ES2953368T3 - Proceso de fabricación de tela con poros homogéneos - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a hilos y tejidos ricos en aire con poros en toda la sección transversal. Los hilos y tejidos ricos en aire tienen una alta humectabilidad, fácil secado, rápida absorción y mayor espesor. Cuando se utiliza hilo rico en aire para fabricar telas de felpa, se obtiene una tela más gruesa con mayor capacidad para absorber agua y también liberar humedad más rápido mientras se seca. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Proceso de fabricación de tela con poros homogéneos
Campo técnico
La presente invención describe una nueva “tela rica en aire” e “hilos ricos en aire” con poros en toda la sección transversal. La presente invención también describe el proceso para fabricar telas e hilos ricos en aire. En particular, la invención se refiere a la producción de telas e hilos ricos en aire que tengan una alta humectabilidad, facilidad de secado, rápida absorción y un mayor grosor. Las telas ricas en aire que tienen un grosor aumentado tienen la ventaja adicional de mantener el cuerpo caliente, ya que no permiten que el calor corporal se transmita fácilmente a través de la tela.
Antecedentes
La tela es un material flexible que consiste en una red de fibras naturales o artificiales, a menudo denominadas hebra o hilo. El hilo se produce hilando fibras crudas como lana, lino, algodón u otro material natural o artificial en una rueca para producir cordones largos. Las telas se forman tejiendo, tricotando o mediante técnicas no tejidas.
Las telas tejidas y de rizo están hechas, por ejemplo, de hilos de fibra de algodón 100%, mezclas de fibras en hilos como: algodón y viscosa, mezclas de algodón y modal, mezclas de seda y modal, hilos de fibra de bambú y mezclas de hilos de algodón y bambú.
Las telas planas, tales como sábanas o prendas de vestir, pueden estar hechas de algodón 100%; mezclas de poliéster y algodón; mezclas de poliéster y viscosa; mezclas de algodón y modal; mezclas de algodón, seda y modal; y cualquier combinación de los mismos.
Además, la mayoría de las fibras tienen propiedades absorbentes, pero el grado de absorción depende del tipo de fibra, la naturaleza del hilo utilizado y el diseño de la tela, etc. Sin embargo, mediante modificaciones adecuadas en la estructura del hilo, es posible aumentar la propiedad de absorción del hilo, aumentando de hecho la naturaleza hidrófila, lo que hace que los hilos absorban rápidamente y sean voluminosos.
Las toallas de rizo son generalmente materiales gruesos. Cuanto más gruesa sea la toalla, mayor será el área superficial y, por lo tanto, podrá absorber una mayor cantidad de agua. Cuando una tela de toalla encuentra una gota de agua, los bucles del pelo primero retiran la gota succionando la gota entre el espacio disponible entre los bucles del pelo y, a continuación, absorben el agua del interior del hilo en el espacio entre las fibras del hilo. Esta última parte se aplica también a las telas planas. El agua absorbida entra entonces en la pared secundaria y en el lumen de la fibra de algodón.
La cantidad de torsión en el hilo afecta a las propiedades de los productos de toalla. El hilo de pelo es generalmente un hilo de baja torsión. Los bucles de pelo proporcionan un área superficial máxima para la absorción de agua, y la baja torsión ayuda a la absorción al conferir propiedades de absorción al hilo. La urdimbre de fondo y la trama generalmente se tuercen mucho en comparación con el hilo de pelo. Los factores de torsión de fondo y de trama generalmente oscilan entre aproximadamente 3,8 y aproximadamente 4,2, dependiendo de la construcción de la toalla. Por el contrario, el factor de torsión en el hilo de pelo generalmente oscila entre aproximadamente 3,2 y aproximadamente 3,9. De manera similar, en el caso de telas planas, el factor de torsión para la urdimbre y la trama oscila entre aproximadamente 3,8 y aproximadamente 4,5.
Los hilos que se utilizan normalmente en las telas de rizo son gruesos y oscilan entre 738 dtex y 197 dtex (Ne (Número Inglés) de 8s a 30s) en configuración simple o doble para hilos de pelo, trama y fondo.
De modo similar, el recuento de hilos de urdimbre y trama, en el caso de las telas planas, oscila entre 492 dtex y 59 dtex (Ne 12s a Ne 100s) en una configuración simple o doble, según la construcción de la fibra, sus mezclas y la estructura del hilo fabricado con la misma.
Los diseños y adornos decorativos se forman utilizando filamento de poliéster, hilo hilado de poliéster, hilo de filamento de viscosa, hilo hilado de viscosa, hilo de algodón mercerizado, hilos mezclados de fibra de algodón y lino, hilo mezclado de fibra de algodón y ramio, hilos de fibra modal, hilo de chenilla, hilo de fibra de viscosa modificada y combinaciones de los mismos. Otras telas planas, como sábanas o prendas de vestir, están hechas de hilo de fibra de algodón 100%; mezclas de fibras de poliéster y algodón; mezclas de poliéster y viscosa; mezclas de algodón y modal, mezclas de algodón y seda y modal; mezclas de algodón y bambú; mezclas de fibras de algodón y algas marinas; mezclas de fibras de algodón y plata; mezclas de fibras de algodón y carbón; y cualquier combinación de los mismos.
Cuanto mayor sea la cantidad de espacio de aire libre disponible dentro del hilo, mayor y más rápida será la absorción del agua. Por lo tanto, para aumentar la cantidad de espacios libres (a medida que aumenta el espacio de aire, también aumenta el secado de la toalla después de la absorción) se deben realizar cambios estructurales en el hilo.
El alcohol polivinílico (“PVA”), una fibra artificial, tiene la propiedad única de disolverse en agua caliente. La o las invenciones anteriores aprovechan la propiedad de disolución del PVA introduciendo PVA en hilos mezclados y, por ejemplo, en el núcleo del hilo de algodón.
