_______________ ___________________Bási ____Básico co en Diseño Diseño de Tejido Tejido Plano-Seman Plano-Semana a 1: Preparación Preparación de de Telares Telares Durante el parafinado se deben evitar los siguientes defectos: Reparto irregular de la parafina • Ensuciamiento de la materia o de piezas en la máquina y • • Tensión irregular del hilo. La enconadora también está provista de un cambiador de bobinas cruzadas, el cual se traslada de un lado a otro de la enconadora, cambiando automáticamente, por un tubo vacío, cada bobina cruzada que haya alcanzado su diámetro o longitud de hilo previamente establecidos. El cambiador coloca las bobinas llenas sobre una cinta transportadora o sobre una fileta dispuesta para ello. Los tubos vacíos son tomados desde un depósito dispuesto encima del huso de bobinado.
Bobinas cruzadas cónicas o cilíndricas Las bobinas cruzadas cónicas son necesarias, cuando la velocidad de trabajo en el proceso siguiente es relativamente tan baja, que no permite la formación de balonamiento del hilo. Es el caso de los hilos destinados a tejido de punto y algunas veces los de urdimbre, donde es necesaria la presentación en conos para evitar que durante el desenrollado, el roce de los hilos con las capas externas de la bobina cruzada afecten la tensión o provoquen revientes de los mismos. En aplicaciones donde por efecto de la alta velocidad de desenvoltura se forme balonamiento del hilo, es suficiente la bobina cruzada cilíndrica, la cual es de más sencilla construcción y resulta más productiva. Las bobinas cruzadas cónicas o cilíndricas facilitan las posteriores operaciones del hilado, como pueden ser las de encanillado (telares con lanzaderas), tintura, urdido o tisaje. Preferentemente se presentan con un plegado cruzado y en cono con ángulos de 3 ° 30’, 4 ° 20’, 5° 57’ y 9° 15’. Los tubos o conos de soporte son generalmente de cartón o plástico. Un cono de hilo debe cumplir con algunas recomendaciones exigidas por el cliente como son: Tamaño o diámetro • • Carrera • Angulo del cono Angulo de cruzamiento • Dureza o densidad • • Reserva • Divisas
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URDIDO Operación previa a la del tisaje (tejida) y generalmente también a la del encolado. Consiste en la disposición de un conjunto de hilos en forma paralela sobre un cilindro plegador, colocados en un orden y longitud preestablecida y que constituyen la urdimbre o sea los hilos que van a lo largo de la tela. En el proceso de urdido los hilos se enrollan sobre el cilindro plegador que se denomina también enjulio, el cual está provisto de dos platos laterales que sirven para contener los espirales de hilo arrollados y una polea de freno que garantiza su desenrollado, con tensión uniforme sobre el telar. Los parámetros que detallan a esta urdimbre son: El número de hilos • • La longitud de los mismos • El colorido que forman El ancho de la misma. • Durante el urdido se debe conservar la elasticidad propia de los hilos una vez arrollados en el plegador, se debe obtener una superficie rectilínea del mismo y una dureza uniforme a cualquier diámetro. El número de hilos que deben formar la futura urdimbre presenta una variación enorme. Hay urdimbres para tejido angosto con un número de hilos inferior al centenar, en cambio la urdimbre para hacer un raso puede llegar a tener hasta 20.000 hilos. También los demás parámetros son muy variables, hay urdimbres para muestrarios de longitud inferior a 1O metros, hay urdimbres de 30.000 metros. Hay urdimbres lisas, hay urdimbres de colorido complicado, etc. Para el urdido se utilizan tres tipos de máquinas: • Urdidor directo • Urdidor seccional Pero hay otras formas de realizar la operación con otros tipos de máquina, apropiadas para urdimbres concretas, con gran importancia en los últimos años, como son los orillos, las banderas, las urdimbres de cinta plana y muy especialmente el urdido de bola, especial para preparar la urdimbre del índigo.
Fallas típicas del urdido Los defectos en el urdido se manifiestan principalmente en el proceso de engomado. Los defectos más frecuentes son: • Anillos • Hilos perdidos • Orillos flojos Zonas pensionadas • _________________________________________________________Página 3 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
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Zonas flojas y Errores de dibujo.
URDIDOR DIRECTO Urdidor directo es una máquina en la cual los hilos que han de constituir la urdimbre de las telas se enrollan en varios cilindros y luego éstos se reúnen en uno solo, bien sea en la engomadora o en la reunidora, para ser llevado a la sala de tejeduría. Es el sistema más conocido y aplicado en urdimbres lisas y de gran metraje. El número de bobinas que forman la fileta viene limitado por el tamaño de las mismas y por consecuencia por el espacio ocupado.
Principales partes del urdidor Fileta • Para hilos Cabeza principal • •
Fileta Es el bastidor necesario para sostener las bobinas que durante la operación de urdido habrán de desenvolverse con la máxima facilidad. No existe una regla fija para escoger el número de bobinas que debe poder almacenar una fileta. Las hay desde 400 hasta 1500 bobinas, lo cual no impide que para ciertas aplicaciones concretas haya filetas con otra capacidad. El número de hilos que forman las urdimbres de las máquinas de tejer es normalmente muy superior y por ello es necesaria una operación de ensamblado por superposición de varios plegadores, la cual se realiza normalmente aprovechando la operación de encolado. Esta operación de ensamblado por superposición es muy fácil en el caso de hilos de un mismo color, que sólo necesitan separaciones de orden, pero presenta dificultades de cálculo y realización en el caso de urdimbres de colorido. Las cuales para su correcto funcionamiento en la máquina de tejer deben poseer las cruces de situación de los hilos. Dichas cruces en urdido directo sólo es posible realizarlas por el método llamado de "cruz americana" y no en todos los casos.
