Proceso de Hilo cardado

Proceso de Hilo cardado

Hilatura de algodón cardado

La hilatura de algodón cardado es la forma básica de producción del hilado de algodón, en el sistema de hilatura por anillos (ring spun). En forma muy simplificada los procesos comienzan con la limpieza y apertura primaria de las fibras, luego la apertura y paralelización en las cardas, seguidamente el estiraje y doblado en el manuar, luego un estiraje posterior y doblado en la mechera para entrar en la conformación del hilado propiamente dicho en la continua de hilar.

Etapas productivas
La secuencia de operaciones es la siguiente:

ANÁLISIS DE MATERIA PRIMA

Este análisis se realiza en el laboratorio de control de calidad de fibras, donde las mismas son sometidas a un riguroso chequeo. Se extrae muestra de cada fardo que se utilizará y se clasifica según su grado. En el laboratorio se utiliza un complejo equipo denominado HVI, que estudia las diferentes características de las fibras tales como finura, limpieza, color, longitud resistencia y uniformidad.

APERTURA Y LIMPIEZA
La primera operación de la cadena productiva es la separación por lotes de los fardos
de algodón desmotado, para ser estibado.
Retirados los sunchos se colocan en grupos a ambos lados de los rieles que transportan el cabezal disgregador mezclador, el cual desfloca y mezcla las sucesivas capas de fibra, produciéndose así una primera apertura del material. La fibra pasa al siguiente proceso de apertura y limpieza mediante un sistema automático de transporte neumático.

El restante sector de apertura y limpieza está formado por un grupo de máquinas cuya función es provocar la apertura de las fibras en copos y la limpieza profunda de las mismas mediante la eliminación de cascarilla, hojitas y tierra, contenidas entre las fibras.

La línea de apertura y limpieza dispone además, una mezcladora limpiadora, donde se efectúa nuevo mezclado según el principio de capas antideslizantes, que confiere una acción mezcladora intensiva y una homogeneización a lo largo del tiempo.

Esto permite homogeneizar y eliminar las diferencias de las materias primas de diferentes procedencias, como por ejemplo el color.
Todo el proceso es regulado por una central de mando electro neumático que asegura un alto grado de automatización.
En equipamientos de anteriores generaciones las impurezas eran eliminadas mediante la aplicación de efectos físicos como sacudidas, batido con palas, cribado y aspiración con aire a alta velocidad. Las impurezas mediante la aplicación de efectos físicos como sacudidas, batido con palas, cribado y aspiración con aire a alta velocidad. Se realiza en primer término en una máquina abridora de la que sale un velo de fibras que entra en una máquina batidora en la que una serie de rodillos cribadores conforman un manto que se enrolla a la salida.

En equipamientos de nueva generación como los que se ilustran, la abridora automática de fardos produce copos

Pequeños al comienzo del proceso que por una gran superficie de contacto libera impurezas, polvo y cuerpos extraños de manera mucho más eficiente. La producción de este tipo de equipos alcanza hasta 1.600 kg/h de material disgregado y procesados a  1.400 kg/h de cinta de carda, con una alimentación del orden de 130 fardos por lado de la máquina, en cuatro grupos de fardos.  La limpieza tiene lugar sin puntos de pinzado, o sea cuidando las fibras y al mismo tiempo de manera muy eficiente. Partículas de impurezas más bien grandes son separadas inmediatamente lo que impide la fragmentación de las mismas en los procesos que siguen y la consiguiente limpieza difícil en la segunda etapa.

CARDADO
El proceso de cardado es realizado en equipos denominados cardas. Esta máquina desgarra los flocones de fibras al pasar por un gran cilindro, que luego se desprenden y reúnen en forma de velo, que mas tarde es condensado para formar una cinta a la salida de  la carda, denominada precisamente: cintas de carda.

el objetivo de las cardas en la cadena de producción de hilado de algodón, es abrir los flocones de fibras, separarlos y depurándolos por última vez de suciedades y fibras cortas, proceso ya iniciado en la apertura.