Existen varios métodos para introducir el PVA en el hilo de algodón mediante un sistema de hilado de algodón. Estos métodos han sido aprovechados anteriormente. Estos métodos son los siguientes:
a) Insertar fibras de PVA en el núcleo durante el hilado de anillos, insertando hilo hilado de PVA en la corriente de fibras de algodón en la zona de estiramiento durante el hilado de anillos en un marco anular.
b) Mezclar las mechas de PVA con las de algodón durante la alimentación en el sistema de estiramiento de un marco anular en un sistema de hilado SIRO.
c) Insertar cintas de fibras de PVA en el centro de las cintas de fibras de algodón en el extremo de alimentación de la zona de estiramiento de la mechera, torcer en la mechera y, posteriormente, hilar el hilo durante el hilado de anillos (véase, por ejemplo, el documento US-A-2007/087162).
d) Mezclar fibra de PVA con fibra de algodón en el proceso inicial de mezcla de fibras en un sistema de hilado de algodón.
e) Doblar el hilo de PVA con hilo de algodón retorciéndolo en la dirección opuesta al hilo de algodón, dejando la tela acabada final con hilo de algodón con solo unas pocas vueltas de torsión.
Al usar los métodos (a), (b) y (c), no se puede determinar la homogeneidad de la mezcla a través de la dirección radial en la estructura final del hilo. Además, mediante el uso de estos métodos no se pueden lograr “poros de paso” bien entrelazados en toda la sección transversal del hilo y en la superficie del hilo. Los poros formados son principalmente de tipo “cerrado” y “ciego”. El hilo fabricado mediante estos métodos puede ser hueco en el núcleo, pero la superficie está cubierta. Una superficie cubierta no permite que el agua entre tan fácilmente en el núcleo en un espacio hueco. Por lo tanto, estos métodos no son eficaces para lograr la estructura de hilo poroso en la tela final. La diferencia estructural en estas estructuras de hilo y las de la invención se puede entender bien a partir del diagrama esquemático de la Fig. 1.
Mediante el uso del proceso (d) se puede lograr una estructura de hilo poroso en la tela final. Este proceso presenta desafíos operativos en el proceso de mezcla debido al comportamiento de procesamiento completamente diferente de las fibras de PVA.
El proceso (e) implica un proceso de hilado separado para el hilo de PVA y el hilo de algodón.
Por lo tanto, se añade un coste adicional de un proceso de doblado con hilo de PVA, lo que hace que el proceso sea ineficaz en cuanto a costes. Además, la estructura del hilo es una estructura de fibra abierta que provoca una unión insignificante de las fibras.
Por lo tanto, existe la necesidad de un proceso económico y rentable para fabricar telas/hilos ricos en aire con poros en toda la sección transversal.
El documento EP 2172583 A1 se refiere a un proceso para fabricar una tela de ramio, comprendiendo el proceso las siguientes etapas: hilado de mezcla de una fibra de ramio de alto recuento, como una fibra de ramio de 2500 Nm o más, con una fibra soluble en agua como soporte para formar un hilo; dimensionar el hilo a baja temperatura; tejer el hilo para formar una tela gris; luego retirar la fibra soluble en agua de la tela gris retirando peso de la tela gris durante un proceso de acabado después de imprimir y teñir para obtener una tela de ramio de recuento superalto con una finura del hilo de ramio de 160 Nm o superior.
El documento WO 2009/098583 A1 describe un proceso para fabricar una hebra que comprende una mezcla de fibras naturales y/o artificiales y/o sintéticas y/o minerales, puras o mezcladas entre sí, que consiste en humidificar uniformemente las primeras fibras, mezclar las primeras fibras que se han humidificado con las segundas fibras que son solubles en un entorno en el que las primeras fibras no son solubles, producir una cinta de fibras compuesta por una mezcla de primeras y segundas fibras, tejer la cinta de fibras produciendo una hebra compuesta por un mezcla de primeras y segundas fibras. La hebra que consiste en la mezcla de primeras y segundas fibras se teje a continuación produciendo una tela y, posteriormente, las segundas fibras solubles se disuelven, para obtener una tela que consiste únicamente en las primeras fibras. Simon Havis: "Wool/PVA fiber production technology", Crimp Wool And Technology, Ilkley, Reino Unido, n.° 77, febrero de 1997, páginas 1-50, describe un método de procesamiento de fibra de lana sobre un sistema de estambre para fabricar hilos más finos mediante la eliminación del PVA. El documento US 2007/0087162 A1 describe un proceso en el que el hilo de pelo se teje con hilos de trama y urdimbre de algodón para producir telas de rizo, tales como toallas, en donde la tela se lava luego con agua tibia para disolver las fibras de PVA, con lo que se produce un espacio de aire hueco en todo el hilo de pelo, lo que corresponde a un aumento del espacio de aire en el hilo de pelo.
Compendio
Un objetivo de la presente materia consiste en proporcionar un método para fabricar telas que sean altamente humectables, fáciles de secar, de rápida absorción y más gruesas (voluminosas). Las telas tienen la ventaja adicional de mantener el cuerpo caliente y no permitir que el calor corporal se transmita fácilmente desde la tela (en lo sucesivo denominadas “telas ricas en aire”).
Otro objetivo de la presente materia consiste en proporcionar un método para fabricar telas de rizo que puedan absorber aproximadamente del 75% al 100% del agua que entra en contacto con ellas y secarse con una velocidad de secado del 10 al 30% más rápida que una tela normal.
Otro objetivo más de la presente materia consiste en proporcionar telas/hilos ricos en aire con poros en toda la sección transversal y también en la superficie.
Para lograr dichos objetivos, la presente invención proporciona un proceso de fabricación de telas ricas en aire. El proceso implica mezclar fibras de PVA con fibras de algodón. Método modificado para mezclar cintas de fibras de PVA junto con cintas de fibras de fibra de algodón en el marco de tracción de un sistema de hilado. Además, proporciona una pasada más en el marco de tracción para lograr la homogeneidad de mezcla en la dirección radial. Este método ayuda a lograr poros en toda la superficie del hilo final y a crear la estructura porosa del hilo en la etapa final de la tela.
El proceso utilizado en la presente invención simplifica el procesamiento de la fibra del material soluble en agua mezclada con la fibra de material base y elimina el coste de fabricación de una mecha o hilo de material soluble en agua.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor cuando se lea la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 ilustra la diferencia entre el hilo de PVA a base de núcleo y la Estructura de Hilo Rico en Aire.
La Fig.2 ilustra una secuencia de proceso para fabricar Hilo Rico en Aire.
