicional
Fuente: USTER
Primera prioridad de clasificación
Clasificación definitiva
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EQUIPO HVI: 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.
Fuente: USTER
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.
28
EQUIPO HVI: COLOR
El Grado de Color (C Grade), se mide con el colorímetro Nickerson
Hunter, de forma que clasifica al algodón en diferentes Grados.
Fuente: USTER
Tiene en cuenta la Reflectancia (Rd),
y el grado de amarillo (+b).
29
EQUIPO HVI: 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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EQUIPO HVI: HUMEDAD
El porcentaje de humedad (Moist), representa el contenido de agua en
tanto por ciento, respecto al peso de la muestra. El porcentaje de
humedad, puede variar en función de la temperatura y humedad del
ambiente.
Fuente: USTER
El porcentaje de humedad, tiene relación con el comportamiento de
las fibras durante su hilatura.
31
OPTIMIZACIÓN PROCESO DE
HILATURA
Una vez analizada la fibra, y decidida la mezcla a utilizar en producción,
seguimos añadiendo valor, mediante la optimización del proceso de
hilatura.
Debe realizarse un control de fibras, tanto de
rotura de las mismas, diagrama de fibras, como
de contenido de neps, a lo largo de todo el proceso,
especialmente en las secciones de apertura y
limpieza y cardado.
También debe controlarse el
porcentaje de desperdicio,
así como la eficiencia de la
limpieza.
El control de la fibra durante el proceso de hilatura, es
fundamental en la cadena de valor.
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EQUIPO 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
Fuente¨: USTER
2.1 Mantenimiento e intervalo de los periodos de esmerilado de
las cardas.
2.2 Ajuste de cardas y de peinadoras.
2.3 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.
33
NEPS: DEFINICIÓN
Nep es una aglomeración de fibras, enredadas. Normalmente, estas
fibras suelen ser finas e inmaduras, con los problemas que conllevan no
sólo de calidad del hilo, sino también de comportamiento en la tintura.
Los neps se provocan sobre
todo en el desmotado y en la
apertura y limpieza.
Nep con semilla
Nep en hilo
Es importante pues, determinar y
minimizar el contenido de neps,
en las diferentes fases del proceso.
Fuente: RIETER
Disminuir la cantidad y tamaño de neps, es sinónimo
de añadir valor al hilo, ya que mejora su regularidad.
34
NEPS: MEDIDA Y CONTEO
Sistema de medida y conteo de neps, utilizado en el equipo AFIS de
USTER.
Fuente: USTER
Neps en cada etapa de proceso. Fuente: USTER
El sensor óptico mide la cantidad y tamaño de
los neps.
Es muy importante que a la salida del peinado,
la cantidad de neps sea pequeña.
Fuente: USTER
35
EQUIPO AFIS: REPORT
Fuente: USTER
36
EQUIPO AFIS: RANGOS
Fuente: USTER
37
EQUIPO AFIS: 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.
Fuente: USTER
L La regularidad del hilo, tiene
una estrecha relación con los
ecartamientos de las zonas de
estiraje.
Fuente: USTER
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EQUIPO AFIS: 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).
Fuente: USTER
39
DE LA FIBRA AL HILO (I)
Características generales a tener en cuenta durante el proceso de
transformación de las fibras, en hilo:
(1) (2)
APERTURA Y LIMPIEZA
(1) Análisis inicial de fibras. Minimización
de deterioro y rotura de fibras.
(3)
CARDADO
(2) Aumento o disminución de neps.
Reducción de fibras cortas y
reducción de trash y dust.
MANUARES
PEINADO
(3) Máximo rendimiento, productividad
y calidad en cada fase del proceso.
MANUARES
MECHERA
(4)
CONTÍNUA
(4) Obtención de hilos de calidad, de
forma eficiente con un bajo nivel
de imperfecciones, y por lo tanto
de reclamaciones.
BOBINADO
40
DE LA FIBRA AL HILO (II)
Perfil recomendado por USTER, respecto a las características que
deben cumplir las fibras de algodón, desde un punto de vista de
obtención de una calidad de los hilos y una productividad del
proceso, óptimos.
Fuente: USTER
Ne 30 a Ne 50 CO peinado
La definición óptima de las características de las fibras, se
obtendrá a partir de los resultados obtenidos en los hilos
fabricados con las mismas.
