Proceso de Mercerizado de Hilados de Fibras Celulósicas y sus Mezclas

.
Introducción
Los hilados, los tejidos y géneros de punto de fibras celulósicas puras o mezclas con fibras sintéticas se someten al mercerizado o caustificado con el objeto de mejorar la calidad del textil, producir determinados artículos y también para mejorar la afinidad de los colorantes por la fibra. Si bien este proceso es en general para las fibras celulósicas, la aplicación industrial está centrada en el algodón casi exclusivamente.
. .
Solo en casos especiales se pueden mercerizar hilados de fibras de lino y ramio. El hilado de algodón que ha sido mercerizado, reúne características de brillo que lo diferencia del hilado sin mercerizar. Es aconsejable partir de hilados peinados y con valores de torsión y de cantidad de cabos adecuados. imagen: www.colonial.com.pe
El proceso de mercerizado
El proceso de mercerización consiste básicamente en tratar el hilado con una solución de soda cáustica a concentraciones que oscilan entre 23-32ºBé, bajo tensión constante. Esta tensión permanece hasta que finalice el proceso, por medio de un lavado intensivo con agua caliente, que permite bajar la concentración de álcali a menos de 6ºBé. Se utiliza para hilados de alta calidad obteniéndose un producto de aspecto sedoso y brillante. El hilo que va a ser mercerizado, debe estar gaseado previamente para eliminar las fibras sueltas que aparecen como pilosidad en el hilado. Estos al quedar sometidos a la acción del agente de mercerizado, se encogen formando aglomerados fibrilares en la superficie del hilo que disminuyen considerablemente el brillo del mismo.
La historia y fundamentos teóricos del proceso se analizan detenidamente en el artículo El proceso de mercerizado. Φ

MERCERIZADO DE HILADOS DE ALGODÓN EN MADEJAS
Además de las características señaladas anteriormente, el hilado debe ser regular, es decir no debe tener zonas gruesas y zonas finas, ni tampoco estar sometido a tensiones en su devanado que den origen a encogimientos diferenciales posteriores, pues esto origina zonas de distinta intensidad del color cuando los mismos se tiñan.
Salvo casos excepcionales, el algodón hilado se merceriza en crudo o con un ligero descrude. Si el hilado se encuentra húmedo al entrar en contacto con la solución mercerizante, debe asegurarse que se ha escurrido uniformemente sino absorbe distintas concentraciones de solución cáustica y resulta despareja la absorción del colorante y por lo tanto el teñido.
Estudios de brillo realizados sobre hilados mercerizados con tratamiento previo han demostrado ser inferiores respecto al hilado mercerizado en crudo. Adicionalmente este último presenta el tacto más suave, ya que conserva las ceras que acompañan a la fibra naturalmente. Por supuesto que el humectante de mercerizado juega un papel importantísimo en este tipo de material, para producir un tratamiento uniforme.

EQUIPO DE APLICACIÓN. LA MERCERIZADORA DE HILADOS.
El equipo para la aplicación de este proceso se denomina mercerizadora, cuyo corte esquemático es el siguiente:


MERCERIZADORA HORIZONTAL CON TENSIÓN

Como se ve en la figura, la mercerizadora está compuesta por un par de cilindros metálicos (1) y (2), que giran alrededor de sus ejes, a la vez que ambos pueden acercarse o alejarse entre sí a lo largo de la línea horizontal (a)
Además un cilindro de caucho (3) presiona con una fuerza regulable sobre el cilindro (2). Debajo de los cilindros está colocada una artesa (4) que aloja la solución de mercerización que recircula constantemente mediante la bomba (b). En la parte superior pueden observarse unos rociadores (5) para el lavado del hilado una vez concluido el proceso.

MÉTODO OPERATIVO
Para operar por el método de mercerizado con tensión se comienza situando la madeja entre los cilindros metálicos, dando la tensión correspondiente mediante el desplazamiento del cilindro (1) en dirección opuesta al cilindro (2).
Se pone en funcionamiento la máquina se introduce la solución cáustica en la artesa y una vez impregnado todo el hilado, se ajusta el cilindro de presión (3).
Manteniendo la presión y el tiempo de contacto durante el tiempo que corresponda, y luego se vacía la artesa y se acciona el lavado introduciendo agua por los rociadores. Las primeras aguas de lavado se reutilizan para otras operaciones, y cuando la concentración de soda cáustica ha descendido por debajo de los 6ºBé, se sacan las madejas para ser neutralizadas y lavadas en otros equipos.
Los factores operativos que son necesarios para un correcto mercerizado, son los que se dan a continuación:

.Las madejas deben ser colocadas en forma regular sobre los rodillos en el equipo para evitar irregularidades en la contracción del hilado.
.
.Pequeñas variaciones de contracción dan origen a mercerizados desparejos y pueden ser atribuidas a un descrudado desparejo entre otros motivos.
.
.Se debe tener cuidado en mantener la solución mercerizante a temperatura constante, pues al lavar con agua caliente pueden calentarse partes del equipo en valores superiores de hasta 10ºC, dando origen a irregularidades en el mercerizado final.
.
.El lavado de las madejas debe efectuarse en forma regular y homogénea, tanto para los hilados situados en la parte externa de la madeja como para los ubicados en la parte interna, pues de lo contrario, al cesar la tensión y al encontrarse los hilos internos con una concentración de soda cáustica superior a la fijada (6ºBé), se puede producir una contracción con las consiguientes desigualdades en el brillo y afinidad tintórea.
.
.El secado posterior de las madejas debe ser a temperatura controlada y constante, ya que la capacidad de absorción de la celulosa mercerizada es muy sensible a la acción del secado.