La Fig. 3 ilustra las etapas del proceso de fabricación de Tela de Toalla Rica en Aire.
Las desviaciones muestran una trayectoria alternativa en la sección de hilado de anillos e hilado de extremo abierto. Los bloques sombreados son procesos opcionales.
Definiciones
Recuento inglés (Ne): número de madejas de 1693,36 m/kg (840 yardas por libra): 5905 dtex. Absorbencia: la propensión de un material a absorber y retener líquido, generalmente agua. Mezcla: un textil que contiene dos o más fibras diferentes, variantes de la misma fibra o diferentes colores y calidades de la misma fibra.
Mezclar: mezclar cantidades de la misma fibra tomadas de muchos lotes o diferentes tipos de fibra para producir un resultado uniforme.
Cardado: un proceso de fabricación de hilo hilado en el que las fibras se separan, distribuyen, igualan y forman una red. La red puede ser muy fina o gruesa. El proceso de cardado elimina algunas impurezas y una determinada cantidad de fibras cortas o rotas.
Hilado de núcleo: un proceso de hilado de hilos en el que un filamento (generalmente elástico bajo tensión) se cubre con una funda de fibras discontinuas para producir hilo estirable. El hilo y la tela resultantes tienen las características de la fibra de funda junto con la ventaja del estiramiento y la recuperación.
Hilo de núcleo: un hilo hecho enrollando un hilo/fibra alrededor de otro para dar la apariencia de un hilo hecho únicamente del hilo exterior.
Denier: se refiere al grosor de una fibra. Es la medida del diámetro de la fibra y se refiere al peso en gramos por 9000 metros.
Madeja: una longitud definida de material textil que varía según el material. Una madeja de lana mide 512,06 metros (560 yardas), el algodón y la seda miden 768,096 metros (840 yardas) y el lino mide 274,32 metros (300 yardas).
Pelo: un efecto de superficie en una tela formada por mechones o bucles de hilo que sobresalen del cuerpo de la tela, como una tela de toalla de rizo. Hilado: la etapa final en la producción de hilo. La torsión de las fibras en forma de cinta de fibras o mecha. Urdimbre: en tela tejida, los hilos que se extienden longitudinalmente y se entretejen con los hilos de relleno (trama). Trama: en tela tejida, los hilos de relleno que se extienden perpendicularmente a los hilos de urdimbre.
Hilo: un cordón continuo de fibras textiles que se crea cuando un grupo de fibras individuales se retuercen una alrededor de otra.
Material base: algodón, mezclas de algodón, seda, fibras modales, acrílico, mezclas de algodón y bambú, mezclas de algodón y algas marinas, mezclas de algodón y plata, mezclas de algodón y carbón, mezclas de poliéster y algodón, mezclas de poliéster y viscosa, mezclas de algodón y modal y combinaciones de los mismos.
Material soluble en agua: material que tiene la propiedad única de disolverse en agua caliente, por ejemplo, alcohol polivinílico (“PVA”), una fibra artificial.
PVA: un polímero sintético disponible en forma de filamentos y fibras cortadas. Las fibras de PVA se disuelven fácilmente en agua tibia o caliente a una temperatura de aproximadamente 40 grados Celsius a 110 grados Celsius sin la ayuda de ningún agente químico.
Cinta de fibras: es un cordón continuo de fibras sueltas reunidas sin torsión. La producción de la cinta de fibras es la primera etapa de la operación textil que convierte las fibras discontinuas en una forma que puede estirarse y, finalmente, retorcerse para formar un hilo hilado.
Porosidad: la porosidad es la relación entre el volumen de las aberturas (huecos) y el volumen total del material. Superficie porosa del hilo que tiene huecos de aire de mayor tamaño en la estructura del hilo para una rápida absorción y eliminación temprana del agua que está siendo absorbida. Poros de paso: abiertos al exterior y permiten el flujo de fluido.
Aislamiento térmico: es una medida de la cantidad de calor que puede resistir una tela desde su superficie para disiparse en la atmósfera.
Humectabilidad: la humectabilidad o humectación es el proceso real cuando un líquido se propaga sobre un sustrato o material sólido. Se puede estimar determinando el ángulo de contacto o calculando el área de propagación o el tiempo necesario para la propagación.
Descripción detallada
La presente invención se refiere a un proceso de fabricación de tela que comprende hilo con una pluralidad de poros de paso entrelazados que están distribuidos homogéneamente por toda la sección transversal del hilo según la reivindicación 1. Además, la invención se refiere a nuevos hilos/telas ricos en aire con poros en toda la sección transversal. También se describe el proceso de fabricación de tela rica en aire. El proceso comprende básicamente las siguientes etapas:
a) mezclar cintas de fibras de material soluble en agua con las cintas de fibras de material base en un marco de tracción para obtener cintas de fibras mezcladas;
b) extraer las cintas de fibras mezcladas obtenidas en la etapa (a) hasta que se obtengan cordones mezclados homogéneamente;
c) hilar previamente el cordón mezclado homogéneamente obtenido en la etapa (b) para obtener una mecha bien mezclada;
d) hilar la mecha bien mezclada obtenida en la etapa (c) para obtener hilos;
e) tejer o tricotar telas utilizando hilos obtenidos en la etapa (d) como al menos uno de los componentes;
f) tratar la tela obtenida en la etapa (e) con agua para disolver el componente soluble en agua y obtener un hilo con poros;
g) teñir opcionalmente la tela obtenida en la etapa (f) para obtener tela teñida; y
h) opcionalmente, tratar después la tela teñida obtenida en la etapa (g).
La tela se lava con agua tibia para disolver las fibras solubles en agua. La cantidad de fibras disueltas depende del recuento del hilo o los hilos utilizados. La cantidad de fibras solubles en agua presentes puede variar de aproximadamente el 8% a aproximadamente el 25% del peso del hilo. Por ejemplo, la fibra soluble en agua puede estar presente como el 8%, el 10%, el 12%, el 14%, el 15%, el 16%, el 18%, el 20%, el 22% o el 24% del peso del hilo. Al disolver las fibras solubles en agua se producen espacios de aire adicionales en la estructura del hilo, lo que corresponde a un aumento del espacio de aire en el hilo. Al aumentar los poros de paso en el hilo, la tela resultante (por ejemplo, toalla) es más suave y voluminosa que la tela de algodón estándar (por ejemplo, una toalla de algodón) que tiene buenas propiedades de secado y permeabilidad al agua.
