Una nueva perspectiva para mejorar el tamaño de la urdimbre

A principios del siglo XIX, la introducción del telar mecánico prometía el potencial de una producción de telas mejorada drásticamente. Sin embargo, el telar mecánico también introdujo un nivel de abrasión en el hilo de urdimbre que impidió este potencial de productividad. El problema de la abrasión pronto fue atacado tomando prestada tecnología desarrollada por la industria de los recubrimientos. En los recubrimientos, la protección de la superficie se proporcionó mediante la aplicación de aceites naturales que se reticularon para formar una barrera tópica permanente. El concepto proporcionó la solución, pero la tela tejida no era candidata para una barrera permanente contra la abrasión. El almidón pronto emergió como un material adecuado para proporcionar una barrera transitoria resistente a la abrasión para proteger el hilo de urdimbre. Este enfoque pronto condujo al desarrollo de la maquinaria necesaria para aplicar una barrera contra la abrasión y el concepto fue adoptado por la industria.

Durante los siguientes dos siglos, se han adoptado mejoras significativas en la tecnología y los materiales de los revestimientos para adaptarse a los cambios continuos en la composición del hilo, la formación del hilo y las tecnologías de los telares. Los tamaños de urdimbre ahora están diseñados para satisfacer las demandas de cada estilo de tela en una base de caso por caso. Los proveedores y técnicos de tamaños de urdimbre se han desempeñado admirablemente al tender puentes entre las tecnologías en continuo cambio involucradas en el viaje de la fibra a la tela. Ahora estamos más seguros al calibrar las reglas generales de viscosidad, penetración y niveles de adición de tamaño general para un rendimiento de tejido óptimo. La optimización de la formulación de apresto ahora se empareja con las variables desde la cortadora hasta la tela cruda.

Los avances en el uso de barreras superficiales de polímero / almidón dominan ahora el encolado del hilo hilado. La protección contra la abrasión, junto con casi 2 siglos de experiencia, ha logrado lo que ahora se considera óptimo en la pintura de hilos de urdimbre. Desafortunadamente, esta experiencia ha fomentado una actitud de complacencia ante el potencial de mejorar el rendimiento del tejido utilizando productos químicos en la caja de tamaño.

El uso de resinas nanométricas (oligómeros) ahora se ha evaluado como componentes en formulaciones de tamaños de urdimbre. Sobre una base teórica, y el enfoque de los recubrimientos de barrera, estos materiales proporcionan poco optimismo para las mejoras en el tejido. Químicamente, las resinas de oligómeros tienen las propiedades básicas de los polímeros de mayor peso molecular de la misma química, pero tienen un peso molecular demasiado bajo para la formación de una película viable. La menor adhesión y plastificación de los formadores de películas de barrera convencionales se convirtió en la principal esperanza de esta nueva tecnología. Los ensayos iniciales con oligómeros nanométricos en formulaciones de tamaños convencionales proporcionaron resultados prometedores tanto en la adhesión como en la plastificación del revestimiento de barrera. Además, la incorporación de resinas oligoméricas proporcionó diferencias que no se explicaron fácilmente.

1. Reducción de las paradas de urdimbre y llenado.

2. La fibra y el tamaño del cobertizo tanto en la cortadora como en los telares se redujeron drásticamente.

3. Aumento de las yardas de hilo duro en la viga del telar.

Estos resultados no encajaron perfectamente en el concepto de barrera del apresto de urdimbre. El aumento de yardas en la viga del telar indicaba lógicamente una reducción de tamaño en el hilo de urdimbre. Sin embargo, el análisis de descalcificación múltiple de hilo duro de pruebas y producción normal fue equivalente. La repetición de estos ensayos fue consistente con los resultados iniciales. Las resinas de oligómeros de tamaño nanométrico proporcionaban claramente un mecanismo para complementar la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento de barrera.