41
DE LA FIBRA AL HILO (III)
Resumen de las principales características tanto de fibras como de hilos,
que deben ser definidas y controladas:
Fibras
Hilos
•Micronaire
•Longitud
•Resistencia
•Porcentaje de fibras
cortas
• Neps
• Desviación de título (%)
• Coeficiente de variación de
título (CV %)
• Coeficiente de variación de
torsión (CV %)
• Regularidad de masa
• Vellosidad
• Puntos finos
• Puntos gruesos
• Neps
• Resistencia y su coeficiente de
variación (CV %)
• Alargamiento a la rotura
• Cantidad de fibras contaminantes
42
DE LA FIBRA AL HILO (IV)
Relaciones entre los parámetros de fibra y los del hilo resultante.
Hilatura de anillos.
Fuente: USTER
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DE LA FIBRA AL HILO (V)
Relaciones entre los parámetros de fibra y los del hilo resultante.
Hilatura open end.
Fuente: USTER
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EL PROCESO DE HILATURA
Actualmente, los sistemas de hilatura más utilizados son:
1) Hilatura de anillos
2) Hilatura open end
3) Hilatura por aire (MJS)
Antes de llegar a la máquina de hilatura, las fibras previamente analizadas y
gestionadas, “Bale Management”, pasarán por una serie de máquinas que
componen el proceso, con sus correspondientes ajustes y controles, de
forma que obtendremos hilos de características previamente definidas,
“Yarn Engineering”.
El proceso de hilatura añadirá valor al producto, hilo, en la medida que
sea capaz de conseguir los resultados esperados, mediante su
correcto control y gestión, y en condiciones de máxima eficiencia.
45
HILATURA DEL ALGODÓN (I)
100% ALGODÓN CARDADO ANILLOS
100% ALGODÓN PEINADO ANILLOS
Fuente: RIETER
Fuente: RIETER
46
HILATURA DEL ALGODÓN (II)
100% ALGODÓN CARDADO OPEN END
Fuente: RIETER
En todos los casos, se pueden distinguir la siguientes secciones:
1) Apertura y limpieza
2) Preparación a la hilatura (cardas, manuares, peinadoras,
mecheras)
3) Hilatura y bobinado (contínuas de anillos, máquinas open end,
máquinas de hilatura neumática, bobinadoras)
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MEZCLA, APERTURA Y LIMPIEZA (I)
En la sección de mezcla, apertura y limpieza, las balas de algodón son
mezcladas en las proporciones definidas, y la materia es abierta, disgregada
y limpiada.
Fuente: MARZOLI
En la limpieza, se elimina una buena parte de la suciedad, trash y dust que
lleva el algodón.
A la salida del tren de apertura y limpieza, el algodón va directamente a las
cardas, mediante conductos neumáticos.
En esta sección, debe prestarse especial atención a la rotura de fibras,
a la formación de neps, así como a la cantidad
de desperdicio producida
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MEZCLA, APERTURA Y LIMPIEZA (II)
UNIFLOC Fuente: RIETER
BLENDOMAT Fuente: TRÜTZSCHLER
CARGADORA PESADORA Fuente: RIETER
Apertura y mezcla
49
MEZCLA, APERTURA Y LIMPIEZA (III)
ABRIDORA Fuente: MARZOLI
MEZCLADORA Fuente: TRÜTZSCHLER
Limpieza y mezcla
50
MEZCLA, APERTURA Y LIMPIEZA (IV)
SEPARADOR DE MATERIAS PESADAS Y METALES
Fuente: TRÜTZSCHLER
SEPARADOR DE MATERIAS EXTRAÑAS
Fuente: TRÜTZSCHLER
Actualmente, y debido a las altas exigencias del mercado, conviene
Incorporar elementos capaces de eliminar no sólo aquéllos
elementos no hilables, sino también aquéllos hilables que pueden
representar una contaminación en los hilos, como
son el polipropileno, el yute, etc.
51
CARDADO (I)
En la operación de cardado se producen diferentes cambios en la
presentación del algodón, el cual llega a la carda en forma de pequeños
copos de fibras enmarañadas.
Estos cambios, son:
1) Individualización de las fibras
2) Eliminación de impurezas
3) Eliminación de polvo
4) Desenmarañado de neps
5) Eliminación de fibras cortas
6) Mezcla de fibras
7) Orientación de fibras
8) Formación de velo y cinta
“Un buen cardado, es media hilatura”
Fuente: TRÜTZSCHLER
Fuente: TRÜTZSCHLER
52
CARDADO (II)
Elementos de una carda: alimentación y entrada.
Fuente: TRÜTZSCHLER
La alimentación es mediante sistema neumático,
formando una napa de un determinado gramaje.
53
CARDADO (III)
Acción de cardado.
CHAPONES Fuente: TRÜTZSCHLER
Las guarniciones, son uno de los
elementos fundamentales de
una carda.
54
CARDADO (IV)
Elementos de salida de la carda.