Las telas e hilos de rizo de la presente invención pueden absorber, por ejemplo, entre aproximadamente el 75% y el 100% del agua que entra en contacto con el hilo o la tela (Cantidad de agua según el Método de Ensayo ASTM D4772). En una realización preferida, los hilos ricos en aire y las telas de toalla de la presente invención pueden absorber entre aproximadamente el 75% y el 100% del agua que entra en contacto con el hilo o la tela de toalla. En otra realización, las telas ricas en aire pueden absorber más del 75% del agua que entra en contacto con el hilo o la tela y se secan a una velocidad del 10 al 30% más rápida que el hilo o tela normal. En otra realización más, los hilos y telas porosos son de un 30 a un 40% más voluminosos que los normales y tienen propiedades de aislamiento térmico de un 20 a un 30% más altas.
El hilo rico en aire descrito en la presente memoria contiene normalmente fibras de material base y una fibra que se disuelve en agua tibia, es decir, PVA (alcohol polivinílico).
El hilo rico en aire se usa en el pelo de la toalla o tela para toallas, mientras que en el caso de una tela plana, tal como una sábana, el hilo de urdimbre y/o de trama puede ser un hilo rico en aire.
El hilo de pelo rico en aire se teje con hilos de trama y urdimbre de material base para producir telas de rizo, como toallas. La tela se lava luego en agua tibia para disolver las fibras de PVA. El PVA puede estar presente como el 8%, el 10%, el 12%, el 14%, el 15%, el 16%, el 18%, el 20%, el 22% o el 24% del peso del hilo. Al disolver las fibras solubles en agua se producen espacios de aire adicionales en la estructura del hilo de pelo, lo que corresponde a un aumento del espacio de aire en el hilo de pelo.
Al aumentar los poros de paso en el hilo de pelo, las toallas resultantes son más suaves y voluminosas que las toallas de algodón convencionales, con buenas propiedades de humectabilidad y secado. En el caso de telas planas, el hilo de urdimbre y/o trama rico en aire contiene de manera similar fibras de alcohol polivinílico (PVA) en la estructura del hilo de algodón como material base.
El algodón que puede formar el componente principal de la superficie del hilo de pelo o del hilo de urdimbre-trama puede ser de cualquier origen; por ejemplo, indio, egipcio, australiano, de los Estados Unidos de América (EE. UU.), Siria o Rusia.
La fibra soluble en agua utilizada es PVA. Las propiedades de las fibras disponibles para la fabricación de hilo de PVA hilado se indican a continuación en la tabla 1.
Tabla 1: Propiedades de las fibras discontinuas cortadas disponibles para la fabricación de hilo de PVA hilado.
En realizaciones específicas:
El proceso de fabricación de tela rica en aire comprende las siguientes etapas y se puede entender con referencia a la Fig.2 y la Fig.3:
Producción de cintas de fibras de material soluble en agua a partir de fibras solubles en agua
Las fibras de material soluble en agua (es decir, fibras de PVA) se procesan primero a través de una cámara de soplado en el sistema de hilado de algodón. En el proceso de hilado, las fibras se convierten en cintas de fibras mediante el proceso de cardado y el uso de un marco de tracción (una o dos pasadas, según sea necesario para asegurar la uniformidad de las fibras en la corriente). El intervalo de la cintra de fibras de material soluble es de 0,05 a 0,40 Ne.
Se fabrica una cinta de fibras de material soluble en agua en el marco de tracción con una madeja más fina mayor o igual que madeja 0,05. El denier de las fibras del material soluble en agua es normalmente de aproximadamente 1 dtex a 2,4 dtex (de 0,9 a aproximadamente 2,2 denier). Puede tener una longitud de corte igual o superior a 32 mm e igual o inferior a 51 mm (se puede utilizar fibra de 44 mm y 51 mm con modificaciones en los parámetros de máquina en el hilado).
Producción de cintas de fibras de material base a partir de fibras de material base
La cinta de fibras de material base puede estar hecha, por ejemplo, de diferentes mezclas de algodón, fibras de seda, fibras modales, fibras acrílicas; mezclas de algodón y bambú; mezclas de fibras de algodón y algas marinas; mezclas de fibras de algodón y plata; y mezclas de fibras de algodón y carbón. El hilo de urdimbre-trama de las telas planas puede tener mezclas de, por ejemplo, poliéster y algodón; mezclas de poliéster y viscosa; mezclas de algodón y modal; mezclas de algodón y seda y modal; mezclas de algodón y bambú; mezclas de fibras de algodón y algas marinas; mezclas de fibras de algodón y plata; mezclas de fibras de algodón y carbón, y cualquier combinación de los mismos. En el caso de las cintas de fibras mezcladas, cada componente se procesa por separado mediante cardado/peinado y las cintas de fibras cardadas individuales se mezclan posteriormente en marcos de tracción.
La cinta de fibras de algodón se prepara procesándola a través de la cámara de soplado, cardado, marco de tracción, peinadoras, y marcos de tracción finales, produciendo una cinta de fibras de madeja 0,05 o más.
Después del cardado, la cinta de fibras de algodón se peina para eliminar las fibras cortas. La cantidad de borra, o fibras de menos de 12 mm, retirada oscila entre el 7% y el 24% del peso del material de alimentación. Por ejemplo, el peso retirado puede representar el 8%, el 10%, el 12%, el 15%, el 16%, el 18%, el 20%, el 22% y el 24% del peso del material de alimentación.
Mezcla de cintas de fibras de material soluble en agua con las cintas de fibras de material base
Implica mezclar cintas de fibras de material soluble en agua con cintas de fibras de material base en el marco de tracción de un sistema de hilado de algodón. Además, la realización de dos o más pasadas en el marco de tracción para lograr la homogeneidad de la mezcla en la dirección radial es el método ideal para lograr poros de paso en la superficie del hilo final y crear la estructura porosa del hilo en la tela final, ya que las fibras solubles en agua se distribuyen uniformemente en la estructura del hilo. Esto es muy diferente del hilo “absorbente a base de PVA” normal, en el que las fibras de PVA se encuentran en el núcleo del hilo y solo se desprenden del núcleo en la etapa final de acabado, haciendo que el núcleo sea hueco con los denominados poros cerrados o ciegos y no toda la estructura porosa con poros de paso.