Existen varios tipos de fileta: • Las verticales, (tienen la forma de un libro medio abierto como una V) y Las inclinadas (con declive hacia el urdidor) • Las tensiones del hilo son ajustables de acuerdo al título del hilo y a la sección de la fileta donde se encuentra la bobina. _________________________________________________________Página 4 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
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Para hilos Generalmente las filetas vienen equipadas con un sistema de paros que detectan el destensado o rotura de un hilo. Estos sistemas de paros pueden ser electromecánicos, electrónicos y ultrasónicos.
Cabeza principal Produce el giro del plegador al cual se han fijado los hilos provenientes de las bobinas dispuestas en la fileta. Este giro provoca el arrollado de los mismos y con él la formación del cilindro de urdimbre. En un principio, el giro del plegador era realizado por el contacto de un cilindro de arrastre apretado contra la superficie de los hilos. Con ello se obtenía la velocidad uniforme de urdido, de manera sencilla, a medida que aumentaba el diámetro del plegador durante el urdido. Y además se comunicaba compactibilidad al mismo. Pero con el aumento de la velocidad de urdido y la aceleración en el arranque y la disminución del tiempo de frenado, se producían deslizamientos entre el movimiento del cilindro y la superficie del plegador. Ello traía como consecuencias, abrillantado de los hilos y rotura en algunos casos. Modernamente los urdidores comunican movimiento al plegador por el eje del mismo, con regulador de velocidad que mantiene los valores periféricos al aumentar el diámetro y sólo conservan el cilindro de contacto con la misión de comunicar compactibilidad al plegado de los hilos. Para programar el urdido directo se deben tener en cuenta aspectos como: El número de puestos de la fileta del urdidor • • El total de hilos de la tela y • La capacidad de la fileta en la reunidora (de enjulios) o en la engomadora.
URDIDOR SECCIONAL Los urdidores seccionales son aquellos que preparan el plegador de urdimbre para el tisaje de hilos preteñidos, enrollando los mismos en secciones o fajas oblicuas, siguiendo un orden exacto de acuerdo al diseño programado, depositando las secciones una junto a la otra sobre una bota o tambor urdidor que presenta un extremo cónico. Cada vez que termina el plegado oblicuo de una capa, el tambor se desplaza una distancia igual al ancho de la misma, con el fin de que la siguiente sección sea plegada exactamente al _________________________________________________________Página 5 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares lado de la anterior. Cuando se han completado todas las secciones, se reúnen en un plegador para luego ser utilizado en la sala de tejeduría. La operación de plegado se realiza normalmente en el mismo urdidor con el concurso de la unidad plegadora. Entre la bota o tambor y el plegador se sitúa algunas veces la unidad de encerado de la urdimbre, para el caso de hilos a dos cabos que no necesiten la operación de encolado.
Para programar el urdido indirecto se deben tener en cuenta aspectos como: • El número de puestos de la fileta del urdidor El total de hilos de la tela • El total de hilos del repite • • El ancho en peine del telar El título del hilo • Metraje del urdido • El título del hilo y el metraje se tienen en cuenta para darle el ángulo y avance a la faja, según las tablas suministradas por el fabricante.
ENCOLADO O ENGOMADO Operación consistente en la aplicación de un baño o película de goma casi siempre en caliente a los hilos de urdimbre como preparación para el tejido. Este baño se hace con ciertos productos o soluciones denominados aprestos, que se adhieren fuertemente al hilo. El engomado pretende corregir las irregularidades que presentan los hilos (que son inherentes al proceso de hilatura) y en gran parte pretende mejorar las características físicas del hilado y asegurar un buen comportamiento de las urdimbres en tejeduría. Se pretende corregir: • La baja resistencia a la tracción • La baja resistencia a la abrasión El exceso de pilosidad • Se pretende prevenir: • La pérdida excesiva de la elongación. Roturas por baja resistencia. • La finalidad de esta operación es, entonces: Aumentar la suavidad, elasticidad y resistencia del hilo • • Disminuir la formación de pelusilla durante el tejido Aumentar su cuerpo o peso • _________________________________________________________Página 6 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
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La solución de goma se aplica sobre el hilo de urdimbre en la engomadora o bien en algunos casos muy esporádicos en el propio urdidor.
Objetivos que debe cumplir un producto encolante: • Crear una capa o película protectora alrededor del hilo capaz de mantener cohesionadas todas sus fibras. • No interferir con las propiedades físicas del hilo como son la elongación, la flexibilidad y la higroscopicidad de la fibra. Los encolantes deberán tener propiedades físicas y químicas similares a las fibras que • se pretenden procesar. Dentro de las condiciones que requiere un buen encolante, se deben mencionar las siguientes características de su película: • Resistencia a la tensión Efecto lubricante • Poder de adhesión • • Resistencia a la abrasión • Flexibilidad Viscosidad y penetración • Resistencia a deformaciones locales • • Buen comportamiento con la humedad • Resistencia a los microorganismos (mohos y putrefacción) • Dureza
Resistencia a la tensión La película debe resistir una mayor tenacidad a la elongación del hilo en el momento del tisaje.
Efecto Lubricante Disminuye el roce del hilo con los diferentes elementos mecánicos por donde éste se desliza y entre los mismos hilos.
Poder de adhesión Durante el tisaje la película debe permanecer adherida al hilo independientemente de los movimientos bruscos o golpes que éste recibe.
Resistencia a la abrasión Es la propiedad que tiene la película de trabajar con mecanismos como el peine, las mallas y las laminillas donde tiene mucha fricción y ésta permanece intacta.
Flexibilidad A pesar de los movimientos y tensiones fuertes la película no se torna quebradiza. _________________________________________________________Página 7 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
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Viscosidad y penetración Es la propiedad del encolante de formar una capa exterior uniforme penetrando hasta cierta parte del diámetro del hilo.
Resistencia a deformaciones locales La capa de encolante no sufre alteraciones ante la presencia de los defectos típicos del hilo.