Formación del velo
Fuente: TRÜTZSCHLER
Condensación del velo en cinta
Estirado de la cinta
Fuente: TRÜTZSCHLER
Esquema de salida de carda. Fuente: MARZOLI
Botes de salida de carda
Fuente: TRÜTZSCHLER
Producciones recomendadas Fuente: MARZOLI
55
MANUAR (I)
En el manuar se reúnen varias cintas de carda (doblado), y se estiran
conjuntamente con objeto de ir paralelizando y mezclando cada vez
más las fibras.
´
Fuente: RIETER
Doblado
Fuente: TRÜTZSCHLER
Tren de estiraje y plegado en bote
Fuente: TRÜTZSCHLER
En el tren de estiraje, podemos diferenciar la zona
de estiraje previo, y la de estiraje principal.
Es habitual tener después de la carda,
dos pasos de manuar.
56
MANUAR (II)
Es el estiraje previo, y no el principal, el que
tiene mayor influencia en las características
de calidad finales del hilo, principalmente en
su regularidad.
Paros en fileta
Fuente: TRÜTZSCHLER
Regulador de masa a la entrada
Fuente: TRÜTZSCHLER
Sistema automático de ajuste de
estireje previo AUTO DRAFT
Fuente: TRÜTZSCHLER
Autorregulador
Fuente: TRÜTZSCHLER
57
TEORÍA DE LOS GANCHOS
La teoría de los ganchos, demuestra que el peinado es más eficaz, si éstos
entran en la cabeza de las fibras en la peinadora.
La eficiencia del peinado mejora, si las fibras entran
en ella con los ganchos en la cabeza
58
REUNIDORA DE CINTAS
La reunidora de cintas, es una operación previa de preparación al peinado.
Consiste en transformar las cintas de manuar, en una napa.
Se reúnen entre 20 y 24 cintas de manuar, a las
que se les aplica un pequeño estiraje, 1,2 a 1,5
con objeto de obtener una napa, de un peso
aproximado de unos 80 gr/m
Fuente: MARZOLI
La máquina dispone de un tren
de estiraje, del que se muestra
un ejemplo.
Fuente: MARZOLI
La formación correcta de la napa, es
determinante para un peinado eficiente.
Estiraje tres sobre tres
Fuente: MARZOLI
59
REUNIDORA DE NAPAS
La reunidora de napas, es una operación también previa de preparación
al peinado. Consiste en transformar las cintas de manuar, en dos napas
reunidas.
60
PEINADORA (I)
En el peinado se eliminan: fibras cortas y gruesas, neps e impurezas que
todavía lleva el algodón.
Fuente: RIETER
El peinado se emplea en la
obtención de hilos de algodón,
finos y de alta calidad.
Esquema de la peinadora
Fuente: RIETER
Semipeinado: de 5 a 9% de desperdicio.
Peinado normal: de 10 a 15% de desperdicio.
Peinado superior: de 15 a 20% de desperdicio.
61
PEINADORA (II)
Peine rectilíneo
Fuente: RIETER
Peine circular
Fuente: RIETER
Elementos de la
peinadora, y la
influencia del
peinado sobre la
longitud de fibra.
Mordaza
Fuente: RIETER
Efecto del peinado sobre la longitud de fibra
62
PEINADORA (III)
Ciclos de la peinadora:
1) Alimentación de la napa
4) Apertura de las mordazas
y retorno de la cola
2) Pinzado de la napa por
las mordazas
5) Peinado de las colas por el
peine rectilíneo
3) Peinado de las cabezas
por el peine circular
6) Repetición del ciclo de peinado
Acción del peine circular
Acción del peine rectilíneo
63
PEINADORA (IV)
Salida de las cintas peinadas (generalmente 8), las cuales van a parar
a un tren de estiraje, (fuente: RIETER):
Salida del cabezal de peinado
Tren de estiraje
Cinta de peinadora
El desperdicio de la peinadora, debe ser prefijado en función de los resultados
que se deseen obtener en el hilo.
Este desperdicio, debe controlarse mediante el cálculo de su porcentaje, así
como de las características de las fibras eliminadas.
Es importante también el control de neps/gr de
la cinta obtenida en la peinadora.
64
MECHERA (I)
La mechera es la máquina que precede a la hilatura de las fibras, en el caso
de la máquina de hilatura de anillos.
Fuente: RIETER
Fileta de entrada a la mechera
Salida del tren de estiraje
Fuente: MARZOLI
La mecha recibe una ligera torsión, con objeto de darle una determinada
consistencia, de forma que se pueda devanar correctamente en la fileta de
la continua de hilar, sin que se produzcan falsos estirajes (pueden dar
zonas delgadas), ni que le cueste “fundir” en el tren de estiraje de la
continua (pueden dar zonas gruesas).