Hilado previo del cordón mezclado homogéneamente
Implica estirar el cordón mezclado homogéneamente en forma de mecha y producir una mecha torcida en una mechera. En la terminología convencional, esta etapa de proceso se denomina hilado previo, que prepara el material para el hilado final del hilo.
La torsión de la mecha con las fibras de PVA en la estructura se realiza de la manera normal, es decir, con la rotación de la aleta en el sentido de las agujas del reloj para dar una torsión en forma de “Z”. Como alternativa, la mecha puede girar en forma de “S”, invirtiendo la dirección de rotación de la aleta en sentido contrario a las agujas del reloj.
La mecha producida por estos métodos tiene un multiplicador de torsión para optimizar las condiciones de trabajo. La madeja de mecha oscila entre madejas aproximadamente 0,5 y aproximadamente 3,0.
Hilado de la mecha bien mezclada
El hilo rico en aire se hila en los marcos anulares utilizando los ajustes de mezcla preferidos, por ejemplo todos los parámetros de ajuste en el marco anular se determinan en función del tipo de material soluble en agua y otros materiales de base utilizados para fabricar el hilo. El hilo hilado en el hilado de anillos tiene un recuento que varía de aproximadamente 843,6 dtex a 184 dtex (Ne 7s a aproximadamente 32s) para telas de rizo y de aproximadamente 590 dtex a 59 dtex (Ne 10s a aproximadamente 100s) para telas planas. Cuando se va a fabricar hilo doblado, se doblan dos hilos individuales en torceduras de dos por uno con un TPI (giros por pulgada) de aproximadamente 5,5 a aproximadamente 16,5 TPI (216,5 a 649,6 giros por metro) en la dirección “S”. La dirección de torsión puede ser Z sobre S o Z sobre Z. Los recuentos resultantes serían de aproximadamente 2/843,6 dtex a aproximadamente 2/184 dtex (2/7s a aproximadamente 2/32s), para telas de rizo. De manera similar, los hilos doblados para telas planas pueden oscilar entre aproximadamente 2/590 dtex y aproximadamente 2/59 dtex (aproximadamente 2/10s a aproximadamente 2/100s) con aproximadamente el 50% a aproximadamente el 85% del TPI de un solo hilo como TPI de hilo doble TPI en la configuración Z sobre S o Z sobre Z. La longitud de corte de las fibras de material soluble en agua (PVA) es de aproximadamente 32 mm, 38 mm y 44 mm (con una base central más larga en la zona de estiramiento), que se pueden utilizar para hilar en el sistema de algodón. Los ajustes de la maquinaria dependen de la longitud de la fibra y los ajustes serán en función de la recomendación del fabricante de la máquina para estas longitudes. Para el recuento más grueso se puede usar la misma cinta de fibras mezclada con material soluble en agua (PVA) en el sistema de hilado OE para producir el hilo poroso para telas de toalla, tapetes y alfombras. OE significa hilado de Extremo Abierto (OE), una técnica de hilado diferente para fabricar hilo distinto del hilo hilado en anillos, donde el hilo se fabrica directamente a partir de cintas de fibras utilizando tecnología de hilado con rotor.
Los parámetros de procesamiento dependen de la fibra de material soluble en agua y el material base utilizados y/u otras fibras utilizadas en la mezcla. El hilo hilado en anillos se enrolla en paquetes grandes en el Autoconer utilizando los ajustes y parámetros de proceso adecuados.
Tejeduría o tricotado de los hilos para obtener tela
A) Tela de rizo
Las telas de rizo tejidas (por ejemplo, toallas de rizo) se forman a partir de tres tipos de hilos: 1) Urdimbre de Fondo 2) Trama 3) Urdimbre de Pelo. El primer tipo de hilo es la urdimbre de fondo. La urdimbre de fondo es el conjunto longitudinal de hilo que forma la base para la tela. El segundo tipo de hilo es el hilo de trama. El hilo de trama es perpendicular al hilo de fondo y se entrelaza con el hilo de fondo para producir una tela base. El hilo de fondo y el hilo de trama forman una tela base en la que se sujeta el tercer tipo de pelo de hilo en forma de bucles. Estos bucles sobresalen hacia afuera y contribuyen al grosor y volumen de la tela. Estos hilos están destinados a absorber agua de la superficie, por ejemplo, cuando se usan durante el baño.
El hilo de fondo tiene un recuento simple o doble. El recuento doble varía de aproximadamente 2/492 dtex a aproximadamente 2/197 dtex (Ne 2/12s a aproximadamente Ne 2/30s) y el recuento único de aproximadamente 590 dtex a aproximadamente 369 dtex (Ne 10s a aproximadamente Ne 16s) peinado o cardado. El hilo se puede fabricar utilizando cualquier técnica de hilado, por ejemplo, hilado en anillos, hilado con extremos abiertos, etc. En la realización preferida, el hilo de fondo está hilado en anillos cardados de aproximadamente 2/295 dtex (2/20s).
El hilo de trama tiene un recuento que varía de aproximadamente 843 dtex a aproximadamente 197 dtex (Ne 7s a aproximadamente Ne 30s), generalmente ambos cardados/peinados y fabricados con cualquier técnica de hilado, por ejemplo, hilado de anillos, hilado de extremo abierto, etc. En la realización prescrita, la trama es hilo hilado en anillos cardados de aproximadamente 369 dtex (Ne 16s).
El hilo de pelo tiene un recuento simple o doble. El recuento doble varía de aproximadamente 2/369 dtex a aproximadamente 2/197 dtex (Ne 2/16s a aproximadamente Ne 2/30s) y el recuento único de aproximadamente 843 dtex a aproximadamente 184 dtex (Ne 7s a aproximadamente Ne 32s) peinado o cardado. El hilo se puede fabricar utilizando cualquier técnica de hilado, por ejemplo, hilado en anillos, hilado con extremos abiertos, etc. En la realización preferida, el hilo de pelo está hilado en anillos peinados de aproximadamente 454 dtex (13s) fabricado con la Técnica Rica en Aire y comprende fibras de material soluble en agua.