Buen comportamiento con la humedad Esta propiedad garantiza la estabilidad de la humedad relativa de la goma en el proceso posterior.
Resistencia a los microorganismos (moho y putrefacción) El encolante debe ser resistente a microorganismos y moho durante el proceso y/o almacenamiento de los hilos engomados.
Dureza Es la propiedad que le da a la película de no volverse quebradiza o cristalizarse al momento del tisaje. Pero además estos productos encolantes para poder cumplir con su objetivo deberán tener otras propiedades adicionales, tales como: Estabilidad a diferentes períodos de almacenaje • Bajo poder volátil • Fácil dispersión mecánica • Granulometría controlable • • Baja formación de espuma • Viscosidad estable a diferentes temperaturas No polimerizar la superficie del baño • También es muy importante que los encolantes sean de fácil remoción, ya que una vez obtenido el tejido, la goma o cola que cubre a los hilos de urdimbre ya es inservible e indeseable, así que es necesario proceder a retirarla. Esto se consigue en un proceso posterior conocido como Desengomado.
Incidencia del equipo en la aplicación de la goma Numero de cajas de engomado: Es importante un espacio adecuado entre los hilos de urdimbre • Velocidad: El arrastre húmedo y la carga se incrementan cuando la velocidad es mayor • Presión del rodillo exprimidor: A mayor presión, menor es el arrastre húmedo y la carga Recubrimiento y dureza del rodillo exprimidor: A mayor dureza, menor arrastre • húmedo _________________________________________________________Página 8 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005 •
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Las máquinas de encolado (engomadoras) generalmente van integradas con una cámara de secado en la cual los hilos son calentados por medio de vapor de agua que circula al interior de ésta. Posteriormente los hilos ya encolados son nuevamente plegados en los cilindros (enjulios) para telar. La temperatura de secado es la que definitivamente le confiere las características físicas al encolante convirtiéndolo en película mediante el proceso de migración
Variables críticas en el proceso de encolado • • • • •
Tensiones y estirajes Porcentaje de Ocupación de los hilos Presión de exprimido Preparación del baño Separación de hilos
Tensiones en la encoladora Tensiones no controladas o mal ajustadas durante el proceso de encolado ocasionan pérdida excesiva del porcentaje de elongación y aumento considerable del estiraje al final del encolado.
Estiraje Es el producto de todas las tensiones de la engomadora. El estiraje es dado en porcentaje con relación a la longitud del hilado crudo y no debe ser superior al 1.5% La tejeduría plana en su mecanismo de abertura de calada exige la mayor elongación posible de la hilaza; por eso es muy importante que en la engomadora se trabaje con bajos estiramientos para evitar roturas internas de las fibras.
Porcentaje de Ocupación de los hilos La cantidad de hilos que puede ubicarse en el campo de exprimido uno al lado de otro sin que estos se remonten es una ocupación del 100%. Lo ideal es una ocupación al 50% de todas formas no debe superar el 70%. En caso de presentarse artículos que superen este 70% se debe recurrir a encoladoras con doble caja de goma.
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___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares La dotación y/o ocupación de hilos en el campo de exprimido tiene relación directa con el grado de encapsulamiento de estos. Cuando el grado de saturación no es muy alto algunas empresas emplean sistemas de separación de hilos previo al baño El porcentaje de ocupación o dotación en el cilindro de exprimido varía dependiendo de la fibra: Algodón =
0.0941*# de hilos Ne*ancho de urd. en cm
El factor 0.0941 cambia: Poliéster algodón: factor = 0.0912 Acrílico poliamida: factor = 0.0823
Ocupación en el rodillo de escurrido = 100% (dibujo) Ocupación en el rodillo de escurrido = 50%
(dibujo)
Presión de exprimido A través del exprimido se define el porcentaje de arrastre, se remueve el baño sobrante y se da la difusión de la cola en el hilo. Una alta presión de exprimido puede ocasionar una especie de estrangulamiento del hilado haciendo que las fibras pierdan alineamiento con el hilo mismo especialmente si los hilados presentan alta vellosidad creando efectos que serían traumáticos en tejeduría y aun en la mesa de la encoladora. Respecto al arrastre se manejan dos conceptos:
Arrastre húmedo o tasa de exprimido: La tasa de exprimido o arrastre húmedo es la cantidad de baño consumido y puede variar entre 100% y 200% aun en hilados del mismo título y mezcla
Arrastre seco, porcentaje de sólidos o material activo Es el porcentaje sólido del baño que definitivamente queda sobre la urdimbre y al igual que arrastre húmedo puede variar dependiendo de diferentes condiciones: • Temperatura del baño • Concentración del baño _________________________________________________________Página 10 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares Viscosidad Velocidad de la máquina • •
Un mal ajuste del exprimido impacta severamente tanto el arrastre húmedo como el arrastre seco. Un porcentaje de arrastre bajo obviamente tendría un beneficio importante por menor consumo de encolantes pero el material activo crearía una muy pobre película de goma.
Preparación del baño El tiempo y la temperatura de cocción durante la preparación de la goma afectan la solubilidad de la misma. La goma que no se cocina bien no es completamente soluble. Contrariamente, tiempos largos y temperaturas altas de cocción pueden oscurecer y además afectar la viscosidad del polímero natural La viscosidad (reología) de la solución de engomado es determinante para la buena calidad del encolado ya que de ésta depende en buena parte el arrastre y la difusión del encolante en el hilo.
