Engomado De Urdimbres

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL.

SISTEMA FORMADORES DE TEJIDOS I (PIT 31 )

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ENGOMADO DE URDIMBRES 

Publicado el 14 de agosto de 2017

Julio Vittorio Chichizola Romero Profesional Textil. PAUTAS PARA LOGRAR UN CORRECTO ENGOMADO DE LAS URDIMBRES ENGOMADO DE URDIMBRES El engomado es un proceso húmedo y a temperatura al cual son sometidos los hilos que conforman una urdimbre, tiene como principal objetivo el de aplicar a los hilos una sustancia viscosa y adherente que recubrirá toda su superficie, proporcionándole una serie de propiedades y mejorando sus cualidades, haciéndolo más resistente para soportar los esfuerzos a los que serán sometidos en las máquinas de tejer. 1.-QUÉ HILADOS DEBEN SER ENGOMADOS: Deben engomarse todos los hilos destinados a las urdimbres de tejido plano que fueron hilados o fabricados en hiladoras de anillos (Continuas) o a rotor (Open End), compuestos de fibras cortas, ya sea de algodón o mezclas con otras fibras cortas. También pueden ser engomados hilos de filamento continuo como el poliéster. 2.-RAZONES PARA ENGOMAR UNA URDIMBRE: Los hilos de fibras cortas están compuestos por una determinada cantidad de fibras en su sección transversal dando lugar al diámetro total del hilo, siendo este formado por el deslizamiento de unas sobre otras por acción del estiraje y unidas o cohesionadas mediante las torsiones que las mantienen unidas y le proporcional la resistencia final al hilado. Cuando estos hilos son sometidos a la fuerza de la tracción las fibras tienden a deslizarse unas sobre otras hasta el punto de desunirse y otras romperse. Lo que se busca o pretende con el proceso del engomado, es justamente evitar ese deslizamiento de las fibras y la rotura final del hilo, así como el despeluzamiento que daría lugar a la formación de pelotitas o motas que terminarían por originar roturas de hilos y fallas en los tejidos. En el caso de los hilos de filamento continuo como el polyester que son hilos más resistentes, no tienen fibras sueltas o flotantes y que soportan mucho mejor los esfuerzos a los que son sometidos en los telares, pueden ser trabajados normalmente sin tener que ser engomados, pero es también posible engomarlos. En este caso lo que se busca es que el engomado mantenga unidos los filamentos que componen el diámetro total del hilo evitando así la rotura de uno de ellos y que luego 2

este filamento se enrede en un hilo vecino originando enredos y deshilachados que causarán roturas de hilos y fallas en los tejidos. 3.-PRINCIPALES OBJETIVOS DEL ENGOMADO:     

Recubrir el hilo para evitar despeluzamiento. Mejorar su resistencia a la abrasión. Mejorar su resistencia a la tracción. Mejorar su resistencia a la flexión. Proporcionar elasticidad y elongación.

Los hilos de algodón de un solo cabo son imposibles de ser tejidos en telares planos sin ser previamente engomados, ya que estos se despeluzan y rompen con mucha facilidad. Los hilos de algodón retorcidos de dos o más cabos si pueden ser tejidos sin mayores complicaciones y lo que se hace mayormente es únicamente aplicarles una cera protectora que permita un mejor desempeño en los telares. Todo este proceso tiene como principal razón u objetivo hacer que los hilos de algodón puedan ser tejidos a la mejor calidad posible, con la menor cantidad de roturas de hilos que signifiquen menos paradas de las máquinas logrando así mejores eficiencias y tejidos de buena calidad. 4.-CON QUÉ SE ENGOMA: Para el engomado de las urdimbres existen una amplia variedad de productos debido esto también a la amplia gama de fibras textiles existentes de distintos tipos y orígenes, como son las de tipo animal (proteínicas), las de tipo vegetal (celulósicas) y las sintéticas, por esta razón es difícil encontrar un producto único que sea de amplio espectro y dé una buena respuesta en todos los casos. 5.-TIPOS DE PRODUCTOS ENCOLANTES: A continuación se citan los productos más conocidos en el mercado agrupados por su origen químico, del cual dependen sus propiedades: 5.1.-ENCOLANTES NATURALES: a. Colas de fécula o de almidón.- Su origen está en los vegetales, se hayan pues almacenados en los granos de los cereales o en los tubérculos; como el arroz, el maíz y las papas. b. Colas de almidón o féculas modificadas.- Son los mismos productos naturales modificados químicamente para corregir sus defectos o limitaciones, como poder mantener su viscosidad en el tiempo, una mayor estabilidad de las soluciones y que una cola preparada hoy pueda ser usada al día siguiente. c. Colas de celulosa.- Son moléculas afines a la celulosa pero con mayor facilidad de eliminación posterior. Se obtienen de impregnar la pasta de la madera con hidróxido de sodio y se forma el álcali-celulosa. A continuación puede ser tratada ya sea con cloruro de metilo obteniéndose la metilcelulosa (MC), ya sea con ácido monocloroacético obteniéndose la carboximetilcelulosa (CMC) o con óxido de etileno con lo que se obtiene la hidroxietilcelulosa (HEC). De todos ellos el más conocido es la carboximetilcelulosa o CMC 3