El Multiplicador de Torsión para el hilo de trama y el hilo de fondo es de aproximadamente 3,4 a aproximadamente 5,4 torsión Z, generalmente dependiendo de la fibra y de la técnica de hilado.
Los hilos de fondo, la trama y los hilos de pelo se tejen juntos. La tela de rizo se fabrica generalmente en peines de 56s, 60s y 70s; sin embargo, el peine no es un factor limitante.
El tejido de rizo puede ser de rizo de 3 picos, rizo de 4 picos, rizo de 5 picos, rizo de 6 picos. La altura del pelo puede variar de aproximadamente 2,5 mm a 10 mm. La más común es de 4 mm a 6,5 mm.
B) Tela plana
Las telas planas se tejen con hilo de urdimbre rico en aire y/o de trama rico en aire. La construcción de la tela depende del uso final y del tipo de tela que haya de ser fabricada.
Tratamiento de la tela con agua
Las fibras solubles en agua (fibras de PVA) se disuelven durante el teñido o antes del teñido a una temperatura que depende del tipo de material soluble en agua utilizado. Sin embargo, la temperatura para disolver fibras de PVA varía de 40 °C a 110 °C dependiendo del tipo de fibra de PVA, la máquina de teñir, la proporción de licor y el tiempo de ciclo.
La proporción de licor es una relación entre el peso del material (Tela) y el agua (Volumen). La proporción de licor debería ser suficiente para facilitar la pronta disolución del PVA, al tiempo que permite el libre movimiento de la tela. La proporción de licor varía de aproximadamente 1:4 a aproximadamente 1:30. Por ejemplo, la proporción de licor puede ser 1:7, 1:12, 1:15, 1:20, 1:25, 1:22 o 1:28. Esto depende de la tecnología / configuración de las máquinas de teñir disponibles. En la realización preferida, la proporción de licor es de 1:4,5, que se considera la más baja en el proceso de teñido por lotes de salida en máquinas de flujo suave. En general, la proporción de licor 1:7 se utiliza en las máquinas de teñido por lotes de salida de flujo suave. En el caso de que el teñido se lleve a cabo en máquinas de cabrestante o Jigger, la relación entre el material y el licor es tan alta como 1:20.
Para fabricar un producto rico en aire, la fibra soluble en agua debe eliminarse por completo. La calidad del producto es independiente de la proporción de licor.
En otra realización, después del lavado, el licor se drena y se inyecta agua fresca para enjuagar y eliminar todo el PVA disuelto. El agua está a una temperatura que oscila entre aproximadamente 55 grados Celsius y aproximadamente 100 grados Celsius. Preferiblemente, el agua está a una temperatura más alta, tal como 100 grados Celsius. Por lo tanto, la tela se enjuaga con agua caliente después de escurrirla para eliminar cualquier residuo de PVA. Esta etapa de enjuague también asegura que las fibras sueltas se drenen junto con el agua de drenaje.
Teñido y tratamiento posterior
Después de disolver el material soluble en agua, la tela se tiñe con un proceso de teñido normal que se lava, blanquea y tiñe de la manera normal en una máquina de teñir telas. Durante el lavado, el blanqueo y el teñido, la temperatura de operación oscila entre aproximadamente 60 grados Celsius y aproximadamente 110 grados Celsius. Sin embargo, la temperatura para disolver el PVA varía de 50 °C a 100 °C, dependiendo del tipo de fibra de PVA.
La proporción de licor es una relación entre el peso del material (Tela) y el agua (Volumen). La proporción de licor debería ser suficiente para facilitar la pronta disolución del PVA, al tiempo que permite el libre movimiento de la tela. La proporción de licor varía de aproximadamente 1:4 a aproximadamente 1:30. Por ejemplo, la proporción de licor puede ser 1:7, 1:12, 1:15, 1:20, 1:25, 1:22 o 1:28.
En la realización preferida, la proporción de licor es de 1:4,5.
La calidad del producto rico en aire no depende del proceso de teñido. Si el PVA u otra fibra soluble en agua se retira adecuadamente durante el teñido del hilo o antes del mismo y, por lo tanto, el producto se vuelve Rico en Aire y se logran propiedades mejoradas, es decir, una mejor humectabilidad, un mayor grosor, un secado más rápido y una mejor absorbencia.
Después del lavado, el licor se drena y se inyecta agua fresca para enjuagar con el fin de eliminar todo el PVA disuelto. El agua está a una temperatura que oscila entre aproximadamente 55 grados Celsius y aproximadamente 100 grados Celsius. Preferiblemente, el agua está a una temperatura más alta, tal como 100 grados Celsius. El PVA se coagula durante la etapa de disolución y se disuelve rápidamente en agua caliente si no se mantiene la alta temperatura. Por lo tanto, la tela se enjuaga con agua caliente después de escurrirla para eliminar cualquier residuo de PVA. Esta etapa de enjuague también asegura que las fibras sueltas se drenen junto con el agua de drenaje.
Después del teñido o lavado, la tela debe secarse. Hay varias formas de secar la tela. En la presente realización, el secado se realiza mediante un hidroextractor, un abridor de cuerda, un secador de bucles y un rame. El secado gradual mejora el tacto manual.
El método de procesamiento también puede consistir en un blanqueamiento continuo y un intervalo de teñido continuo, seguidos de secado con aire caliente y secado en rame. Se debe tener cuidado para asegurar que el PVA se disuelva por completo durante el proceso.
Ejemplos
El siguiente ejemplo ilustra los parámetros típicos de fabricación de hilos de pelo, los parámetros de fabricación de toallas y los detalles de procesamiento.
La fibra de PVA utilizada en este ejemplo es una fibra de 38 mm de 1,55 dtex (1,4 denier) y algodón S6 de origen indio con una longitud de separación del 2,5% de 28 a 32 mm, un micronaire de 3,9 a 4,9, una resistencia de la fibra de 28 Gtex a 30 Gtex y un índice de fibra corta del 3,5 al 6,5%. Las fibras de algodón y PVA se mezclaron para producir un hilo de pelo que contenía un 85% de Cinta de Fibras Peinada J 34 (18% borra) y un 15% de PVA (1,4 denier).