La calidad de la mecha, es determinante
en la obtención de hilos regulares.
65
MECHERA (II)
La mechera se alimenta a partir de la cinta de manuar, la cual se estira en
el tren de estiraje.
Detalle de la araña, con el dedo
palpador:
Tren de estiraje
La mechera es una de las máquinas más
importantes, en la cadena de valor desde
las fibras hasta la obtención del hilo.
Accionamiento de la mechera
Fuente: ZINSER
Como operación previa a la hilatura, debe
prestarse una especial atención
al comportamiento reológico
de la mecha.
66
HILATURA DE ANILLOS (I)
Es en este punto, donde realmente el concepto de “valor” va a tener un
significado especial, ya que vamos a obtener el producto final, con unas
características determinadas (previamente definidas), y que deberán
ajustarse a unos requisitos determinados (previamente definidos).
Es en la continua de hilar, donde el concepto de “yarn
engineering” va a quedar plasmado de forma práctica
en el producto (hilo) obtenido.
Los resultados no deben ser fruto
de la casualidad, sino de la causalidad.
Destacar la importancia de la “gestión por procesos”
(ISO 9001:2008), donde se contempla la interacción entre Fuente: RIETER
los mismos, con el objeto de obtener un producto final conforme,
de forma eficiente, lo cual permita a le empresa ser competitiva.
67
HILATURA DE ANILLOS (II)
En la continua de hilar, se transforma una mecha en un hilo de un
determinado título, y con una determinada torsión.
Fileta
Fuente: RIETER
Tren de estiraje
Husadas
En la continua de hilar, se deben tener en cuenta
ajustes como son: estiraje previo, estiraje principal,
clips separadores, tipo de aros, tipo de cursores,
presiones, RPM, tensiones de hilatura, etc.
Fuente: RIETER
Los ajustes adecuados de la contínua de hilar, nos van
a permitir obtener hilos regulares,
resistentes y poco vellosos.
68
HILATURA DE ANILLOS (III)
En el tren de estiraje, se adelgaza progresivamente la mecha, con objeto de
obtener el título definitivo del hilo.
Fuente: RIETER
Fuente: RIETER
Fuente: ZINSER
En el aro y mediante la anilla o cursor, se confiere la torsión al hilo.
Fuente: ZINSER
Fuente: BRÄCKER
69
HILATURA DE ANILLOS (IV)
El buen estado de los clips, bolsas y cilindros de estiraje, es fundamental para
la obtención de hilos de calidad.
En los cilindros de goma, además
de su estado, es importante su
dureza, medida en grados Shore
Fuente: SUESSEN
Fuente: BRÄCKER
Estructura de hilados obtenido sen continua de anillos: standard y compacta
Fuente: RIETER
Actualmente, los constantes avances tecnológicos
permiten la obtención de hilos de mayor
calidad de, forma eficiente.
70
HILATURA DE ANILLOS COMPACTA
Su aportación, es la minimización de la vellosidad de los hilos obtenidos en
continua de anillos.
Se trata de condensar las fibras en el “triángulo de
hilatura”, a la salida del tren de estiraje, con objeto
de controlar y mantener paralelas las fibras.
Ello se consigue mediante una
generación de corriente de aire
adecuada, a la salida del tren
de estiraje.
Fuente: RIETER
Fuente: RIETER
La disminución de la vellosidad, así
como la mejora de la regularidad,
aportan mayor valor al hilo.
Fuente: RIETER
71
HILATURA DE ANILLOS CORESPUN
Se basa en hilos obtenidos en continuas de anillos, donde se produce un
recubrimiento de un filamento continuo, (frecuentemente un elastómero),
mediante fibras cortadas.
Fuente: RIETER
La fileta y el tren de estiraje de la continua de anillos, se
debe modificar para acoger la bobina de filamento, y guiar
adecuadamente el mismo en el tren de estiraje para ser
recubierto por las fibras cortadas.
72
HILATURA DE ANILLOS SIROSPUN
En la hilatura “sirospun”, son dos mechas separadas las que alimentan a la
púa de hilatura, uniéndose en el triangulo de hilatura, formando un “hilo a
dos cabos”.
Indicar que en un hilo sirospun, el
sentido de la torsión de cada ¨cabo”,
es el mismo que el de la retorsión.
Fuente: RIETER
Ventajas del sistema sirospun
Esquema sirospun
Comparación de diferentes tipos de hilo
Sirospun permite eliminar las
operaciones de doblado y
retorcido, en “hilos a dos cabos”.
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HILATURA OPEN END (I)
Los hilos open end se denominan también de “cabo abierto”. Se
caracterizan por la presencia de los típicos “agavillados”.
