492 Propiedades y Control de Calidad de los Hilados

11.0.0- PROPIEDADES DE LOS HILADOS

TABLA 4.11

PROPIEDAD

DEPENDE DE:

1

REGULARIDAD DE MASA

* materia prima (limpieza, tendencia a formar “neps”, etc.) * morfología de la fibra (finura , largo y CV% del largo) * cantidad de fibras por sección del hilado

* sistema de hilatura (p.ej. peinado o cardado) * gestión de calidad del proceso de hilatura

2 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

* tipo de fibra (peso, orden y orientación molecular) * largo de fibra y su CV%

* finura de fibra y su CV% * índice de fricción interfibrilar

* resistencia a la tracción de la fibra (tenacidad) * extensión de la fibras y grado de paralelismo * cantidad de fibras por sección del hilado * cantidad de torsión insertada al hilado * regularidad del hilado

* condiciones ambientales (humedad y temperatura)

3 ALARGAMIENTO A LA TRACCIÓN

* presencia de rizo en la fibra * largo de fibra y CV% * módulo tensil de la fibra * índice de fricción interfibrilar

* cantidad de fibras por sección del hilado * cantidad de torsión insertada al hilado

4 RESISTENCIA A LA ABRASIÓN

* tipo de fibra

* tipo de torsión insertada (p.ej. hilado R/S o O/E) * cantidad de torsión insertada

5 RIGIDEZ y FLEXIBILIDAD

* módulo flexil de la fibra * largo de fibra y su CV% * cantidad de fibras por sección * cantidad de torsión insertada al hilado * hilado mono o multicabo

6 COMPRESIBILIDAD

* presencia de rizo en la fibra

* cantidad de fibras por sección del hilado * voluminosidad del hilado

* cantidad de torsiones insertadas al hilado * módulos flexil y prensil de la fibra

7 VOLUMINOSIDAD (diámetro aparente)

* presencia de rizo en la fibra

*cantidad de fibras por sección del hilado *cantidad de torsiones insertadas al hilado

8 TÍTULO

*densidad lineal de las fibras

*cantidad de fibras por sección del hilado *contracción del largo luego de insertar torsión

9 ASPECTO (mate o brillante)

*tipo de fibra

*cantidad de torsión insertada *pilosidad

*terminación (p.ej. mercerizado, teñido, chamuscado)

10

PILOSIDAD

*largo de fibra y su CV% *finura de fibra y su CV% *módulo flexil de la fibra *migración de las fibras

*cantidad de torsión insertada al hilado *tipo de hilado (p.ej. R/S, O/E, etc.)

11

TACTO (suave o áspero)

*finura de fibra y su CV% *largo de fibra y su CV%

*cantidad de torsiones insertadas al hilado *hilado mono o multicabo

11.1.0- REGULARIDAD

La regularidad es la propiedad más importante de un hilado. Como ya se ha discutido en secciones previas, la regularidad de los hilados hechos con fibras discontinuas depende fundamentalmente de la finura, del largo y del CV% del largo de las fibras. Depende de la finura porque una ligera variación al azar en la cantidad de fibras por sección del hilado, es más notable cuando las fibras son gruesas que cuando son finas. Depende también del largo pues, como es altamente improbable que el final de una fibra coincida exactamente con el inicio de otra, la cantidad de puntas de fibras por sección afecta la regularidad del hilado. Por tanto cuanto mayor el largo de fibra, menor cantidad de puntas de fibras por sección habrá y mejor será la regularidad del hilado. Los hilados de multifilamento son, justamente, más regulares que los de fibras discontinuas por que no tienen, o tienen muy pocas, puntas de fibras por sección de hilado. La regularidad depende también del CV % del largo porque - en los campos de estiraje de las máquinas de hilandería - las fibras cortas pueden comportarse como fibras flotantes no controladas y, un alto porcentaje de ellas en la materia prima es una de las principales causas de irregularidad (ver Sección 440 “Reunión y Atenuación de Cintas”).