Separación de los hilos • •
En húmedo Seca o en mesa
Selección de encolantes En la selección del encolante influyen muchos factores: La naturaleza de la fibra • El estado del hilo crudo o teñido • • Las condiciones de la sala de tejeduría • La tecnología del telar La construcción de la tela • • La tecnología de la maquina engomadora • Facilidad de remoción Biodegradabilidad del producto •
Los encolantes se dividen fundamentalmente en dos grupos:
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Polímeros naturales Almidón y féculas (maiz, papa, yuca, etc) Modificados: Carboximetilcelulosa (CMC). Su materia prima es natural y su transformación es sintética
Polímeros sintéticos Son productos elaborados por el hombre por síntesis de la química orgánica o inorgánica. Los más comunes son: •
•
• •
Poliacrilatos: de base ácidos y de base Ester, muy utilizados para ser mezclados con almidones. Alcoholes de polivinilo: Es importante conocer si son saponificados o sin saponificar, además determinar su grado de hidrólisis, para conocer su mixibilidad con el agua, muy importante en la preparación de la goma. Su mezcla con almidón le da a éste propiedades mejoradas tales como adhesividad, flexibilidad, etc. Acetato de polivinilo Resinas de poliéster: Muy utilizadas para el engomado de fibras de poliéster.
El almidón en el encolado textil El almidón en su forma natural y en varias modificaciones de viscosidad ha sido usado para el encolado de textiles por muchos años. El hilo es pasado a través de una solución encolante para depositar una capa sobre su superficie, sin que dicho encolante penetre hasta las fibras individuales. El hilo encolado es entonces calentado para secar el encolante y el hilo estará entonces listo para tejer. Así el propósito del encolado de los hilos es permitir que estos puedan ser tejidos. Una mayor eficiencia en tejeduría, resulta de un menor numero de revientes de los hilos de urdimbre y la calidad de la tela es mejorada con la ausencia de defectos. Durante la tejeduría el hilo está expuesto a la abrasión y a la tensión. La rigidez, resistencia y flexibilidad del material encolante contribuyen directamente a mejorar el porcentaje de resistencia y de abrasión del hilo. El almidón fue originalmente aplicado a fibras hidrofílicas compuestas principalmente de materiales a base de celulosa. El advenimiento de las fibras sintéticas generó una significativa demanda en la química de almidón para modificar el material base y lograr que las mezclas de fibras hidrofílicas e hidrofóbicas pudieran ser encoladas con almidones y/o con mezclas de almidones y polímetros sintéticos.
Aproximadamente el 80 % del almidón usado en textiles es utilizado en el proceso de encolado. La cantidad y la variedad de almidón en la mezcla dependen de la fibra o de la mezcla de fibras a encolar. Los almidones que han sido modificados químicamente _________________________________________________________Página 12 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares presentan mejoras en las propiedades de formación de película y en las características de adhesión.
Limitaciones del almidón natural: • Inestabilidad Estructura cohesiva • Degradación debido a las altas temperaturas, al bajo ph y a los esfuerzos cortantes • Alta viscosidad a altas concentraciones (> 7 %) • Luego, el almidón se debe modificar para: Dar estabilidad a la acidez (ph < 3,0). • • Dar estabilidad al almacenamiento. • Dar estabilidad a la fricción y el cizallamiento Mejorar las propiedades de formación de películas. • • Mejorar la reología • Mejorar su interacción con las fibras Básicamente modificar el almidón significa alterar sus propiedades funcionales, sin destruir la base estructural química del polímero del almidón. Al someterlo a diferentes tratamientos químicos, físicos o enzimáticos, se obtienen entonces cambios en sus propiedades tales como: • Viscosidad • Claridad • Textura • Carga iónica • Afinidad con fibras
El desarrollo de la viscosidad del almidón Los granos de almidón se hinchan y absorben agua cuando hay suficiente calor en el sistema. La temperatura a la cual empieza el almidón a espesarse se llama “temperatura de empastamiento”. Cambios físicos durante el cocimiento del almidón: Los gránulos de almidón se hidratan y se hinchan • Las moléculas lineales se disuelven y difunden en la suspensión • • La suspensión sufre un incremento marcado de viscosidad • La claridad de la suspensión aumenta La suspensión llega a ser una solución • La pasta cocinada tiene la capacidad de formar películas y su capacidad de • integración con la fibra y solubilidad depende de la tecnología usada en la fabricación del almidón. _________________________________________________________Página 13 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
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RESEÑA HISTÓRICA El telar mecanizado fue perfeccionado por un inventor británico, Edmund Cartwright, quien patentó el primer telar mecánico en 1786, En los años que siguieron, él y otros ingenieros hicieron algunas mejoras y a principios del siglo XIX el telar mecánico se utilizaba ampliamente. Aunque es en esencia parecido al telar manual, este tipo de telar cuenta con algunos elementos adicionales, como mecanismos para detener el telar si la trama o la urdimbre se rompen o si la lanzadera no alcanza el final de su recorrido. Otros dispositivos permiten intercambiar las lanzaderas sin necesidad de detener el funcionamiento del telar. En uno de los extremos del telar se encuentra un cargador con varias bobinas llenas de hilo. El telar cuenta con un mecanismo para expulsar las bobinas vacías y tomar una nueva.
Hoy en día el telar mecánico convencional se considera obsoleto e ineficaz, por lo que se han desarrollado otros tipos de telares en los que se reemplazado la lanzadera por otros elementos de inserción mucho más livianos, rápidos y silenciosos. Se conocen como telares sin lanzadera.
