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Guias e Dicas
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Defeitos em fios de Algodão Para Malharia, Trabalhos de Engenharia Têxtil

Um breve trabalho sobre defeitos em fios de algodão

Tipologia: Trabalhos

2011

Compartilhado em 23/03/2011

ricardo-brino-11
ricardo-brino-11 🇧🇷

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FATEC-AM * Ricardo Brino RA; 091425 | Alexandre Marinho RA: 092504 4º Sem. Noturno TEC. TÊXTIL DE FIO / FIAÇÃO Introdução A falta de qualidade e a presença de defeitos nos fios podem resultar na perda de clientes. Normalmente, reduzem a margem de lucro e, em longo prazo, prejudicam seriamente o sucesso empresarial das fiações, tricotagens e tecelagens. Por isso, hoje em dia, o objetivo de uma fiação bem- sucedida é produzir, em estreita parceria com Malheiros e tecelões, fios de elevada qualidade, de forma econômica, algo que só é possível com uma utilização orientada e controlada da matéria-prima na fiação. Para que os fabricantes de tecidos utilizem os fios de modo adequado é, igualmente, importante que disponham de toda a documentação relativa à qualidade dos fios a serem processados, que não deve ser apenas compreensível pelos peritos em fiação. Desde sempre que nas indústrias de fiação de fibras têxteis existiu a preocupação de conceber fios cada vez mais regulares, ou seja, fios que mantenham exatamente o mesmo perfil (aspecto) e as mesmas propriedades (massa linear, torção, resistência à rotura, pilosidade, imperfeições, etc.) ao longo de todo o seu comprimento. São estas as características dos fios que irão permitir classificá-los como sendo de boa ou má qualidade. A qualidade de um fio depende essencialmente de três fatores: - matéria-prima, designadamente das suas características físicas (Comprimento, finura, ondulação/frisado, etc.) e homogeneidade; - maquinaria, nomeadamente o sistema de fiação (convencional “open-end, penteado, cardado, etc.); - humanos, tais como maputenção dos equipamentos, limpeza, erros de concepção de misturas, etc. As propriedades geométricas das fibras, particularmente o comprimento e a finura, assim como o tipo de fiação (cardado, penteado), influenciam, decisivamente, a regularidade dos fios. No que diz respeito às fibras naturais, nomeadamente o algodão, a contínua e progressiva evolução dos métodos de controlo das ramas — desde que se iniciaram procedimentos relativos à classificação e normalização nos EUA, até aos métodos mais recentes de classificação através de equipamentos (Figura 1), passando por técnicas agricolas e genéticas de desenvolvimento e seleção de novas espécies — permite produzir fios de algodão muito mais regulares. Figura 1 — Análise detalhada das ramas de algodão (HVi) Fonte: http://wwyw.uster.com/ O controlo da regularidade dos fios, para além de detectar as falhas e avaliar o nível técnico da produção, possibilitam, ainda, saber a que fatores se devem atribuir os defeitos existentes, indicando, igualmente, as medidas adequadas à sya eliminação e prevenção. No campo têxtil, e em particular na fiação, há um aspecto que convém salientar na medição das propriedades dos fios: a análise estatística. Qualquer técnico de fiação sabe, pela sua experiência, que uma única leitura da resistência de um fio feita num dinamômetro não tem praticamente significado, isto porque se fizerem 50 medições é provável que não se encontrem dois valores iguais, pelo menos até a segunda casa decimal. Por isso, para a avaliação de qualquer propriedade de um fio é necessário realizar um elevado número de medições, que variam com a propriedade que se está a medir, uma vez que o resultado final será lido em função do valor médio e de outros parâmetros estatísticos, como o coeficiente de variação (CV), desvio-padrão (s), intervalo de confiança (Q), entre outros. Regularímetro A evolução dos aparelhos que avaliam a qualidade dos fios tem sido significativa. Desde os antigos aparelhos da Zellweger Uster até aos moderníssimos aparelhos eletrônicos (Tester 5, da Uster, e OASYS, da Zweigle), a resolução dos equipamentos aumentou substancialmente, para além da capacidade de se poder utilizar em novas aplicações, como, por exemplo, a possibilidade de antecipar, no tecido ou na malha, os defeitos transportados pelos fios. As irregularidades de massa linear, imperfeições (nomeadamente, pontos finos, pontos grossos e neps) e pilosidade são os parâmetros mais importantes que se devem avaliar nos fios e que permitirão classificá- los em termos da sua qualidade e aplicação. irregularidade A regularidade de um fio avalia as variações no fio relativamente ao seu diâmetro. Nenhum fio de fibras têxteis é totalmente