Un hilado irregular (salvo que sea un hilado “fantasía”, al que se le han introducido

irregularidades expresamente) genera serios problemas de productividad durante el tisaje y

además se obtienen telas de mal aspecto. El control de la regularidad de los hilados es entonces de fundamental importancia. Los modernos regularímetros electrónicos permiten determinar irregularidades no periódicas y periódicas de corto, medio y largo período (ver Cap.5,

“Irregularidad de Masa en Hilados. Su medición y Control”).

11.2.0- “TÍTULO”, “NÚMERO”, “CUENTA” Y DENSIDAD LINEAL DE UN HILADO

No tiene sentido medir ni el diámetro aparente y ni la sección equivalente de un hilado debido a la compresibilidad e irregularidad que generalmente tienen estos materiales. Es más práctico por tanto determinar el peso de una dada longitud de hilado o “densidad lineal” (sistema

directo) o la longitud de una dada masa de hilado (sistema indirecto). Los valores que se

obtienen se denominan entonces “título”, “cuenta” o “número” del hilado. Existirá una relación directa entre los valores de las densidades lineales y los diámetros y secciones aparentes de varios hilados sólo cuando: 1) las fibras y/o filamentos que componen dichos hilados sean de la misma naturaleza, finura, rizo, etc., 2) los hilados hayan sido producidos por el mismo sistema de hilatura, 3) los hilados tengan aproximadamente la misma cantidad de fibras por sección, 4) los hilados tengan insertadas la misma cantidad de torsiones y 5) cuando los hilados tengan similar regularidad. Un hilado estará mejor definido cuando, además del titulo, se conozca la cantidad de torsiones por unidad de longitud que tiene insertadas o su índice de torsión (

αααα

TABLA 4.12 * DENSIDAD LINEAL DE UN HILADO (“Título”, “Número” o “Cuenta”)

SISTEMAS DIRECTOS SISTEMAS INDIRECTOS

TEX (N tex) : gramos por 1000 metros

MTEX : mg / 1000 m

NÚMERO INGLÉS (Ne): cantidad de madejas de

840 yardas (768 m) contenidas en una libra (453,5 g).

DTEX : 0,1 g / 1000 m 590,5 / N e = 1 TEX

KTEX : kg / 1000 m

Denier (d) : gramos por 9000 metros 1 TEX = 9 Denier, 1 Denier = 0,11 TEX

NÚMERO MÉTRICO (N m): metros por gramo ó

kilómetros por kilogramo. 1 Denier = 1,1 DTEX 1000 / N m = 1TEX

El denier, muy usado para expresar la densidad lineal de la seda y de las fibras artificiales y sintéticas, se origina justamente en el hecho de que la seda se comercializaba en madejas de hilados multifilamento en los que cada filamento de aproximadamente 450 metros pesaba, también aproximadamente, 0,05 gramos. Para simplificar y ajustarse al sistema métrico se multiplicó ambos valores por 20 con lo que la densidad lineal de un filamento de seda pasó a ser aproximadamente de 1 denier (0,05 g x 20 = 1 gramo y 450 m x 20 = 9000 metros).

El título de un hilo compuesto de varios cabos se calcula con las siguientes expresiones:

N total = N1 + N2+ … + Nn / (1- c) para títulos directos y N total = 1- c / (1/ N 1 +1 /N 2 + … + 1/ N n) para títulos indirectos, donde c es la contracción que sufre el hilado luego de aplicarse retorsión. Habitualmente un hilo de lana formado por varios cabos se designa indicando primero la cantidad de cabos y luego el título, p.ej. 2/ 32 N m (ò 16 N m detítulo equivalente). Para un hilo

de algodón formado por varios cabos habitualmente se designa indicando primero el título y luego la cantidad de cabos, p.ej. 24/ 2 N e (ò 12 N e de título equivalente).