Ciclo de tejida Para tejer se utiliza el telar y dos conjuntos de hilos, denominados respectivamente urdimbre (o pie) y trama. Los hilos de la urdimbre van a lo largo del telar, mientras que los de la trama van en dirección transversal. La urdimbre está arrollada en enormes bobinas llamadas enjulios, situadas a los pies del telar, y se enhebra en el telar formando una serie de hilos paralelos. A través de unos marcos o lizos se levantan varios hilos de la urdimbre mientras que otros permanecen acostados para que pueda colocarse de manera correcta el hilo de la trama. El espacio que queda entre los hilos levantados y los acostados se denomina calada. La trama se suministra por los lados del telar desde bobinas o conos a través de un elemento de inserción, entrelazándola perpendicularmente con la urdimbre. Posteriormente, un peine aprieta el hilo de trama contra el de la trama anterior para formar un tejido compacto. Por último, se bajan los hilos de la urdimbre que estaban levantados y el siguiente grupo de hilos se levanta para empezar un nuevo ciclo. Cuando se requiere un tejido más elaborado se utilizan telares más complejos. La diferencia fundamental es el funcionamiento de los marcos, arneses o lizos. En un telar de dos marcos, sólo es posible fabricar tejidos simples. Los tejidos de sarga requieren telares con tres o más arneses. Los arneses de los telares de lizos se controlan con un cabezal que determina el arnés que está levantado o bajado en cada inserción de trama. El punto en que el hilo cambia su posición de la superficie de la tela al lado interior y viceversa se conoce como ligamento. Cuando un hilo cruza más de un hilo a la vez, se forman bastas y la tela tiene menos puntos de ligamento. Durante el tejido, una capa protectora provisional conocida como goma o encolante protege los hilos de la urdimbre para evitar que se dañen. _________________________________________________________Página 14 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
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Los hilos de urdimbre y de trama tienen diferentes características y la tela se comporta de forma distinta en las direcciones de urdimbre y de trama. La urdimbre debe resistir las elevadas tensiones del telar y la abrasión del elemento que transporta la trama, a medida que pasa de un lado a otro, de manera que los hilos de urdimbre son más fuertes, de mejor calidad y tienen mayor torsión. Los hilos de trama pueden ser más decorativos o con alguna función especial, como los hilos crepe de torsión elevada o los hilos para perchado de baja torsión. Las siguientes características ayudan a reconocer la urdimbre y la trama: • El orillo siempre corre a lo largo de la tela (dirección de la urdimbre). La mayoría de las telas se estiran menos en dirección de la urdimbre. • Los hilos de urdimbre son más rectos en la tela debido a que están sujetos a la • tensión del telar y presentan menos ondulaciones. Los hilos decorativos o de funcionamiento especial casi siempre corresponden a la • trama. Hay características específicas que indican las direcciones de trama y urdimbre. Por • ejemplo. La popelina siempre tiene un acordonado de trama, el satín siempre tiene bastas de urdimbre y el crepe liso tiene hilos de alta torsión en la trama y de baja torsión en la urdimbre.
El telar Es un conjunto de mecanismos y órganos operadores, transmisores y sustentadores que permiten enlazar convenientemente y de acuerdo a un orden previamente establecido los hilos de urdimbre, con las pasadas de trama. El telar para producir los tejidos, ejecuta a través de sus diferentes dispositivos, una serie de movimientos armónicos y en cadena.
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Para producir el tejido la máquina dispone de ciertos mecanismos:
Mecanismos principales: • • •
Mecanismo de abertura de calada Mecanismo de inserción Mecanismo de batanado
Mecanismos secundarios • •
Mecanismo desenrollador Mecanismo enrollador
Mecanismos auxiliares Los mecanismos auxiliares son aquellos que no intervienen en los principios básicos del tejido, pero ayudan para el mejoramiento de calidad, producción, seguridad del operario y conservación de la máquina. Los mecanismos auxiliares más utilizados son: Para urdimbre • Para trama Alimentadores de trama • • Embrague • Multiplicadores • Pisalienzos •
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MECANISMO DE ABERTURA DE CALADA o de movimiento de marcos Calada es la mayor abertura de los hilos de urdimbre mediante unos marcos ubicados arriba y otros abajo con el fin de permitir la inserción de la trama. La mayor abertura de calada se da cuando el batan se desplaza de adelante hacia atrás y los marcos están en posición muerta. El orden en la formación de la abertura la determina un diseño previo.
Mallas de los marcos Las mallas están montadas en los marcos o lizos. Por cada malla esta enhebrado un hilo de urdimbre, la cual orienta a los mismos durante los movimientos de apertura y cierre de calada.
Para formar la calada hay diferentes tipos de mecanismos según la construcción y procedencia del telar; los movimientos de la calada se dan por: • Excéntricas Maquinilla (dobby) y • • Jacquard.
Mecanismos de excéntricas Este mecanismo regula la abertura de calada por un juego de levas de cursos y tiempos definidos según la evolución del hilo en el ligamento. Está muy limitado para ligamentos de evoluciones grandes, ya que no permite más de doce marcos y pasadas diferentes. Pueden ser positivas o negativas.
Mecanismo de maquinilla (Dobby) Este mecanismo es mucho más versátil que el de excéntricas, ya que permite ligamentos hasta de un máximo de 36 marcos. Su funcionamiento está basado en la lectura de un dibujo el cual va avanzando a través del mecanismo de lectura (agujas). Sus pasadas son ilimitadas. También pueden ser positivas o negativas.
Mecanismo Jacquard _________________________________________________________Página 17 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares Este sistema fue inventado por el francés Joseph Marie Jacquard a principios del siglo XIX. Consiste de un conjunto de órganos, que tiene como finalidad hacer evolucionar los hilos de urdimbre en el telar de uno en uno. De esta forma se consigue la calada, pasada tras pasada, de acuerdo a las exigencias del dibujo. En este tipo de telares no se utilizan arneses, sino que los hilos de la urdimbre se controlan con un conjunto de alambres verticales unidos a una maquinilla Jacquard que se encuentra en la parte superior del telar. El proceso de tejido se controla con una serie de tarjetas perforadas que corresponden al patrón de la trama. Los orificios de la tarjeta determinan el hilo de la urdimbre que debe levantarse o bajarse. Con este sistema es posible producir patrones de mayor dificultad. Las maquinillas más comunes en el mercado varían entre 896 y 6144 ganchos, siendo las más conocidas de 896, 1344 y 2688 ganchos. Lo anterior indica que por cada gancho se puede tener una evolución de hilo. La reproducción de patrones de tejido con tarjetas Jacquard es una tarea muy especializada.