Los productos agrupados en estas siglas (CMC) presentan muchas ventajas respecto a las otras colas naturales:      

Poseen una excelente capacidad formadora de película. Gran adherencia con las fibras. Película más elástica. Requiere de menos humedad ambiental para tejer. Se conserva más tiempo sin perder viscosidad. Menor grado de contaminación.

d. Colas de Albumina.- Se obtienen por hidrólisis de los huesos y de las pieles de los animales, según su procedencia la viscosidad y la solubilidad pueden ser muy distintas. 5.2.-COLAS SINTÉTICAS: El más conocido es el alcohol polivinílico o simplemente PVA por sus siglas en ingles. Se obtiene saponificando el acetato de polivinilo. Es un polímero sintético artificial producido por la polimerización del monómero de acetato de vinilo.

6.-CARACTERÍSTICAS O PROPIEDADES DE UNA GOMA:         

Tener adecuado poder de cohesión. Tener buena capacidad de formación de película Tener elasticidad y resistencia a la rotura Tener buena resistencia a la abrasión. Tener buena fluidez o poder de penetración. Tener flexibilidad y maleabilidad Ser higroscópica Ser de fácil desengomado Ser económica.

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7.- DONDE SE REALIZA EL ENGOMADO: Para realizar el proceso u operación de engomado se requiere de una máquina altamente sofisticada, de gran tamaño y equipada de una serie de mecanismos y dispositivos de control, dividida en sectores destinados cada uno de ellos a cumplir una determinada función en los hilos. Esta máquina es llamada de engomadora y existen de varios tipos y diferentes marcas o fabricantes, siendo una de las más conocidas la Sucker.

7.1.- Partes de una engomadora:      

Fileta o soporte para rollos de urdido. Batea de engomado Zona de pre secado y secado Zona de pos encerado Zona de separación en seco por barretas Cabezal de enrollado

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Además es necesaria una instalación con depósitos u ollas de gran diámetro y capacidad para la preparación y almacenamiento de las gomas, así como instalaciones de vapor y agua por medio de tuberías y bombas para el traslado de la goma.

8.- COMPOSICION GENERAL DE LAS GOMAS:   

Vehículo----------------------El agua Base de la fórmula----------Sustancias aglutinantes o encolantes Aditivos-----------------------Ceras y otros.

9.-REQUISITOS PARA FORMULAR UNA GOMA: Para poder formular una goma correctamente y lograr que esta alcance el objetivo es necesario conocer lo siguiente:           

Densidad de los hilos. Título del hilo Tipo de fibra. Si es crudo o color. El pick up. Ligamento del tejido. Densidad de la trama. Temperatura y humedad de la sala de tejido. Peso (kg.) de la urdimbre a engomar. Tipo de telar; pinzas, proyectil, chorro de aire, etc. Características y propiedades de los encolantes.

De todos estos puntos o parámetros de control estudiaremos y analizaremos con más detenimiento y profundidad el “Pick Up”, parámetro importante para determinar el volumen de goma a preparar para una determinada urdimbre. 9.1.- Definición de Pick Up:-Es la capacidad que tiene un material textil para levantar o absorber un líquido en un proceso húmedo. Se define como el número de litros de baño encolante que se llevan 100 kg. de hilo. Esto quiere decir que si 100 kg. de hilo levantaron 100 lts. de baño encolante el pick up será del 100%