Fuente: RIETER
Esquema cabezal OE
Fuente: SCHLAFHORST
La máquina consta de: 1) alimentación de cinta
2) disgregador
3) canal conductor
4) rotor
5) extracción del hilo
6) plegado del hilo
Diferencia de estructura entre un
hilo convencional (arriba), y otro
open end (abajo)
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HILATURA OPEN END (II)
Es importante la función del disgregador, con respecto a la regularidad y
resistencia del hilo.
Disgregador
Fuente: RIETER
Boquillas de salida
Canal conductor de fibras
Fuente: SCHLAFHORST
Rotor y accionamiento
Fuente: SUESSEN
Corte de un rotor
En los hilos OE, la torsión se produce mediante la
rotación del rotor.
La ranura del rotor, influye tanto en la torsión,
como en la voluminosidad del hilo.
Los embudos o boquillas de extracción de hilo, son
determinantes en su aspecto.
Accionamiento magnético del rotor
Fuente: SCHLAFHORST
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HILATURA OPEN END (III)
Diferentes elementos importantes de una máquina Open End:
Control de calidad de cada púa
Fuente: SCHLAFHORST
Parafinado del hilo
Fuente: SCHLAFHORST
Empalme automático
Fuente: RIETER
Parámetros de hilatura
Fuente: SCHLAFHORST
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HILATURA POR AIRE (MJS)
Principio de la formación de hilos mediante “falsa torsión”, obtenida a
través de dos toberas de aire a presión:
La máquina se alimenta mediante
cinta de manuar, que se estira
en un tren de estiraje.
La primera tobera “abre” las
fibras y la segunda crea la “falsa
torsión”.
Sistema MJS de Murata
Fuente: MURATA
Fuente: MURATA
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HILATURA POR AIRE VORTEX
Sistema desarrollado también por MURATA.
Las velocidades de
producción, pueden
llegar a los 500 m/min
tanto en el sistema
MJS, como en el
VORTEX.
Tobera Vortex
Fuente: MURATA
Formación hilo Vortex
Fuente: MURATA
Nuevos sistemas de
hilatura, aportan nuevas
características a los hilos.
Fuente: MURATA
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BOBINADO (I)
Nada de lo dicho y hecho hasta ahora va a tener valor, si la presentación
del hilo no es la adecuada. De nada sirve un hilo de elevada calidad, si
no se puede utilizar productivamente, debido a un bobinado deficiente.
Fuente: SAVIO
En el bobinado, se reúnen mediante plegado,
varias husadas, o el hilo fabricado mediante
sistemas como el open end, MJS o VORTEX.
En el bobinado, se aprovecha para eliminar
defectos de los hilos, mediante su purgado.
También se aprovecha el bobinado, para parafinar o suavizar aquellos
hilos destinados a tejeduría de género de punto.
La bobina de hilo queda definida por:
Diámetro máximo en la base
Cursa
El devanado del hilo de
Conicidad
la bobina, no debe
Angulo de cruce provocar roturas
del mismo.
Fuente: SAVIO
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BOBINADO (II)
Diferentes sistemas de bobinado, mediante la obtención de bobina
cruzada.
Las bobinadoras tienen un sistema de variación de
velocidad, para eliminar el “copiado”.
Fuente: MURATA
Fuente: SCHLAFHORST
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BOBINADO (III)
Actualmente, el empalme de los hilos en el bobinado, se realiza mediante la
aplicación de aire (frío o caliente), o de aire y agua en unas toberas,
abriendo las fibras de los cabos a empalmar, y posteriormente enlazándolos
mediante un empalme sin nudo, o SPLICER.
El empalme sin nudo,
presenta unas ventajas
evidentes respecto al
nudo:
1) facilita la tejeduría
2) mejora el aspecto
de los tejidos así
obtenidos.
Etapas del splicer:
Fuente: USTER
Splicer con aire yagua (arriba), y con aire (abajo)
Fuente: MESDAN
N
El empalme sin nudo o splicer, añade valor a los hilos así
producidos, y sobre todo, a los
artículos con ellos obtenidos.
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PARAFINADO
El parafinado reduce el coeficiente de fricción fibra – metal, con objeto
de disminuir las roturas de hilos, durante la tejeduría de género de punto.
Pastillas de parafina
Fuente: RESEDA BINDER
Punto de parafinado
Fuente: SAVIO
Sistema de medida del parafinado
Fuente: USTER
Coeficiente de fricción y cantidad de parafina
Fuente: USTER
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PURGADO (I)
El purgado, consiste en la eliminación de una serie de irregularidades de
los hilos, definidas previamente.