Medios de lectura Cartones • Tablillas, clavijas • Rodillos Excéntricas positivas • Excéntricas negativas • • Medios electrónicos (diskette, cd, etc.) •
MECANISMO DE INSERCIÓN Es el mecanismo encargado de pasar un hilo llamado trama de un lado a otro de la urdimbre en el momento de la mayor abertura de calada por medio de un elemento de inserción. Este mecanismo básicamente es el que hace la diferencia entre los tipos de telares existentes. Se ubica generalmente en la parte media del telar. Los tipos de inserción más conocidos son: • Lanzadera • Espada • Pinza • Proyectil Chorro de aire • Chorro de agua • • Agujas.
Inserción de trama por Lanzadera _________________________________________________________Página 18 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
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La lanzadera es el elemento de inserción de los telares convencionales. En su interior va depositada una bobina o canilla, la cual es el elemento portador de la trama. Las canillas para hilo de algodón y poliéster son generalmente de 8 pulgadas de longitud. Este mecanismo funciona con base a dos excéntricas cuya parte más pronunciada recibe el nombre de pico de disparo y su función es la de desplazar con fuerza un rodillo que está montado en un brazo (de disparo), a su vez este brazo está conectado por medio de una brida a una espada de madera que expulsa con gran fuerza la lanzadera; esta pasa a través de la calada abierta y es frenada por la caja de la lanzadera del lado opuesto, de allí con el giro de la máquina la lanzadera es desplazada de nuevo, repitiendo esta operación continuamente formando el tejido, en cada pasada la lanzadera deja un hilo de trama insertado en la calada.
Inserción de trama por Espada Este mecanismo es accionado por una excéntrica que está montada en el centro del telar, desplazando una espada o garrote con una pinza en la punta, a través de todo el ancho del telar y en el extremo posterior hay un retenedor de hilo que recibe éste de la espada. Este mecanismo se utiliza generalmente para tejidos muy pesados (lonas, tapetes) por la rigidez del sistema, con una gran desventaja de velocidad, espacio y pérdida de un movimiento en el mecanismo de regreso del garrote.
Inserción de trama por Pinza El sistema de inserción de trama por pinza es uno de los más utilizados por los fabricantes de tela, dada su versatilidad. Consta de dos pinzas, una transportadora y otra recibidora (cabeza y gancho). Su punto de transferencia es el centro del batán y este sistema garantiza una calidad óptima.
Inserción de trama por Proyectil El sistema de inserción de trama por proyectil es uno de los más eficaces en cuanto a calidad y producción. Consta de una serie de proyectiles que son mucho más pequeños que una lanzadera. Son impulsados por el efecto de una barra de torsión que los lanza en vuelo libre a través de la calada, guiados por elementos en forma de ranura, luego son llevados nuevamente hasta el punto de disparo, a través de una cadena transportadora. El pequeño tamaño del proyectil permite tener un corto vaivén de batán y una pequeña altura de peine. Desde los años 50 se comercializa una máquina con este principio de tejeduría. Este sistema ha tenido éxitos notables desarrollando con gran facilidad la tejeduría llamada de gran anchura (varios anchos conjuntamente). _________________________________________________________Página 19 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares La opinión general de los técnicos se podía resumir con los términos de: “máquina revolucionaria". Hasta se explicaban historias más o menos ciertas de que había sido diseñada por ingenieros que desconocían el textil y de este modo podían romper moldes, no arrastrando en su realización los defectos históricos del telar. La empresa multinacional Sulzer-Rüti lleva la delantera en este sistema de tejer
Inserción de trama por Aire Este sistema le ha dado gran velocidad a las tejedurías, debido al bajo peso de transportación de la trama, pues solamente un chorro de aire la transporta de un extremo a otro. Estas velocidades han aumentado desde el telar de lanzadera, con 160 pasadas por minuto hasta 1500 pasadas por minuto, llegando a alcanzar hasta 2400 metros de inserción de trama por minuto.
Inserción de trama por Agua Esta inserción es la competencia más fuerte que tiene el sistema de inserción por aire, la única diferencia es que la trama es pasada por un chorro de agua a presión. Una de las desventajas de este sistema es que inicialmente la tela sale mojada, aunque el telar viene con un cilindro secador y esto hace que el costo de producción se incremente.
Inserción de trama por Agujas Es una variable del mecanismo de inserción de trama por pinzas, se utiliza generalmente para cintas, resortes, fajas, es decir, telas angostas. Consiste en dos agujas, una transportadora y otra receptora, movidas por excéntricas.
MECANISMO DE BATANADO Una vez insertada la trama, el mecanismo de batanado, por medio del batán y su peine, es el encargado de arrimar la última pasada contra el remate del tejido, al tiempo que los marcos cambian de posición dejando la calada de nuevo abierta para una nueva inserción.
Peine Orienta y peina la urdimbre, remata contra el tejido la última trama insertada y determina la densidad de urdimbre y el ancho en peine de la tela. En los modelos de inserción por aire contribuye decisivamente al paso de la trama. _________________________________________________________Página 20 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares Por medio del peine se pueden obtener efectos en la tela, por lo cual también se puede decir que el peine colabora con el diseño. Las medidas que definen un peine son la altura útil y la longitud y la densidad, la profundidad y forma de los dientes. La altura útil dependen del ángulo de calada y del vaivén del batan, en general no sobrepasan una altura total de 120 mm, de los cuales 80 son útiles. La densidad del peine indica el número de dientes por unidad de longitud, los cuales tienen una profundidad de 2,5 hasta 4 milímetros. La densidad del peine esta determinada por el ancho del diente mas un espacio vacío por donde han de pasar los hilos de urdimbre. Por cada espacio se enhebran 1, 2, 3, 4 o más hilos.