Se utilizaron fotografías microscópicas (60X) para determinar cualquier diferencia visual entre los hilos duros estándar y de prueba. Los hilos que contienen resina oligomérica en la formulación de apresto exhiben una superficie más lisa con menos rotura de fibras duras por la rotura de la hoja. Además, el examen de fotografías de 60X del hilo encolado indica una reducción significativa en el diámetro del núcleo del hilo. Los diámetros de hilo calibrado exhiben una reducción cercana al 20% en comparación con el hilo duro de formulación normal en la misma adición.

El examen de secciones transversales de hilo con aumento de 1040X antes de la caja de tamaño proporciona una explicación de la función de las resinas nanométricas dentro del haz de hilos. Los espacios vacíos entre las fibras en el haz son micrones o mayores en diámetro y volumen. Las fibras en los sistemas de hilados son levemente aniónicas, naturales o agregadas, que mantienen una fuerza repulsiva para mantener las fibras separadas. A medida que el hilo se humedece con el agua, una gran cantidad de partículas de resina de oligómero de milimicrones penetran y se adhieren a las superficies de las fibras. Las fuerzas repulsivas que existen entre las fibras se superan y la superficie de la fibra se modifica con partículas nanométricas. Estas pequeñas moléculas de resina proporcionan una atracción mutua similar y permiten que las fibras se acerquen para reducir parcialmente los espacios vacíos dentro del haz. La compactación inmediata del haz de hilos se produce tras el empapado. Ahora se dispone de un sustrato de hilo más pequeño para alojar la película de barrera. La cuenta del hilo permanece constante con un haz de menor diámetro. Un aumento en la densidad del hilo se atribuye a una mejor cohesión de las fibras dentro del haz.

La evaluación de Statamat y Uster del hilo encolado en una adición equivalente proporcionó diferencias reveladoras en las propiedades de los hilos encolados tanto en tracción como en alargamiento. Aunque las propiedades de tracción y alargamiento se ven afectadas, los valores bajos son los más importantes en el tejido. Se mejoran las propiedades de gama baja y se reduce el coeficiente de variación para proporcionar un hilo duro más uniforme. Un beneficio particularmente inusual de la mejora de la cohesión de la fibra ha sido una mejora promedio en la pérdida de elongación cercana al 30% de los controles de hilo encolado convencionalmente.

Años de experiencia con formadores de películas de encolado convencionales han optimizado la penetración y la encapsulación de la barrera de película en el hilo. Los niveles de adición y la ubicación de la película están controlados por la viscosidad de los formadores de película de alto peso molecular para minimizar la penetración y mantener el recubrimiento de tamaño.

La resistencia adecuada a la abrasión del revestimiento de barrera depende del área de la superficie que se debe proteger. El hilo calibrado es un cilindro en el que el área de la superficie es directamente función del diámetro del cilindro. El nuevo hilo creado por resinas oligoméricas de tamaño nanométrico en la formulación permite un agregado de tamaño total reducido para evitar el sobredimensionamiento y la fragilización del hilo duro 1 .

Los efectos de la resina oligomérica sobre el hilo son especialmente importantes para aumentar la tracción y el alargamiento de extremo bajo y la reducción del coeficiente de variación. Este efecto produce un sustrato de hilo más uniforme para los pasos posteriores del proceso de tejido. Los efectos sobre el hilo sin apresto de urdimbre se determinaron mediante la adición de una pequeña cantidad de producto oligomérico al aclarado final en un procedimiento de teñido simulado convencional 2 .

El desapretado de la tela cruda se logra utilizando procedimientos convencionales a niveles de pH ligeramente superiores a 7.

Beneficios demostrados de la resina oligomérica en hilos de urdimbre hasta la fecha:

1. Compactación inmediata del hilo de urdimbre.

2. Mejora de tensión y alargamiento de gama baja.

3. Reducción del coeficiente de variación.

4. Uniformidad mejorada del hilo de urdimbre.

5. Uso reducido de formadores de película de tamaño de urdimbre convencionales.

6. Deformaciones reducidas y paradas de llenado.

7. Tamaño reducido y desprendimiento de fibras en corte y tejido.

8. Limpieza reducida en la sala de corte y tejido.

9. Calidad de la tela mejorada.

10.