Actualmente, los purgadores
utilizados
en
la indústria, son de los tipos:
- Capacitivos
Fuente: USTER
Fuente: LOEPFE
- Ópticos.
-Combinaciones de
los anteriores
Los defectos detectados y eliminados
de los hilos, en general, son:
Fuente: USTER
- Zonas delgadas, (cortas y largas).
- Zonas gruesas, (cortas y largas).
Splicers
- Materias contaminantes, (polipropileno,
materia vegetal, etc.).
- Splicers voluminosos.
Fibras contaminantes
- Control de la regularidad.
- Clasificación de
83
defectos.
PURGADO (II)
El purgado del hilo, se realiza en el momento de su bobinado, por lo que cada
cabezal de bobinado incorpora un purgador.
Los defectos que se desean eliminar, se definen mediante las
curvas de purgado.
Es muy importante definir
bien la curva de purgado,
Fuente: USTER
para no tener un exceso
de cortes de purgador, que perjudiquen la
calidad del hilo, así como la productividad
de la sección
El nivel de purgado tiene que ser el
adecuado, para asegurar la calidad deseada para el hilo.
El purgado no confiere calidad al hilo que no la posee,
sino que mejora la calidad del que
ya la tiene.
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CLASIFICACIÓN DE DEFECTOS
Es fundamental conocer el tipo de defectos que se están produciendo,
no sólo para optimizar el proceso de hilatura, sino también para ajustar
los purgadores (curva de purgado).
Los sistemas de clasificación
de defectos más conocidos,
son:
- CLASSIMAT (Uster)
- CLASSIFAULT (Keisokki)
Tanto la detección como la clasificación de los
defectos de los hilos, se realiza mediante la
utilización de purgadores.
Fuente: LOEPFE
La detección y clasificación de defectos, es una
potente herramienta de mejora de la calidad de los
hilos, y por tanto de incrementar
el “valor” de los mismos.
85
CLASSIMAT (USTER)
Permite la clasificacación de
defectos de los hilos, así como
la de fibras extrañas.
Dispone de estadísticas.
86
CLASSIFAULT (KEISOKKI)
87
GESTIÓN DE LA CALIDAD COMO
ELEMENTO DE VALOR AÑADIDO
Es hoy en día es impensable la permanencia en el mercado, sin el
cumplimiento de unos determinados standares de calidad de los hilos
fabricados.
Igualmente, no se puede estar tampoco en el mercado, si la
organización no es eficiente, y por lo tanto competitiva.
De lo anterior, se deduce de forma fácil, que es imprescindible hacer las
cosas bien a la primera, y al mínimo coste posible.
Por lo tanto, no sólo vale hablar de calidad, sino
que debe contemplarse también la
mejora continua.
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LOS PRICIPIOS DE LA MEJORA
La idea de mejora continua, va asociada a sistemas o criterios de
aplicación, como puede ser la metodología seis sigma.
DEFINIR:
Es fundamental el uso de
métodos estadísticos en la
definición, control y mejora de
procesos.
claramente el proyecto de
mejora a abordar.
MEDIR:
cualquier toma de decisiones,
se debe hacer en base a datos.
ANALIZAR:
a partir de los datos, se debe
realizar un exhaustivo análisis
de los mismos.
MEJORAR:
de la medición y el análisis de
los datos, se definen acciones
de mejora.
CONTROLAR: aquel proceso mejorado, debe
ser mantenido, y por tanto
controlado.
89
CONTROL DE PROCESOS EN HILATURA
En las diapositivas 46 y 47 hemos expuesto varios esquemas de proceso
de hilatura, tanto de algodón peinado como cardado, así como por
proceso de hilatura de anillos y open end.
Se trata ahora, de definir aquéllas variables más importantes, que deben
someterse a control.
Fuente: RIETER
Para controlar mejor el rendimiento de la hilatura,
es interesante disponer de instalaciones piloto, en las
que procesar unos determinados Kg
de materia, en unas determinadas
condiciones.
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CONTROLES EN TREN DE APERTURA
En el tren de apertura y limpieza, los controles más importantes a realizar,
son:
1) El porcentaje de desperdicio (trash)
2) El contenido de neps de la materia procesada.
3) El diagrama de fibra de la materia procesada.
La periodicidad de estos controles
será como mínimo de una vez al
mes, obteniéndose un promedio
de entre 3 y 5 muestras.
En las cargadoras pesadoras,
Fuente: MESDAN
hay que controlar el porcentaje
de mezcla, pesando las descargas, y obteniendo un
promedio de 5 lecturas. Los CV% han de ser <0,5%.
Fuente: KEISOKKI
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CONTROLES EN LAS CARDAS
1) Regularidad de masa, una vez por semana.