Numeración del peine De la misma forma como se han desarrollado los sistemas de numeración de los hilos también se han desarrollado sistemas de numeración de los peines: • • •
Sistema inglés: Indica el número de dientes por pulgada. Sistema métrico: Indica el número de dientes por metro. Sistema decimal: Indica el número de dientes por 10 centímetros.
Pasado de los hilos También llamada anudada, consiste en pasar los hilos de urdimbre a través de: • • •
Las laminillas del sistema de paraurdimbres. Las mallas de los marcos. El Peine.
Es una operación que se realiza manual ó mecánicamente. Requiere de mucha atención a fin de que las indicaciones preestablecidas gráficamente sean mantenidas, evitando posibles errores. Los factores que afectan esta operación son: • • • •
Densidad de urdimbre Titulo de los hilos Tipo de ligamento Densidad del peine
Para determinar el número de hilos que han de pasar por cada diente es muy importante la experiencia y se tiene en cuenta la densidad de urdimbre, la densidad del peine y el tipo de ligamento, entre otros.
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MECANISMO DESENROLLADOR Es el sistema mediante el cual hay una desenvoltura de la urdimbre en forma constante y uniforme para que se produzca el tejido. Este mecanismo esta provisto de una serie de elementos que le permiten mantener una misma velocidad de alimentación a medida que se consume el cilindro de urdimbre y le permiten compensar la destensión que se produce cuando el peine es llevado hacia delante. El desenrollador esta ubicado en la parte trasera del telar y soporta al cilindro de enjulio o plegador de urdimbre. Existen diferentes tipos de desenrolladores en el mercado, de acuerdo a su fabricante y el sistema utilizado. En general están provistos de: • Freno • Regulador • Sistema Haynes contra claros de tela • Sistema palpador
Freno Tiene como fin frenar el cilindro para que no se desenvuelva ya que en el momento del cruce de marcos y del golpe del batán se efectúa un considerable aumento de tensión de los hilos. Hay frenos rígidos y elásticos según el material a trabajar.
Regulador Es el que regula la cantidad de material a alimentar. Hay dos clases: • Regulador positivo: Entrega una cantidad constante de material a cada batanado. Recibe movimiento a través de un tren de engranajes reductores. Regulador negativo: La cantidad de urdimbre que entrega depende de la tensión de • los hilos, es decir a mayor tensión más entrega y viceversa. Consiste de bandas reguladas por pesas o resortes.
Sistema Haynes contra claros de tela Es el encargado de eliminar los claros de tela que ocurrirían, si al aumento de tensión en los hilos, no se entregará más cantidad de urdimbre. Este sistema va acoplado al guía hilos.
Sistema palpador
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___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares Su misión es aumentar la velocidad periférica del cilindro de urdimbre a medida que éste se consume, con el fin de mantener una tensión constante de trabajo desde que comienza lleno hasta que se consuma totalmente.
Guía hilos o porta hilos Ayudan a conservar la paralelización de los hilos como también a disminuir la tensión de los mismos en el punto máximo de abertura de calada, evitando de esta manera posibles revientes de la urdimbre. Los guía hilos pueden ser fijos, giratorios y oscilantes.
MECANISMO ENROLLADOR Este mecanismo enrolla conjuntamente con el plegador la tela de acuerdo con la velocidad del telar y determina el número de pasadas por unidad de longitud.
MECANISMOS AUXILIARES Paraurdimbre El paraurdimbre, situado en la parte posterior del telar, detiene la máquina automáticamente si se rompe un hilo de urdimbre. Cada hilo de urdimbre sostiene una laminilla la cual cae por gravedad cuando el hilo se revienta o destensiona. Al caer la laminilla acciona un mecanismo eléctrico o mecánico que causa el paro del telar. El telar puede tener hasta 6 hileras de laminillas. Si el número de lizos es par el número de hileras de laminillas debe ser impar y viceversa. El peso de las laminillas es un factor importante y depende del tipo de urdimbre a trabajar.
Paratrama Su función en las maquinas de tejer es detectar la trama rota o mal insertada. Consta de un dispositivo lateral o central que al detectar la ausencia de trama ocasionan el paro del telar. En su comienzo consistían en elementos mecánicos que pulsaban su presencia, luego evolucionaron hacia elementos eléctricos y mas tarde en sistemas ópticos y capacitativos. La evolución en velocidad de respuesta ha llevado a prescindir totalmente de los sistemas mecánicos.
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___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares En el paratrama eléctrico un elemento piezoeléctrico puede captar el movimiento de un hilo que roce con el y entregar con un tiempo de reacción de 20 milisegundos una señal digital de salida en bajo voltaje. En el paratrama óptico su principio de funcionamiento se basa en emitir un rayo contra el peine que viene reflejado y captado de nuevo, la situación de la trama interfiere el reflejo. El paratrama capacitativo se basa en la diferencia de carga que provoca el paso del hilo por el campo de un condensador de forma externa similar al túnel del peine, se sitúa entre dos láminas en la zona del orillo contrario a la inserción.
Alimentadores de Trama En la tejeduría de alta velocidad este mecanismo prepara y entrega automáticamente la cantidad de hilo necesaria para insertar la trama a través de la calada. De esta manera, se evitan los entorchamientos de hilo y los picos de tensión al desenvolvimiento del cono de trama. Los telares pueden disponer de hasta 12 alimentadores de trama.
Embrague Es un mecanismo que permite acoplar y desacoplar el movimiento del motor del resto de la máquina. Se acciona a través de dos palancas ubicadas a lado y lado del telar, las cuales se accionan manualmente o por acción de cualquiera de los paros del telar.
Multiplicadores Su función es disminuir al máximo el número de barras en la cadena de acuerdo con la programación de los efectos a color por trama que tenga el tejido.