regular, todos possuem, pelo contrário, zonas mais grossas e zonas mais finas ao longo do seu comprimento. A irregularidade pode variar de acordo com o tipo de fibra e com a finura do fio. A irregularidade do fio em termos de massa linear condiciona muito o aspecto dos tecidos ou malhas, revelando-se sob a forma de raiados devido à reflexão ou transmissão da luz, quando se observam os tecidos e as malhas em contraluz (Figura 2) * Efeito de raiado na malha Imperfeições Fios produzidos a partir de fibras cortadas apresentam “imperfeições” (defeitos ou irregularidades frequentes e de pequenas dimensões do fio) que podemos dividir em três grupos: pontos finos; pontos grossos; neps. pontos finos pontos grossos neps A origem desses defeitos reside tanto na falta de qualidade da matéria-prima como nos processos de fiação não otimizados. Através de uma análise fiável das imperfeições, torna-se possível não apenas aperfeiçoar o processo de fiação como também tirar conclusões a respeito da qualidade da matéria-prima utilizada. Pontos finos e pontos grossos Uns elevados números de pontos finos e de pontos grossos existentes nos fios prejudicam, significativamente, a aparência de um tecido ou de uma malha. Além disso, o aumento da fregiiência dos pontos finos e dos pontos grossos nos fios representa uma indicação extremamente valiosa de gue a matéria-prima ou o processo de fiação sofreu uma redução da qualidade. Todavia, o aumento da quantidade de pontos finos nos fios não significa que haverá, igualmente, um aumento do número de paragens nos teares, pois, muitas vezes, os pontos finos nos fios possuem uma torção mais elevada comparativamente à torção nominal do fio. A resistência do fio não diminuirá, portanto, proporcionalmente com redução pontual da quantidade de fibras existentes em determinadas zonas do fio. No caso dos pontos grossos nos fios, as circunstâncias invertem-se. O aumento pontual da quantidade de fibras em determinada secção do fio, faz com que os fios apresentem uma torção menor nessas zonas, comparativamente ao valor da torção nominal do fio. Portanto, a resistência do fio, na área do ponto grosso, raramente é proporcional à quantidade de fibras existente nessa zona. As considerações analisadas nos parágrafos anteriores valem, sobretudo, para o caso dos fios produzidos pelos processos de fiação convencional (fiação de anel). Figura 8 - Pilosidade nos fios Figura 9-Exemplo de variações da pilosidade nos fios. A pilosidade dos fios poderá resultar de: - deficiente espaçamento entre cilindros de estiragem; - grau de estiragem elevado; - atrito em pontos de desvio do material (por exemplo, cursores); - revestimentos inadequados; - salas secas; - cargas eletrostáticas. A pilosidade dos fios pode trazer problemas para os artigos têxteis ao nível da formação do borboto, tratando-se por isso, normalmente, de uma característica indesejável dos fios. Variações na pilosidade do fio podem provocar um aspecto irregular num artigo de malha, após os processos de tingimentg e acabamento. Todavia, para algumas aplicações, como, por exemplo, para artigos que se destinam a ser cardada ou esmerilada, a pilosidade dos fios pode não ser problemática. No caso particular da tecelagem, a pilosidade excessiva em fios de teia, especialmente quando o tecido é produzido em teares a jacto de ar, pode provocar a prisão de fios próximos entre si e impedir a passagem do fio de trama pela cala. No caso dos teares de pinças, fios de trama com muita pilosidade podem influenciar negativamente a entrega do fio nas pinças. Nova geração de equipamentos Com o aparecimento dos Regularímetro de quinta geração (Uster Tester 5) passaram a avaliar-se outros parâmetros muito importantes para a qualidade do produto final, dos quais se destacam a determinação do diâmetro e do teor de impurezas e de poeiras de um fio - Figura 10 - Regularimetro Uster Tester5 Fonte: http://www uster.com/ Determinação do diâmetro médio efetivo do fio O exemplo a seguir exposto ilustra como uma variação do diâmetro pode afetar a aparência do produto final depois de processado. A Figura 11 seguinte mostra uma malha Jersey tricotada num tricolab com fios de massa linear Ne 20 (30 tex, Nm 33), 100% algodão penteado. Pode observar-se, claramente, que um menor diâmetro do fio faz com que os contornos das laçadas sejam mais acentuados. 