Valores admisibles, U% entre 3,3 y 3,6.
2) Título de la cinta, una vez por semana. Con
promedio de 5 pruebas de 10 m cada una.
Fuente: TRÜTZSCHLER
3) Cantidad de neps/gr, una vez por semana,
con promedio de 5 mediciones.
4) Diagrama de fibras y porcentaje de fibra corta, una vez por
semana.
5) Porcentaje de desperdicio, trash, una vez por semana: del
cilindro abridor, de los chapones, del gran tambor y del desborrado.
Hay que tener en cuenta que, una carda trabaja bien, si elimina el
75% de los neps que le entran.
92
.
CONTROLES EN LOS MANUARES
1) Regularidad de masa, una vez por turno.
Valores admisibles, U% entre 2,3 y 2,8.
2) Título de la cinta, una vez por turno. Con
promedio de 5 pruebas de 10 m cada una.
3) Cantidad de neps/gr, una vez cada tres,
meses.
Fuente: RIETER
4) Diagrama de fibras y porcentaje de fibra corta, una vez cada tres
meses.
5) Porcentaje de desperdicio, trash, una vez cada tres meses.
La regularidad de masa y el título de las cintas de manuar,
son los principales parámetros a controlar.
Conviene hacerlo una vez por turno.
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CONTROLES EN LAS REUNIDORAS
DE CINTAS
El principal control a realizar en esta
máquina, es el peso de los rollos de
napa, que está alrededor de 30 Kg.
Su masa lineal, suele estar en los
80 gr/m
El control consistirá en pesar varios rollos, y obtener el promedio de
los pesos obtenidos.
Su CV% debe ser menor de 0,5
CV = (σ/µ) x 100
94
.
CONTROLES EN LAS PEINADORAS
1) Regularidad de masa, una vez por turno.
2) Título de la cinta, una vez por turno. Con
promedio de 5 pruebas de 10 m cada una.
3) Cantidad de neps/gr, una vez a la semana.
Fuente: RIETER
4) Diagrama de fibras y porcentaje de fibra corta, una vez a la
semana.
5) Porcentaje de desperdicio, trash, una vez a la semana.
La regularidad de masa, el título de las cintas y el porcentaje
de desperdicio, son los principales parámetros a controlar.
.
95
CONTROLES EN LAS MECHERAS
1) Control de torsión, (tribocidad) al inicio
de la partida.
2) Regularidad de masa, una vez al día.
Valores entre 4,3 a 5,2 (cardado) y
Fuente: RIETER
2,2 a 3,2 (peinado).
3) Título de la mecha, una vez por turno.
4) Roturas de mecha por 1000 husos hora. A cada turno. Repartir los
resultados a principio, mitad y final de mudada. Máximo admisible
sobre 15 roturas 1000 husos hora.
3) Cantidad de neps/gr, una vez a la semana.
4) Diagrama de fibras y porcentaje de fibra corta, una vez a la
semana.
5) Porcentaje de desperdicio, trash, una vez a la semana.
La mechera es la máquina que va a suministrar a la continua
de hilar la materia prima, por lo que su calidad es determinante.
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CONTROLES EN LAS CONTINUAS
3
1) Control de torsión, una vez a la semana.
2) Regularidad de masa, una vez por turno.
3) Título del hilo, una vez por turno.
4) Roturas de hilo por 1000 husos hora.
Fuente: RIETER
A cada turno. Repartir los resultados
a principio, mitad y final de mudada. Máximo admisible sobre
20 roturas 1000 husos hora.
5) Clasificación de defectos. Una máquina al día, como mínimo.
Todas las máquinas deben estar controladas en un mes.
6) Vellosidad. Una vez por turno, al mismo tiempo que la regularidad
y las imperfecciones.
7) Resistencia (tenacidad), y alargamiento. Una vez al día.
8) Coeficiente de fricción. Una vez a la semana.
Se debe asegurar la calidad del hilo en la continua, no sólo mediante
su control, sino mediante correcciones de ajustes en las diferentes
fases del proceso de fabricación.
GESTIÓN DE LA CALIDAD
POR PROCESOS
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CONTROLES EN LAS MÁQUINAS OE
1) Control de torsión, una vez a la semana.
2) Regularidad de masa, una vez por turno.
3) Título del hilo, una vez por turno.
4) Roturas de hilo por 1000 husos hora.
A cada turno.
5) Clasificación de defectos. Una máquina al día, como mínimo.
Todas las máquinas deben estar controladas en un mes.
6) Vellosidad. Una vez por turno, al mismo tiempo que la regularidad
y las imperfecciones.