A continuación se describen los parámetros del proceso de hilado y las propiedades de hilo para PVAH/ilo de Pelo Algodón.
Preparación de cinta de fibras de algodón
El algodón utilizado para la realización preferida del Ne 13s es el S 6 que tiene los siguientes parámetros:
Tabla 2: - Parámetros del algodón utilizado
El algodón se procesa a través de una cámara de soplado con una plumadora de balas, varioclean, unimix y un batidor ERM.
El algodón se procesa desde la cámara de soplado hasta el cardado, donde las fibras se individualizan. La madeja de la cinta de fibras de carda se mantiene en 0,1 suministrada desde la máquina a una velocidad de 145 metros/minuto.
La cinta de fibras de algodón procedente del cardado se procesa luego a través de un estiramiento en recipiente donde, en el extremo de alimentación, el número de dobladuras es de 6 y una madeja suministrada se mantiene en 0,12. La velocidad de suministro es de 450 m por minuto.
Dado que es necesario un peinado para eliminar las fibras cortas, las cintas de fibras del marco de tracción se procesan en una máquina unilap con 24 dobladuras y se forman en una solapa de 75 g/metro a una velocidad de suministro de 120 metros/min.
La solapa se procesa en una máquina peinadora con 8 cabezales y un suministro que resulta en una madeja de 0,10. Las peinadoras trabajaban a 350 pinzas/min con una alimentación hacia atrás de 5,2 mm por pinza. La borra extraída es un 18%.
Preparación de cintas de fibras de PVA
La fibra de PVA utilizada mide 38 mm * 1,4 denier. Las fibras de PVA se pasan primero por una cámara de soplado con un alimentador y un batidor MBO únicamente. Esto se debe a que la fibra de PVA es la fibra artificial y está limpia sin impurezas.
Las fibras de PVA de la Cámara de Soplado van a la máquina de cardar, donde las cardas funcionan a una velocidad de suministro de 100 metros/minuto y una madeja de 0,12. En la carda, las velocidades planas se mantienen bajas, de 90 a 110 mm por minuto, para minimizar el desperdicio.
La cinta de fibras de carda (PVA) se procesa luego a través de un marco de tracción nivelador, con 6 extremos hacia arriba y una madeja de suministro de 0,11. La máquina funciona a 300 metros/minuto.
Mezcla en marco de tracción
Un estiramiento de pasada de mezcla con 5 extremos de una cinta de fibras de algodón peinado se dobló a una velocidad de 200 metros/min. Se proporciona una madeja de suministro de 0,11 para mezclar y hacer que las fibras sean más paralelas entre sí.
Durante la alimentación de las cintas de fibras en el marco de tracción de mezcla, la cinta de fibras de PVA permanece en el centro de las cintas de fibras de algodón. De nuevo, se doblan 8 cintas de fibras mezcladas y se estiran en el marco de tracción de acabado para producir la cinta de fibras resultante, que tiene una mezcla uniforme transversal y longitudinal de fibra de algodón y PVA. La madeja de la cinta de fibras suministrada era de 0,11s de Ne y se suministró a través de un marco de tracción autonivelado (para asegurar la mezcla de dos componentes en la cinta de fibras final) a una velocidad de 250 metros/min.
Las fibras de la cinta de fibras suministrada son paralelas, enderezadas y bien mezcladas en la dirección radial y longitudinal.
La cinta de fibras mezcladas de PVA y algodón en el marco de tracción de acabado se mantienen en el extremo de alimentación de la mechera y se suministra una mecha de madeja 0,5 después de estirar y torcer la cinta de fibras de alimentación. La madeja de mecha suministrada fue de 0,5s Ne.
La siguiente tabla enumera las propiedades de la realización preferida: 454 dtex (Ne 13s).
Hilo rico en aire con PVAa/lgodón en la estructura.
Tabla 3: - Propiedades del hilo rico en aire
Hilado
La mecha bien mezclada así producida en la mechera se hila luego en hilo en el marco de hilado de anillos de algodón. En la realización preferida Ne 13s, la mecha de madeja 0,50 se estira 26 veces en el sistema de estiramiento del marco anular y se hila en hilo con 547,2 tμm (13,9 tpi). La máquina funciona generalmente a una velocidad de 7000 a 18000 rpm. En la realización preferida, la velocidad es de 11000 rpm. El hilo de las bobinas de marco anular se limpia y se enrolla en paquetes grandes en el autoconer.
Fabricación de telas
Las especificaciones mantenidas para la fabricación de la tela Rica en Aire se indican en la siguiente tabla:
Tabla 4: Especificación para la fabricación de tela rica en aire.
Las toallas con hilo rico en aire en el hilo de pelo y algodón en la trama y el fondo se procesan en la casa de teñido en forma de cuerda. El proceso de teñido consiste en disolver el PVA seguido de un proceso normal de teñido de algodón (si el material base es algodón). La disolución del PVA se realiza a 100 grados C durante 10 minutos en máquinas de flujo suave. Se drena el agua y se inicia el tratamiento previo. El tratamiento previo consiste en blanquear y lavar. Se realiza en una etapa utilizando lejía cáustica y peróxido de hidrógeno. El teñido es como el proceso de teñido de algodón estándar para el teñido reactivo. Después del teñido, se añaden suavizantes en medio acético para recuperar la suavidad de la fibra de algodón. Los suavizantes utilizados en toallas de rizo son a base de silicona, hidrófilos, por lo que la absorbencia no se reduce debido al suavizante.
Los ejemplos 2 a 7 proporcionan los parámetros de proceso de procesos utilizados para fabricar hilos ricos en aire utilizando diversos materiales de base y materiales solubles en agua. La siguiente tabla 5 proporciona breves descripciones de dichos procesos.
Tabla 5: Descripción de procesos utilizados en la fabricación de hilos ricos en aire
Ejemplo 2: Hilo rico en aire hecho con algodón J34
Los parámetros de proceso para fabricar hilo rico en aire utilizando PVA como material soluble en agua y algodón J 34 como material base se proporcionan en la siguiente tabla 6. Los parámetros incluyen todos los ajustes de máquina, la velocidad y el nivel de desperdicio de cámara de soplado, cardado, marco de tracción, unilap, peinadora, simplex, marco anular, arrollamiento para hilado de PVA y de algodón J34
Tabla 6: La siguiente tabla muestra parámetros de proceso para la fabricación de hilo rico en aire utilizando PVA y fibra de algodón J34.