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En un proceso de engomado a diferencia de una tintura el pick up puede ser algo más alto debido a la densidad del medio líquido que es mayor debido al encolante. En este caso podría suceder que 100 kg. de hilo levanten 150 lts. De baño, lo que significaría que tiene un Pick Up del 150%. 9.2.- Como determinar el pick up de una urdimbre.- Para conocer el pick up de una urdimbre hay que tener el volumen inicial del baño encolante y el volumen final tomado luego del engomado, la diferencia será la goma absorbida por los hilos y por lo consiguiente su pick up. Si una urdimbre de 200 kg. durante el engomado se levantó un total de 230 lts. de goma su pick up será de:

9.2.- El pick up de una urdimbre depende de los siguientes factores:       

Afinidad natural de las fibras por la goma. Temperatura de la goma. Viscosidad de la goma. Torsión de los hilos. Dureza del revestimiento de los rodillos exprimidores. Presión de los rodillos exprimidores. Densidad de los hilos de urdimbre.

Las modernas máquinas que permiten trabajar a alta presión de exprimido presentan pick up de entre 80 a 90%, las encoladoras más antiguas ofrecen valores menores de escurrido que alcanzan valores de pick up comprendidos entre 130 a 170%. TABLA DE PICK UPS Y REGAIN

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10.- LOS SOLIDOS Y LA VISCOSIDAD: La solución encolante como ya se mencionó está compuesta por un vehículo que es el agua, una base que son sustancias aglutinante o encolantes y en algunos casos son agregados aditivos, estos productos diluidos en el agua bajo ciertas condiciones, que luego veremos en la preparación de la goma, le transfieren al baño un determinado porcentaje de sólidos tornándolo denso y viscoso, ambos parámetros, viscosidad y % de sólidos deben ser debidamente determinados y controlados para cada tipo de urdimbre. De este porcentaje de sólidos depende en gran parte el porcentaje de carga de goma de la urdimbre, el cual se regula y determina en base al título y calidad del hilo. TABLAS DE CONCENTACION DE SOLIDOS EN LA GOMA.

El Pick Up en el hilo está influenciado por la viscosidad del baño encolante, a su vez la viscosidad depende de la concentración de sólidos, a mayor concentración mayor será la viscosidad. La viscosidad depende en parte de la temperatura de la goma, en general si la temperatura disminuye la viscosidad aumenta, por eso la importancia de mantenerla en la batea de engomado a temperaturas entre 85 a 90°C. 8

El cambio de viscosidad afecta el pick up a mayor viscosidad mayor será el pick up, obviamente esto significa una mayor cantidad de encolante sobre el hilo. Existen tablas que marcan la concentración de sólidos de una goma para determinadas urdimbres, tomando en cuenta los títulos de los hilos y las densidades de las urdimbres. Estas son obtenidas por medio de estudios y pesquisas y son una guía para la formulación de una goma. 11.. CARGA DE GOMA: Se define como la cantidad ideal de goma seca sobre el hilo de la urdimbre, es el factor más importante en la obtención de una alta eficiencia en el telar. Los sólidos son transferidos al hilo por medio del vehículo (agua) que luego de ser pasador por el área de secado de la máquina se elimina la humedad y debe quedar en el hilo únicamente el contenido sólido del producto encolante o goma. Idealmente la película del encolante debe recubrir todo el hilo y penetrar en su estructura en un grado suficiente. Demasiada penetración puede dejar la superficie desprotegida y otorgarle al hilo un carácter quebradizo, muy poca penetración dejará el encolante sobre la superficie, lo cual resultará en el desprendimiento de la película en los procesos de tejido. Por lo tanto es muy importante tener un óptimo balance de penetración y recubrimiento. Telas con un alto número de puntos de contacto entre trama y urdimbre requieren de una mayor cantidad de encolante para protegerlos del mayor grado de abrasión. Para determinar la cantidad de goma que se ha depositado en el hilo, hay que ver el porcentaje de peso que ha aumentado la urdimbre en relación al peso del hilo antes de ser engomado. Para esto se toman muestras de hilo engomado de los costados y centro de la urdimbre, se embolsan e identifican y son enviadas al laboratorio para su análisis. Las muestras son pesadas con goma, luego pasan por un proceso de desengomado y finalmente se secan hasta el punto de mantener la humedad natural de la fibra o Regain, que para el caso del algodón es de 7.5%. Luego estas muestras son nuevamente pesadas y el resultado da una diferencia de peso con relación al hilo engomado, esta diferencia viene a ser él % de carga de goma en el hilo. Fórmula para encontrar la carga de goma expresada en porcentaje: También se puede obtener el % e carga de goma atreves de la siguiente fórmula:

Existen tablas elaboradas por medio de pesquisa y estudios que sirven como medios orientativos y punto de partida para la formulación de una receta.