Pisalienzos, Templazos o Templeros Consta de unos rodillos con púas orientadas a izquierda o derecha, de acuerdo al lado de la tela donde estén colocados. Las finas púas se introducen en ambas orillas del tejido y debido a su movimiento lo abren hacia lo ancho del telar evitando parte de la contracción de la tela. Los templazos ayudan también a disminuir el punto crítico de los hilos en los orillos durante el remate del tejido.
Algunos aspectos técnicos del tejido Construcción de la tela (cuenta) _________________________________________________________Página 24 de 27 SENA, Centro Nacional Textil, Medellín, Colombia, 2005
___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares
La cuenta es el numero de hilos de urdimbre y trama por pulgada cuadrada de tela cruda (la tela tal y como sale del telar). Puede variar durante el teñido y el acabado. La cuenta de hilos se representa escribiendo primero el número de la urdimbre, por ejemplo 80 X 76; o bien se indica como el total de ambas. Como 156. (La cuenta de hilos no debe confundirse con el número del hilo, que es una medida del grosor del hilo). La cuenta de hilos indica la calidad de la tela: Mientras mas alta sea la cuenta mejor será la calidad de la tela, puede utilizarse también para juzgar la facilidad para deshilacharse, encogimiento y durabilidad. Una cuenta más alta significa que hay menos encogimiento potencial y menos deshilachado en los bordes de la costura. La construcción de la tela se mide con un instrumento llamado cuenta-hilos. Es posible emplear un método manual: se mide el área con una regla (normalmente es una pulgada) y se cuentan a la vista los hilos de esa zona que se deshilachan.
Balance Balance es la relación de hilos de urdimbre a hilos de trama en una tela. Una tela bien balanceada es la que tiene aproximadamente un hilo de urdimbre por uno de trama, o sea una relación de 1:1, Ejemplos de telas sin balancear son la popelina de algodón con una construcción de hilos de 144 X 76 y una relación aproximada de 2:1, y el satín de nylon con una construcción de hilos de 210 X 80 y una relación aproximada de 3:1. El balance es útil para reconocer y dar nombre a las telas y disminuir la dirección de la urdimbre en una tela. El balance no siempre se relaciona a la calidad. El balance y la construcción de la tela son útiles para predecir el deslizamiento. Parece haber mayor deslizamiento en telas sin balancear que el producido en telas balanceadas.
Orillos Un orillo es el borde de una tela formado por el hilo de trama cuando regresa a través de la tela (telares convencionales) y genera orillo en ambos lados de la tela, pero los nuevos telares sin lanzaderas hacen diferentes tipos de orillos debido a que el hilo de trama se corta y el orillo aparece como una franja. En algunas telas se utilizan hilos más fuertes para generar el orillo falso o un ligamento de gasa de media vuelta o vuelta entera.
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___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares Los orillos planos son similares al resto de la tela. No se encogen, y pueden utilizarse para coser los bordes en la construcción de las prendas, Los orillos de cintas están formados por cabos mas grandes para dar resistencia. Son mas anchos que el orillo plano y pueden ser lisos o de ligamento esterilla. Ejemplo de eso es el orillo en las sabanas. Los orillos falsos se utilizan cuando se elaboran artículos angostos como las toallas, tejiendo dos o mas lado a lado y cortándolos después de tejido. Los bordes cortados se terminan en una maquina de coser o con un dobladillo. Los orillos fundidos son los bordes sellados con calor o las prendas de punto elaboradas a partir telas anchas y cortadas en tiras más angostas
Ancho del tejido El telar determina el ancho del tejido. Las telas tejidas a mano casi siempre tienen de 27 a 36 pulgadas de ancho. Antes de 1950, las telas de algodón tejidas en maquina tenían 36 pulgadas de ancho. Sin embargo es más económico tejer telas mas anchas ya que el cortador de prendas puede colocar los patrones con mayor ventaja. Los nuevos telares tejen algodón de 45 pulgadas de ancho o mas; Las telas de lana tienen 54 a 60 pulgadas de ancho y las telas tipo seda 45 pulgadas de ancho.
Tipos de telas según su construcción: •
Construcción alta de hilos: Firmeza, resistencia, cubrimiento, cuerpo, tela, compacta, estabilidad, resistente al viento, repelente al agua, retardante del fuego, menor deshilachado de las costuras.
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Construcción baja de hilos: Flexibilidad, permeabilidad, facilidad de doblado, mejor caída, mayor potencial de encogimiento, mayor deshilachado en las orillas.
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Balanceada: Menos deslizamiento de las costuras. La urdimbre y la trama se desgastan en forma pareja, originando orificios.
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Sin balancear: Casi siempre mas urdimbre
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Bastas: Lustre, suavidad, flexibilidad, elasticidad, tendencia a deshilacharse y engancharse, deslizamiento de las costuras en números o construcciones bajas.
Efectos de la torsión de los hilos en la fabricación de tejidos
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___________________Básico en Diseño de Tejido Plano-Semana 1: Preparación de Telares En la fabricación de un tejido, tiene gran importancia la clase de torsión que tengan los hilos (trama y urdimbre).El numero de torsiones, se establece como vueltas por pulgadas y tiene influencia directa sobre el costo del hilo porque a mayor torsión, la productividad es menor. Los hilos de urdimbre, necesitan mayor torsión que los de trama, ya que en el telar están sujetos a mayor tensión.
Cuando se utiliza trama de torsión izquierda, con urdimbre de torsión directa, los dos hilos encajan uno con otro al elaborarse la tela. En cambio si se utiliza trama y urdimbre de igual torsión, las espiras no encajan y quedan menos ajustadas y se vera más en la superficie del tejido, dando un tacto mas suave al tejido. Cada torsión da un tono diferente al ser teñido, esto se debe tener muy presente cuando se mezclan torsiones diferentes en el mismo teñido.
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