Ejemplo 3: Hilo rico en aire fabricado con algodón J34
Los parámetros de proceso para fabricar hilo rico en aire utilizando PVA como material soluble en agua y algodón PIMA como material base se proporcionan en la siguiente tabla 7. Los parámetros incluyen todos los ajustes de máquina, la velocidad y el nivel de desperdicio de cámara de soplado, cardado, marco de tracción, unilap, peinadora, simplex, marco anular, arrollamiento para hilado de PVA y fibra de algodón PIMA.
Tabla 7: La siguiente tabla muestra parámetros de proceso para la fabricación de hilo rico en aire utilizando PVA y fibra de algodón PIMA.
Ejemplo 4: Hilo rico en aire fabricado con una mezcla de algodón S6 con fibra Sorona® de dupont. (No correspondiente a la invención)
Los parámetros de proceso para fabricar hilo rico en aire utilizando PVA como material soluble en agua y mezcla de algodón S6/Sorona® como material base se proporcionan en la siguiente tabla 8. Los parámetros incluyen todos los ajustes de máquina, la velocidad y el nivel de desperdicio de cámara de soplado, cardado, marco de tracción, unilap, peinadora, simplex, marco anular, arrollamiento para hilado de PVA y fibra Sorona®/algodón.
Tabla 8: La siguiente tabla muestra parámetros de proceso para la fabricación de hilo rico en aire utilizando PVA y fibra Sorona®/algodón.
Ejemplo 5: Hilo rico en aire fabricado con algodón S6
Los parámetros de proceso para fabricar hilo rico en aire utilizando PVA como material soluble en agua y Algodón S 6 como material base se proporcionan en la siguiente tabla 9. Los parámetros incluyen todos los ajustes de máquina, la velocidad y el nivel de desperdicio de cámara de soplado, cardado, marco de tracción, unilap, peinadora, simplex, marco anular, arrollamiento para hilado de PVA y fibra de algodón S6.
Tabla 9: La siguiente tabla muestra parámetros de proceso para la fabricación de hilo rico en aire utilizando PVA y fibra de algodón S6.
Ejemplo 6: Hilo rico en aire fabricado con algodón MCU5
Los parámetros de proceso para fabricar hilo rico en aire utilizando PVA como material soluble en agua y algodón MCU 5 como material base se proporcionan en la siguiente tabla 10. Los parámetros incluyen todos los ajustes de máquina, la velocidad y el nivel de desperdicio de cámara de soplado, cardado, marco de tracción, unilap, peinadora, simplex, marco anular, arrollamiento para hilado de PVA y fibra de algodón MCU5.
Tabla 10: La siguiente tabla muestra parámetros de proceso para la fabricación de hilo rico en aire utilizando PVA y fibra de algodón MCU5.
Ejemplo 7: Hilo rico en aire fabricado con PVA y fibra de algodón (no correspondiente a la invención)
Los parámetros de proceso para fabricar hilo rico en aire utilizando PVA como material soluble en agua y Algodón J 34 como material base se proporcionan en la siguiente tabla 11. Los parámetros incluyen todos los ajustes de máquina, la velocidad y el nivel de desperdicio de cámara de soplado, cardado, marco de tracción, unilap, peinadora, simplex, marco anular, arrollamiento para hilado de PVA y de algodón J34.
Tabla 11: La siguiente tabla muestra parámetros de proceso para la fabricación de hilo rico en aire utilizando PVA y fibra de algodón J34.
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La siguiente tabla 12 comprende varios ejemplos de telas fabricadas con Hilo Rico en Aire. En esta tabla, la columna 4 tiene la descripción del hilo utilizado en pelo de tela de rizo y la columna número 9 tiene el porcentaje de PVA utilizado en el mismo.
Claims (4)
1. Un proceso de fabricación de tela que comprende hilo con una pluralidad de poros de paso entrelazados que están distribuidos homogéneamente por toda la sección transversal del hilo, comprendiendo el proceso las etapas consistentes en:
a) mezclar cintas de fibras de alcohol polivinílico con cintas de fibras de algodón en un marco de tracción para obtener cintas de fibras mezcladas, en donde las cintas de fibras de alcohol polivinílico se mantienen en el centro de las cintas de fibras de algodón durante la alimentación de las cintas de fibras en el marco de tracción de mezcla; b) estirar las cintas de fibras mezcladas obtenidas en la etapa a), en donde la etapa comprende proporcionar una o más pasadas en el marco de tracción para lograr la homogeneidad de mezcla en la dirección radial;
c) hilar previamente el cordón mezclado homogéneamente obtenido en la etapa (b) para obtener una mecha bien mezclada;
d) hilar la mecha bien mezclada obtenida en la etapa (c) para obtener hilos;
e) tejer o tricotar telas utilizando hilos obtenidos en la etapa (d) como al menos uno de los componentes;
f) tratar la tela obtenida en la etapa e) con agua para disolver el alcohol polivinílico y obtener el hilo con poros; g) teñir opcionalmente la tela obtenida en la etapa (f) para obtener tela teñida; y
h) opcionalmente, tratar después la tela teñida obtenida en la etapa (g).
2. El proceso de fabricación de tela según la reivindicación 1, en donde el tratamiento con agua se realiza a una temperatura que oscila entre 40 °C y 110 °C.
3. El proceso de fabricación de tela según la reivindicación 1, en donde se combinan la etapa f) de tratamiento de la tela con agua para disolver el alcohol polivinílico para obtener el hilo con poros y la etapa g) de teñido.
4. El proceso de fabricación de tela según la reivindicación 1, en donde el hilo obtenido en la etapa d) es:
- un hilo de pelo, y dicho hilo de pelo se teje con hilos de urdimbre de algodón u otras fibras textiles e hilos de trama de algodón u otras fibras textiles para obtener una tela de rizo, o
- un hilo de trama y/o un hilo de urdimbre, y dicho hilo de urdimbre y/o de trama se teje con hilos de algodón u otras fibras para obtener una tela plana.
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