180% cemirad entes friag apeun] Ms 20 ) Elfo = 112 Figura 11 — Variação do diâmetro nos fios Fonte: http://www uster.com/ No processo de tingimento final notam-se diferenças de tingimento nos dois fios que afetam desfavoravelmente o produto final. O fio de menor diâmetro aparecerá mais escuro, porque a mesma quantidade de corante é aplicada na mesma superfície. Influência das impurezas e poeiras nos fios durante os processos produtivos Um elevado teor de impurezas no fio terá forte influência no correto funcionamento dos processos de produção subsequentes (Figura 12). Figura 14 — Simulação de um tecido - fonte: http://www.zweigle.com/ Figura 15 - Simulação de ums malha - Fonte: http://www zweigle.com Irregularidades de origem mecânica no fio Os defeitos existentes em alguns dos elementos das máquinas de fiação (cilindros, revestimentos, rodas dentadas, etc.), preponderantes para a formação do fio, poderão provocam perturbações periódicas nos fios. Esses defeitos originam, em tecidos ou malhas, efeitos bem característicos, nomeadamente, raiados, barrados e efeitos “moiré”. Uma deficiente condução das fibras nas zonas de estiragem provoca ondas de estiragem, podendo a sua causa estar associada a deficiências nos elementos de estiragem. Os defeitos de origem mecânica podem ser avaliados recorrendo aos espectrogramas que se obtêm nos Regularímetro, quando da análise da qualidade do fio, e detectam-se sob a forma de “chaminés” bem definidas e salientes acima do curso normal do espectrograma (Figura 16). Figura 16 — Espectrograma de massa linear Exemplos de interpretação e localização de defeitos em espectrogramas de fios e repercussão dos respectivos defeitos nos tecidos e malhas O efeito das irregularidades periódicas dos fios nos tecidos ou malhas depende da sua aplicação e do comprimento dessas irregularidades. Direção da teia (tecidos) As porções de fio mais finas e mais grossas provocam maior ou menor transparência do tecido e aparente falta de paralelismo dos fios. Como a distribuição dos fios na teia é casual, não é provável que se encontrem a par muita porção de fio fino e de fio grosso que revelem um defeito muito notório. Direção da trama (tecidos) Direção das fileiras de laçadas (malhas) O resultado das irregularidades existentes na direção da trama (tecidos) e na direção das fileiras de laçadas (malhas) são mais graves e visíveis, principalmente tratando-se de irregularidades periódicas de grande comprimento, Defeitos periódicos nos fios de comprimento curto (1 em a 50 em) As variações de massa lingar do fio de comprimento curto (1 cm a 50 cm) repetem-se normalmente, muitas vezes, ao longo da largura do tecido ou da malha, resultando variações periódicas muito próximas umas das outras. Neste caso, um defeito periódico no fio situa-se, normalmente, num comprimento de 8 cm a 10 cm, podendo ter consegi ncjas notáveis sobre a aparência do tecido, resultando num efeito designado como “moiré” (Figura 17). Este pfeito é particularmente visível quando se observa o tecido ou a malha a uma distância de, aproximadamente, 50 cm a im. Figura 17 — Efeito “moiré” Fonte: hitp://www.schlathorst.com/ Por esse fato, podemos dizer que as irregularidades periódicas dos fios devidas a ondas de estiragem são predominantemente de pequeno e de médio comprimento, podendo dar efeitos de “moiré” e de barrados visíveis, sobretudo, na direção da trama dos tecidos e na direção das fileiras das malhas. Conclusão A seleção da qualidade de um fio é um fator de primordial importância na concepção de um artigo têxtil, devendo a sua escolha ser feita em função do fim gue se pretende. Existe tecnologia disponível que permite, com elevado grau de fiabilidade, avaliar as características físicas dos fios e prever o seu comportamento em determinadas aplicações, pelo que seria boa política de qualidade das empresas que se munissem desta tecnologia ou solicitassem ensaios a um laboratório externo para garantir a qualidade dos seus produtos. Em síntese, podemos dizer que todos os fios são bons para uma determinada aplicação, mas seguramente que nem todos são os ideais para a mesma aplicação. Bibliografia [2] Ferreira Neves, J.S. M., “A Irregularidade dos Fios Têxteis”, Edição subsidiada pelo Grêmio Nacional dos Industriais Têxteis, Porto, 1968 [ [2] Rei, Manuel F., Tese de Mestrado — “Análise de Defeitos em “Materiais Têxteis”, U.M,, Guimarães, 1998 [3] Uster Tester, “Mesure de la regularité — Manuel d'Application Nº 240 344-143002”, publ" ication de la Zellweger Uster SA, Janeiro de 1984 [4] Loepfe AG, “Novos padrões de qualidade para fiação de fios em contínuos de anéis”, artigo da Gebruder Loepfe AG, Suíça [5] Loepfe AG, “Yarn Master Spectra — Facts 1 — Imperfeições IPI”, artigo da Gebruder Loepfe AG, Suíça [6] Loepfe AG, “Facts 3 — LabPack: O laboratório on-line para a fiação”, artigo da Gebruder Loepfe AG, Suíça [7] Loepfe AG, “Índice de superfície SF”, artigo da Gebruder Loepfe AG, Suíça [8] Uster Tester 5, “Yam to fabric engineering — Textile laboratory”, artigo da Zellweger Uster, Suíça