7) Resistencia (tenacidad), y alargamiento. Una vez al día.
8) Trash en la cinta de alimentación. Una vez al día.
9) Efecto moiré. De forma continua.
10) Coeficiente de fricción. Una vez a la semana.
Se debe asegurar la calidad del hilo en la máquina OE, no
sólo mediante su control, sino mediante correcciones de
ajustes en las diferentes fases del
proceso de fabricación.
98
PARAFINADO DE LOS HILOS
El parafinado consiste en la lubricación del hilo destinado a tejeduría de
género de punto, con objeto de reducir el coeficiente de fricción fibra
metal, y así evitar roturas.
Fuente: USTER
El valor óptimo de µ está
entre 0,13 y 0,17
Fuente: USTER
99
CONTROLES EN EL BOBINADO
1) Control de todas las bobinas a la luz UV, para
detectar posibles mezclas.
2) Coeficiente de fricción, en el caso de hilos
parafinados.
3) Análisis de clasificación de defectos.
Fuente: SCHLAFHORST
4) Intervenciones del purgador, y cantidad de
empalmes realizados (por rotura o por cambio de husada o mudada.
5) Geometría de las bobinas: peso, diámetro, malformaciones,
reservas, metraje, etc.
6) Acondicionado del hilo, % de humedad.
La bobina de hilo, es la unidad de producción
que entregaremos a nuestros clientes, por lo
que tanto su calidad como presentación, son
de vital importancia.
Los conos, sobre todo los de cartón,
no deben presentar golpes o deformaciones
que impidan un correcto devanado del hilo.
Fuente: LOEPFE
100
CLIMA DE HILATURA
El clima en la sala de hilatura será el óptimo, cuando nos encontremos entre
10 y 11 gr de agua, por Kg de aire seco.
Lo más importante es poder mantener una
humedad relativa constante.
La temperatura es
menos importante,
siempre no se superen
unos valores máximos
101
.
HILO DE 100% CO PEINADO GP
102
Fuente: USTER
VAPORIZADO DEL HILO
El vaporizado de los hilos, tiene por objeto fijar su
torsión, para evitar el “caracolillo” que se forma, y
que dificulta las operaciones de tisaje.
El vaporizado se realiza con vapor saturado, con un
ligero vacío, lo que permite trabajar a temperaturas
de entre 80 y 85 ºC.
Fuente: XORELLA
Si se vaporizan hilos parafinados, no se deben
superar los 50 ºC para no fundir la parafina.
Al trabajar a un ligero vacío, el vaporizado es más
regular en todo el volumen de la bobina de hilo.
Ciclo de vaporizado: a) Vacío inicial.
b) Inyección de vapor.
c) Vacío intermedio.
d) Inyección de vapor
e) Vacío final
f) Enfriamiento
Fuente: XORELLA
103
CHAMUSCADO DEL HILO
En el chamuscado o gaseado del hilo, se elimina
la vellosidad superficial.
Es importante para hilos que van a mercerizarse,
Fuente: SSM
y para hilos destinados a artículos de alta calidad.
También es necesario el chamuscado, para los hilos de coser.
Los quemadores, pueden ser de gas, generando una llama,
o eléctricos. Son máquinas parecidas a las bobinadoras.
El chamuscado produce una “disminución” del título del hilo,
por lo que hay que hilar un hilo ligeramente diferente, respecto
Fuente: SSM
al título.
Eliminar la vellosidad superficial de los hilos,
los hace susceptibles de utilizar para
artículos de mayor calidad.
Fuente: SSM
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DOBLADO Y RETORCIDO
Para obtener hilos a dos o más cabos, en primer lugar debe procederse a
la operación de reunido o doblado de los mismos, en una máquina
parecida a una bobinadora.
Sistemas de retorcido:
Retorcido en máquina de anillos
Retorcido en máquina de doble torsión
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EL LABORATORIO DE LA HILATURA
1) Análisis y control de la materia prima, fibras.
2) Control y mejora de procesos.
3) Gestión de procesos mediante utilización de
técnicas estadísticas.
3) Desarrollo de nuevos hilos (I+D+I).
4) Detección de husadas o bobinas defectuosas.
5) Eliminación de las causas que provocan defectos.
6) Análisis final del producto.
7) Comparación con los mejores (benchmarking).
8) Definición de especificaciones, junto con los clientes.
106
Calidad, productividad, excelencia,
competitividad, son indicativos de
que:
Todo funciona, y además, sabemos porqué.
Formación, experiencia y sobre todo
sentido común, nos ayudarán a
conseguir todo nuestros objetivos.
107
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Muchas gracias por su atención
Buenos Aires, 20 de octubre de 2012
108
.