Influencia de la concentración de soda cáustica
Ante todo debemos saber que el encogimiento del hilado es directamente proporcional a la concentración de soda cáustica. La relación es muy sencilla: A mayor concentración, mayor encogimiento. Pero muchos de los investigadores se preguntaron cuál sería  la concentración de mayor encogimiento y los trabajos de investigación realizados concluyeron que ese valor es 26,5ºBé para todos los tipos de hilados, aunque el valor de contracción particular depende del hilado ensayado.

.
Influencia de la temperatura de la soda cáustica

La influencia de la temperatura es decisiva en el proceso. Al aumentar la temperatura, disminuye la intensidad del mercerizado. Se han obtenido los mismos resultados con soluciones más diluidas a bajas temperaturas que con soluciones más concentradas a mayor temperatura.
.
.
En la tabla se ilustra para dos soluciones de soda cáustica (15ºBé y 30ºBé), como desciende la contracción del hilado a medida que aumenta la temperatura. Se observa claramente que la mayor contracción es obtenida a 0ºC en ambos casos, pero en la práctica industrial se fija en 18ºC el valor más conveniente, ya que un enfriamiento a temperaturas inferiores, produce una mejora en el brillo que no es compensada con el aumento de costos por gastos en refrigeración.


Influencia de la tensión en la mercerizadora del hilado

Este punto se puede resumir con una serie de experiencias prácticas que permiten concluir lo siguiente:

.La mercerización sin tensión no da brillo, mientras que dicha operación realizada con una ligera tensión es suficiente para conferir brillo al hilado.
.
.El máximo de brillo se logra cuando la tensión aplicada es la necesaria para llevar al hilo a la longitud previa a la contracción, verificándose que no se produce un aumento de brillo adicional al sobrepasar esta medida.
.
.El brillo obtenido por impregnación y lavado de los hilos sin tensión y estiraje posterior es muy pequeño, aún cuando la tensión requerida es muy grande.
.
.La opción intermedia entre las anteriores es viable. Esto es impregnación sin tensión, estiraje, lavado bajo tensión. Los resultados obtenidos son tan buenos como con el proceso completo bajo tensión, pero la fuerza que se debe aplicar en el estiraje es muy superior.

Influencia de las características del hilado
Los algodón de fibra más larga, son los mejores para ser mercerizados, ya que pueden ser sometidos a las tensiones requeridas, sin que exista desplazamiento de las mismas dentro del hilo. Dejando fija por un momento la variable de la longitud de fibras, y escogiendo una fibra de longitud adecuada, se analiza la incidencia de la torsión del hilado en el caustificado.
La torsión en un hilado influye en la libertad que tienen las fibras de acomodarse y orientarse en el caustificado, y ello a su vez influye en la resistencia del mismo.
A mayor torsión, menor libertad de orientación y menor resistencia. De aquí surge que los hilados que van a ser mercerizados tengan baja torsión si se desea aumentar la resistencia. Con esta premisa, se realizaron ensayos para determinar con que grado de torsión se obtenía la mayor resistencia, obteniéndose la siguiente conclusión:
“Los mayores incrementos de resistencia, del orden de 40 a 50% del hilado original, fueron obtenidos mercerizando hilados con factores de torsión entre 2,2 y 3”. Pero hay un factor adicional que se debe tener en cuenta: el retorcido. Como los hilados empleados para mercerizar están compuestos por 2 o más cabos, se estudió la influencia del retorcido llegándose a establecer la siguiente conclusión:
“Los mejores resultados de resistencia fueron obtenidos es con un bajo valor de retorcido, pero debido a que la tensión necesaria aplicar para contrarrestar el encogimiento es tan grande, que es preferible trabajar con valores de retorcido medios".
Finalmente una relación adicional fue hallada, pero para maximizar el brillo.
Esta relación surge entre los valores de torsión de los cabos simples y el del retorcido, encontrándose que el mejor brillo se logra cuando la torsión del conjunto de cabos es el 70% del valor de torsión de los cabos individuales.
.
<< Atrás
.

Ingresar a la Red

Síguenos en

  • Facebook: redtextil
  • Linked In: in/redtextil
  • Twitter: redtextilarg
  • YouTube: user/redtextilarg
Al momento de comprar insumos...

Te defines por:

1
94
Calidad
2
73
Precio
3
44
Innovación
4
40
Servicio
¡Añade una nueva respuesta!
» Ir a la encuesta. »
5 Votos que quedan

jVS by www.joomess.de.