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TABLAS DE CARGA DE GOMA EN LOS HILOS:

Los porcentajes de sólidos en un hilo oscilan desde un 18% en el caso e hilos de algodón finos hasta 7% en los hilos más gruesos. En el caso de los multifilamentos la necesidad es muy inferior ya que solo se busca el pegado entre sí de los filamentos cosa que se logra fácilmente con un porcentaje inferior al 4%.

12.- FORMULACION DE UNA GOMA: Como ya se mencionó, para elaborar una receta es necesario conocer varios aspectos tanto del artículo o tejido a engomar como de los productos de engomado y la máquina. *Tabla de datos a tener en cuenta para la formulación de una goma:

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CAPACIDADES DE EQUIPOS

12.1.-RECETA PARA UNA GOMA

12.2.- PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR UNA GOMA: a. En la olla de preparación medir correctamente el volumen inicial de agua establecido, 65% a 70% del volumen final de goma pretendido. b.

Iniciar la agitación con las paletas de la olla de preparación.

c. Adicionar el producto encolante lentamente y en forma de lluvia para evitar la formación de grumos. (CMC). Debidamente pesado d. Batir la mezcla a frio durante unos 10 a 15 min. Para que se consiga una perfecta dispersión, lograr una homogenización. e. Abrir el vapor de modo que la mezcla llegue al punto de ebullición, normalmente 95°C. Una vez alcanzada la temperatura cocinar durante unos 20 min. Los almidones químicamente modificados y los naturales 35 min. Con el batidor prendido.

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f. Adicionar los productos auxiliares como los lubricantes y otros, mantener 10 min. más el hervor y batido. g.

Medir correctamente el volumen final de la goma.

h.

Controlar las propiedades de la goma, contenido de sólidos y viscosidad.

Para los controles de la goma se utilizan tres aparatos o dispositivos, el cronómetro y la copa Zahn son utilizados para controlar la viscosidad de la goma y el refractómetro es utilizado para medir el porcentaje de sólidos.

13.- ESTIRAJE EN LA ENGOMADORA: El estiramiento de los hilos durante el engomado ocurre en todas las etapas en las que están sometidos a tensión, pero fundamentalmente el fenómeno ocurre cuando ellos están húmedos durante el secado. Entre la batea de engomado y los cilindros secadores es la principal área o zona de estiramiento en la engomadora. Los hilos de algodón y la mayoría de los hilos de fibras naturales cuando están húmedos se tornan más elásticos y se elongan con más facilidad. Los estiramientos de los hilos de algodón deben estar situados en valores de 1.5% medido desde el rollo de urdimbre a la entrada de la batea hasta el cabezal de la máquina. El estiramiento de los hilos de urdimbre en el caso de estar destinados a tejidos sargas, satenes o gabardinas pueden alcanzar hasta 2.0% como valor máximo.

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14.- COBERTURA DE HILOS EN LA BATEA: La cantidad de los hilos de urdimbre es realmente uno de los factores principales del engomado, La urdimbre que tenga una alta densidad de hilos por centímetro o pulgada, cerca al límite que es físicamente posible tejer requiere de un optimo engomado para proporcionarle las cualidades capaces de resistir el alto grado de rozamiento y fricción que la alta densidad origina entre los hilos vecinos, las horquillas, los lizos y el peine. El número máximo de hilos que entran en la batea de engomado depende de su diámetro y deberá haber siempre entre cada hilo y su vecino una distancia mínima igual a su propio diámetro. Cuando el número de hilos excede esta norma se deberá usar dos bateas para engomar los hilos a fin de que estos puedan tener realmente un contacto normal con la goma. 14.1.- TABLA DE COBERTURAS:

Como dato adicional podemos señalar que para tejidos de felpa o rizo para toallas donde intervienen dos tipos de hilos de urdimbre en dos rollos distintos, se hacen dos engomados diferentes, el rollo de los hilos destinado al fondo se realiza un engomado con 6% a 8% de sólidos, mientras que los hilos destinados a los rizos o bucles se hace un engomado mucho más suave con alrededor de 1.5% a 2% de sólidos. El engomado es de mucha importancia, logrando un buen engomado se tiene ya un 60% del tejido logrado.

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