TABLA 4.13 * FACTORES DE CONVERSION

DE: A: Número Inglés

Número Métrico

Denier Tex Decitex

Número Inglés (Ne) - 1,69336 5314,87/ Ne 590,54 / Ne 5905,4 / Ne

Número Métrico (Nm) 0,59054 - 9000 / Nm 1000 / Nm 10000 / Nm

Denier (Nd) 5314,87 / Nd 9000 / Nd - 0,1111 1,1111

Tex (Ntex) 590,54 / Ntex 1000 / Ntex 9 - 10

Decitex (Ndtex) 5905,4 / Ndtex 10000 / Ndtex 0,9 0,1 -

TABLA 4.14 * ALGUNAS EQUIVALENCIAS ENTRE

DIÁMETRO APARENTE EN MICRONES Y DENSIDAD LINEAL EN DECITEX

Diámetro aparente

MICRONES _{LANA VISCOSA NYLON 6.6} DECITEX _{PES ACRÍLICO}

19 4.0 3.3 3.1 3.9 2.1 20 4.4 3.7 3.6 4.3 2.3 21 4.9 4.1 3.9 4.8 2.6 22 5.3 4.4 4.3 5.2 2.8 23 5.9 4.8 4.7 5.7 2.9 24 6.3 5.1 5.1 6.2 3.1 25 6.9 5.6 5.6 6.8 3.3 26 7.3 6.0 6.1 7.3 3.7 27 7.9 6.4 6.6 7.9 3.9 28 8.4 6.9 7.0 8.4 4.2 29 9.0 7.3 7.4 9.1 4.6 30 9.6 7.7 8.0 9.8 5.0 32 10.8 8.6 9.1 11.1 5.8 P. Esp. prom. 1,34 1,51 1,14 1,38 1,17

La densidad lineal en decitex (Ndtex)se calcula a partir del diámetro aparente en micrones (d)

con la siguiente fórmula: (π.d 2 _{/ 4) 1 x 10} 6 _{x p. esp. de la fibra (d en cm y el p. esp. en g/cm}3_{). A}

la inversa, el diámetro aparente en micrones se puede calcular a partir del título en decitex. Estos cálculos suponen un hilado regular con una dada cantidad de torsiones por metro.

11.3.0- ÍNDICE DE TORSIÓN

Es conveniente establecer una relación entre el título y las torsiones de un hilado (ver Sección

460 de este Cap.), de manera de disponer de un índice de comparación o criterio de similitud

entre hilados distintos. El “índice de torsión” es un índice empírico que cumple con esa función. Para los hilados de algodón se define un “índice de torsión”:

αααα

√√√√

por pulgada y N e título en número inglés). Para los hilados de lana se acostumbra usar habitualmente:

αααα

√√√√

αααα

αααα

√√√√

torsiones por metro). Según su uso o aplicación un hilado debe tener un “índice de torsión” apropiado, dependiendo de la longitud de fibra que compone el hilado

TABLA 4.15 * INDICES DE TORSIÒN PARA EL ALGODÓN SEGÚN USO FINAL TEJIDO PLANO, urdimbre TEJIDO PLANO, trama TEJIDO DE PUNTO FIBRA

αααα

αααα

αααα

αααα

αααα

αααα

αααα

αααα

αααα

Corta 4,0-5,0 120-150 3800-4800 3,2-3,8 100-115 3170-3650 - - - Media 3,8-4,5 115-135 3650-4300 3,0-3,5 90-105 2860-3350 2,5-3,0 75-90 2400-2860 Larga 3,4-3,8 100-115 3170-3650 2,5-3,0 75-90 2400-2860 2,2-2,6 65-80 2050-2550

11.3.0- RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

La resistencia a la tracción es, junto con la regularidad, otra de las propiedades importantes de un hilado. Una baja resistencia a la tracción genera excesivas paradas en tejeduría con la consiguiente disminución de productividad. Para hilados hechos con fibras discontinuas del mismo tipo, es decir con, a) iguales resistencias a la tracción intrínsecas (σf) (ver Vol. 1, Fibras Textiles, Propiedades Mecánicas), b) iguales índices de fricción y c) iguales áreas de contacto

interfibrilar (es decir, igual finura y largo de fibra), sus resistencias a la tracción (σh)

dependerán de la intensidad o ángulo de torsión (α) insertada al hilado, de acuerdo a la siguiente función:

σh ≅

σf

. cos

α

En forma similar, el módulo tensil de elasticidad (Eh) y la extensión % a la rotura (εh) de los

hilados hechos con fibras discontinuas dependen, no solo de los módulos y extensiones intrínsecos de las fibras (E f y εf ) sino también, del ángulo o intensidad de torsión α :