Pero además las cardas cumplen un segundo objetivo, que es: ordenar las fibras limpias y empezar la individualización y paralelización de las fibras, conformando luego un velo uniforme que da lugar a una primera cinta de fibras regulares. Las fibras en las cardas están cohesionadas naturalmente, y el velo que forman presenta las siguientes características: libre de aglomeramientos de fibras (neps), menor cantidad de fibras cortas, eliminación adicional del polvo y aplanado de la capa de fibras reduciéndolas a una cinta apta para sufrir estirajes.
Finalmente, un tercer requisito de esta máquina es de entregar una cinta que no contenga tramos gruesos y/o tramos delgados, que no esté contaminada de ningún tipo de grasas o aceites y además que no haya borra adherida al material.
Las cintas de carda son recogidas a la salida del equipo, en unos contenedores donde se deposita en forma circular por su propio peso, denominados botes de carda.
Las cardas más modernas, trabajan actualmente con un ancho de 1.500 mm, y una producción de hasta 240 kg/h, pudiendo procesar fibras cortas hasta 60 mm de longitud (datos de la carda C60 de la firma Rieter)

ESTIRAJE Y DOBLADO
El siguiente proceso se realiza en una máquina llamada manuar. A la salida de las cardas las cintas son conducidas al manuar donde se produce un proceso de doblado y estiraje para obtener una mayor regularidad de la cinta. El manuar consta esencialmente de dos cilindros con guarniciones  que trabajan a distintas velocidades, lo que provoca el estiraje de la cinta cuando lo atraviesa. Simultáneamente se produce una paralelización adicional de las fibras, que contribuye a una mayor

Uniformidad de masa en toda su longitud.
Los equipos con moderna tecnología emplean un regulado electrónico automatizado que corrige las pequeñas irregularidades que aún contiene el conjunto de cintas acopladas. Esto se logra de la siguiente manera: a la entrada de la cinta al manuar se registra continuamente los valores de espesor de la cinta de fibras por medio de una palpación mecánica.

Los valores que se miden se convierten en señales eléctricas que son usadas para controlar el estiraje en el campo de estiraje principal, regulando las oscilaciones del material entrante. El resultado es una cinta con buena regularidad en longitudes cortas y medianas, manteniendo además el titulo de la cinta en longitudes largas.
En resumen, la función del manuar es paralelizar, doblar, mezclar y entregar una cinta uniforme a la siguiente etapa del proceso, sin tramos gruesos ni delgados, con peso y longitud controlados.

Con respecto a los avances de equipos de nueva tecnología, es interesante señalar la existencia de un nuevo manuar de doble cabezal con regulación automática que ofrece una velocidad de entrega máxima de hasta 1.000 m/min. Esto fue posible lograrlo por los mejorados sistemas de estiraje y deposición de cintas. Es factible trabajar con un bote grande de 1000 mm. 

ESTIRAJE Y TORSIÓN
Este proceso que se lleva a cabo con las cintas proveniente de los manuares, es realizado en maquinarias que reciben el nombre de mecheras.
En estas máquinas las cintas de manuar pasan por un tren de cilindros de estiraje que permiten obtener una mecha de título varias veces más fino que el original.

Se produce un entrelazamiento de las fibras  para darle la cohesión al hilo resultante, se reduce significativamente el volumen del hilo y perfecciona el paralelismo de las fibras, lo que aumenta su tenacidad y le proporciona más suavidad en su superficie al dejar sueltas menos puntas de fibras.

HILATURA
Esta operación tiene por objeto convertir las fibras de algodón en un hilo uniforme. Los métodos modernos de estiraje final y torsión definitiva de los hilados se llevan a cabo en equipos denominados: continúas de hilar.
Las continuas de hilar dan al haz de fibras que forman la mecha de estiraje, el afinamiento necesario para obtener el título de hilado y la torsión requeridos cuando se trata de hilo de un cabo. 
La mecha estirada y torsionada se enrolla en tubos cónicos denominados canillas, encastrado sobre husos que giran a altas velocidades luego de pasar por un cursor que se desplaza por un aro y que le confiere la torsión definitiva de acuerdo al hilado buscado.