E

E

. cos

α

;

ε

ε

. sec

α

La resistencia a la tracción a diversas cargas, el % de extensión, la tenacidad y el módulo tensil inicial de un hilado se pueden determinar con dinamómetros digitales. La curva esfuerzo-deformación del hilado puede ser trazada automáticamente por el equipo y, por las razones dadas más arriba, va a diferir sustancialmente de la curva esfuerzo / deformación de las fibras que componen el hilado. Cuanto mayor la longitud de la fibra, para una dada cantidad de torsión insertada, mayor será la resistencia a la tracción del hilado. O dicho de otra forma, para lograr una determinada resistencia a la tracción del hilado, se puede insertar menos cantidad de torsiones utilizando fibras de mayor longitud.

11.4.0- RESISTENCIA A LA ABRASIÓN

La resistencia a la abrasión de un hilado es influida por: 1) la densidad lineal y el coeficiente de fricción de las fibras que lo componen (cuanto mayor el coeficiente de fricción mayor la

resistencia a la abrasión del hilado), 2) la orientación de las moléculas poliméricas del

material que compone las fibras (cuanto mayor la orientación, generalmente menor la resistencia

a la abrasión) y, 3) en el caso de hilados de fibras discontinuas, la cantidad de torsión insertada (cuanto menor la cantidad de torsión menor la resistencia a la abrasión del hilado). La resistencia

a la abrasión de un hilado se determina en equipos electrónicos que frotan, bajo una carga y velocidad standard, el hilado contra si mismo o contra púas cromadas muy pulimentadas. El número de pasadas antes de la rotura da la medida de la resistencia a la abrasión del hilo (ver

Cap.2, secc. 223, Figuras 2.45 y 2.46)

11.5.0- RIGIDEZ / FLEXIBILIDAD

La rigidez de los hilados o la inversa, su flexibilidad, influyen mucho en la “mano”, la “caída” y el “confort” de las telas tejidas con ellos. La forma (el largo, la finura, la forma de la sección), el módulo de elasticidad y la densidad linear de la fibra así como el peso específico del material que la compone, son los factores más importantes que influyen en la flexibilidad o rigidez del hilado que se construya con ellas. Generalmente cuanto más alta la densidad lineal y el módulo, y más bajo el peso específico de las fibras, mayor será la rigidez del hilado. A igualdad de densidad lineal y con la misma naturaleza química, los hilados monofilamentos son más rígidos que los multifilamento. Lo mismo puede decirse para los hilados de fibras discontinuas monocabo y multicabo: a igualdad de título los primeros son más rígidos que los segundos. La cantidad de torsión insertada también influye: cuanto mayor la cantidad de torsión mayor la rigidez del hilado resultante.

1.6.0- LOS HILADOS FANTASIA

La modificación de algunas condiciones en las operaciones de hilatura permite a veces obtener hilados con efectos fantasía. La intensidad del cardado, p.ej., influye en el aspecto y en el tacto final. Cambios alternados en la alimentación de la carda, y el agregado de materiales diversos adecuadamente elegidos, puede dar como resultado efectos sorprendentes. También, si en los manuares y pasajes, se cambian “ecartamientos” y velocidad de estirado, se obtienen muchas veces efectos especiales. En este campo el diseñador, en colaboración con el técnico hilandero, puede desarrollar una experimentación muy interesante.

BIBLIOGRAFÍA:

TABLA 4.16

COMPARACION DE LAS PROPIEDADES DE ALGUNOS TIPOS DE HILADOS

PROPIEDAD

METODO DE HILATURA

R/S

(“continua de anillo”)

O/E rotor O/E fricción

(Dreft)

Parafil

(filamento envolvente)

Disposición de las Fibras: en el núcleo en la vaina paralela y helicoidal helicoidal poco paralela mas helicoidal más al azar menos helicoidal poco paralela mas helicoidal más al azar menos helicoidal

paralela sin torsión

filamento envolvente

Paralelismo muy bueno regular regular muy bueno

Compactación buena poca poca buena

“Mano” blanda dura dura blanda

Vellosidad alta poca poca muy poca

TABLA de CONVERSION de TÍTULOS de HILADOS

Den;er Decitex Tex Nm

NUMERDS INGLESES, Ne LONGITUD

Algodón Lino Peinado Carda Metros/Kg Yardasl libra

1 1.1 0.11 9000 5315 14850.00 7974 17442 9 000 000 4464 414 2 2.2 0.22 4500 2657 7425.00 3987 8721 4 500 000 2 232 207 3 3.3 0.33 3000 1772 4950.00 2658 5814 3 000 000 1 486138 4 4.4 0.44 2250 1329 3713.00 1993.5 4360.5 2 250 000 1116104 5 5.6 0.56 1800 1063 2970.00 1594.8 3488.4 1 800 000 892 883 6 6.7 0.67 1500 885.80 2475.00 1329 2907 1 500 000 744 069 7 7.8 0.78 1286 759.40 2121.90 1139.40 2492.3 1 288 000 637915 8 8.9 0.89 1125 664.40 1856.30 996.75 2180.3 1 125000 558 052 9 10 1 1000 590.55 1650.00 886 1938 1 000 000 496 046 10 11.1 1.11 900 531.50 1485.00 797.4 1744.2 900 000 446 441 15 16.7 1.67 600 354.33 990.00 531.6 1162.8 600 000 297 628 20 22.2 2.22 450 265.75 742.50 398.7 872.1 450 000 223 221 23 25.6 2.56 391 230.91 645.15 346.43 757.76 391 300 194103 25 27.8 2.78 360 212.6 594.00 316.96 697.68 360 000 178577 30 33.3 3.33 300 177.17 495.00 265.8 581.4 300 000 148814 35 38.9 3.89 257 151.77 424.05 227.7 498.07 257 000 127 464 40 44.4 4.44 225 132.87 371.25 199.35 436.05 225 000 111610 45 50 5 200 118.11 330.00 177.8 387.8 200 000 99 209 50 55.6 5.56 180 106.30 297.00 159.48 348.84 180 000 89 288 60 66.7 6.67 150 88.58 247.50 132.9 290.7 150000 74407 68 75.5 7.55 132 77.95 219.45 116.95 255.82 132 000 65 478 70 77.8 7.78 129 76.18 212.85 114.29 250 129 000 63 990 75 83.3 8.33 120 70.87 198.00 106.32 232.56 120 000 59 526 90 100 10 100 59.06 165.00 88.6 193.8 100 000 49 605 100 111 11.11 90 53.15 148.50 79.74 174.42 90 000 44 644 120 133 13.33 75 44,29 123.75 66.45 145.35 75 000 37 203 125 139 13.88 72 42.52 118.80 63.79 139.54 72 000 35715 135 150 15 66.7 39.39 110.06 59.1 129.26 66 700 33 088 150 167 16.67 60 35.43 99.00 53.16 116.28 60 000 29 763 180 200 20 50 29.52 82.50 44.3 96.9 50 000 24 802 200 222 22.22 45 26.57 74.25 39.87 87.21 45 000 22 322 210 233 23.33. 42.9 25.33 70.79 38.01 63.14 42 800 21280 250 278 27.78 36 21.26 59.40 31.9 69.77 36 000 17858 270 300 30 33.3 19.80 54.95 29.5 64.54 33 300 16518 300 333 33.33 30 17.72 49.50 26.58 58.14 30 000 14881 360 400 40 25 14.76 41.25 22.15 48.45 25 000 12401 400 444 44.44 22.5 13.29 37.13 19.94 43.61 22 500 11161 420 467 46.67 21.4 12.64 35.31 18.96 41.47 21400 10615 450 500 50 20 11.81 33.00 17.72 38.76 20 000 9921 500 556 55.56 18 10.63 29.70 15.95 34.88 18000 8929 540 600 60 16.7 9.86 27.6 14.8 32.36 16700 8284