Estas continuas tiene incorporado un sistema de cambio automático de la levada (denominado así el conjunto de canillas completas) y reposición de la correspondiente canilla vacía. La máquina y el sector en general se mantiene  limpios mediante la incorporación de limpiadores viajeros que soplan y aspiran sobre puntos estratégicos de la continua y del piso viajando a todo lo largo de la máquina. El proceso de fabricación de hilado finaliza en las continuas de hilar pero todavía debe ser enconado para cumplir con requisitos de las tejedurías.

ENCONADO
El hilado contenido en las canillas o husadas es conducido al sector de enconadoras que envasan el hilados en conos de aproximadamente de 2200 gramos cada uno.

Estas enconadoras cuentan con mecanismos automáticos para la alimentación y cambio de cono. Durante el pasaje del hilo de la canilla al cono se efectúa el control y el purgado de los defectos y fibras extrañas que pudieran contener el mismo. Un sistema de detección de fallas las analiza, contabiliza y elimina por medio de un dispositivo denominado "purgador" que puede ser mecánico o electrónico, para detectar y cortar puntos finos,

gruesos y en algún caso los denominados neps. Esos cortes son empalmados con un dispositivo llamado Splicer o empalmador. También tienen un dispositivo llamado parafinador el que por medio de una pastilla de parafina en cada posición, deposita por contacto una pequeña cantidad de parafina con otros productos, para darle al hilo una lubricación. Esto se hace preferentemente para los hilados que se utilizan en tejidos de punto.

En las enconadoras puede regularse la dureza de los conos, siendo especialmente útil el cono blando para tintura por empaquetados en conos. 
Avances tecnológicos adicionales a los ya vistos, operan sobre la reducción de picos de tensión cuando se desprende el hilo del balón de hilos y la consecuente reducción del aumento de tensión del hilo. Como resultado, el esfuerzo al que ha de someterse el hilo en el proceso de bobinado es menor, lo que se refleja en una excelente calidad del hilo.

ACOPLADO Y RETORCIDO
En el acoplado se produce la reunión de dos o más hilos de similares o diferentes características, generando bobinas de gran tamaño y longitud predeterminada. Este proceso cuenta con sensores electrónicos de vigilancia de falta de algunos de los cabos de hilo en proceso de acoplamiento, produciendo el paro individual del huso y generando una señal de alarma.

Las bobinas o carreteles de hilos acoplados alimentan la retorcedora. En el caso de la retorcedora de doble torsión, cada revolución de huso le confiere dos torsiones al hilado siendo este el concepto más moderno y tecnológicamente más avanzado para esta tarea. Ello permite una alta eficiencia productiva y la confección directa de conos de hilado retorcido con prácticamente ausencia de nudos en toda su longitud.

Una particularidad en estos equipos es que un cortador electromagnético por cada cabezal,  corta los cabos en caso de parada por rotura o falta de hilo en la máquina, o cuando se ha llegado al metraje pre-establecido.  

VAPORIZADO
Los conos debidamente diferenciados por títulos, son conducidos a continuación al sector de vaporizado. Aquí mediante autoclave con vapor, temperatura y vacío se fija la torsión del hilado y se le da al mismo tiempo la humedad requerida para los procesos posteriores.

La adición de humedad contribuye a menos polvo, pelusa y electroestática reducida durante el proceso de tejido posterior. Por otra parte, ha sido establecido que las propiedades de fuerza y alargamiento aumentan con el contenido de humedad del hilo. Este efecto es explicado por el hecho de que un aumento en el contenido de humedad resulta en el aumento del hinchamiento de la fibra, además del aumento en la fuerza y cantidad de alargamiento de la fibra, en una más alta fricción de fibra con fibra del hilo.

El proceso para vaporizado al vacío de textiles, utiliza vapor indirecto 100% saturado y el procedimiento de vacío intermedio, que es un prerrequisito para garantizar un tratamiento uniforme del material textil.
Los diferentes modelos están construidos para lograr temperaturas que oscilan entre los 95ºC y 140ºC según el equipo (Estos datos corresponden a los sistemas XO Smart y XO select de la firma Xorella AG de Suiza).

EMPAQUE Y DESPACHO
Los conos, a continuación, son revisados y envasados en bolsas de polietileno y empacados en cajas de cartón corrugados, con separadores del mismo material. En esta condiciones y previo pesaje y rotulado son despachadas al cliente.