TABLA de CONVERSION de TÍTULOS de HILADOS

Den;er Decitex Tex Nm

NUMERDS INGLESES, Ne LONGITUD

Algodón Lino Peinado Carda Metros/Kg Yardasl libra

600 667 66,67 15 8.86 24.75 13.29 29.07 15000 7441 625 . 694 69.38 14.4 8.50 23,78 12,76 27.91 14400 7143 630 700 70 14,3 8.44 23.60 12.7 27,71 14300 7093 690 767 76,67 13 7,68 21.45 11.52 25.19 13000 6449 720 800 80 12,5 7.38 20.63 11.08 24,23 12500 6201 800 889 88.89 11.3. 6,67 18,65 10.01 21.90 11300 5581 840 933 93,32 10.7 6,32 17,66 9.48 20.74 10700 5313 900 1000 100 10 5,91 16.5 8.86 19.38 10000 4960 1000 1111 111.11 9 5.31 14,85 7,97 17.44 9000 4484 1100 1222 122.22 8.18 4.83 13.50 7.35 15.85 8180 4058 1200 1333 133.33 7.5 4.43 12.38 6.8 14.54 7500 3720 1250 1389 138.89 7.2 4.25 11.83 6.38 13.95 7200 3572 1260 1400 140 7.14 4.22 11.78 6.33 13.84 7140 3542 1500 1667 166.67 6 3.54 9.9 5.32 11.63 6000 2976 1650 1833 183.32 5.45 3.22 8.99 4.83 10.56 5450 2703 1680 1867 186.65 5.36 3.17 8.84 4.75 10.39 5360 2659 2000 2222 222.22 4.5 2.66 7.43 3.99 8.72 4800 2232 2200 2444 244.44 4.09 2.42 6.75 3.62 7.93 4090 2029 2500 2778 277. 78 3.6 2.13 5.94 3.19 6.98 3600 1786 3000 3333 333.33 3 1.77 4.95 2.68 5.81 3000 1488 3300 3667 366.66 2.73 1.61 4.5 2.42 5.29 2730 1339 4000 4444 444.44 2.25 1.30 3.71 1.99 4.36 2250 1116 5000 5556 555.56 1.8 1.06 2.97 1.59 3.49 1800 893 6000 6667 666.67 1.5 0.89 2.48 1.33 2.91 1500 744 7000 m8 777.78 1.29 0.76 2.13 1.14 2.5 1290 640 7500 8333 833.33 1.2 0.71 1.98 1.08 2.33 1200 595 8000 8889 888.89 1.13 0.67 1.86 1 2.19 1130 558 9000 10000 1000' 1 0.59 1.65 0.89 1.94 1000 496 10000 11111 1111.11 0.9 0.53 1.49 0.8 1.74 900 446 12500 13889 1388.89 0.7 0.41 1.16 0.62 1.36 700 357 15000 16667 1666.67 0.6 0.35 0.99 0.53 1.16 600 298 18000 20000 2000 0.5 0.30 0.83 0.44 0.97 500 248 22500 25000 2500 0.40 0.230 0.66 0.350 0.77 400 198 25740 28600 2860 0.35 0.210 0.58 0.310 0.68 350 173 30015 33350 3335 0.30 0.180 0.49 0.260 0.58 300 149 36000 40000 4000 0.25 0.140 0.41 0.220 0.48 250 124 45000 50000 5000 0.20 0.120 0.33 0.180 0.39 200 99 51435 57150 5715 0.17 0.100 0.29 0.150 0.34 175 87 60030 66700 6670 0.15 0.089 0.25 0.130 0.29 150 74 90000 100000 10000 0.10 0.059 0.16 0.089 0.19 100 50

UN PROVEEDOR DE HILADO DEBE SUMINISTRAR LA SIGUIENTE INFORMACIÓN BÁSICA A SUS CLIENTES:

1- Qué fibras componen el hilado y en que porcentaje.

2- Por qué método fue producido (p. ej. R/S u O/E, cardado, peinado) 3- Título (tex, Nm, Ne, etc)

4- Torsiones por metro y /o índice de torsión (

αααα

5- Tenacidad en Newtons por tex, en RKm, u otras unidades 6- Regularidad en U% o CV%

Figura 4.165