Tecnología de no TejidosTerry Purdy, de Dilo Inc., empresa con sede en Charlotte, Carolina del
Norte Las Ventajas de la Perforación con Agujas de Trayectoria ElípticaLa reducción en el
estiraje de la napa usando este nuevo método es evidente en todas las velocidades, convirtiendo
este concepto en un avance importante en la tecnología del punzonado. Los primeros telares de
punzonado por agujas operaban según un principio intermitente en el que la napa o tela se iba
parando a medida que se perforaba. Al aumentar las velocidades de perforado, esto limitó el
rendimiento. Por eso, el arrastre de la tela se convirtió en continuo debido a que las velocidades
de perforado de hasta 1.500 por minuto eran la norma del día. Sin embargo, con agujas que
potencialmente pasaban más del 50% de su recorrido atravesando la tela (según el golpe, la
profundidad de penetración y el grosor del tejido), la velocidad de rendimiento se veía limitada
entonces por un máximo de avance por golpe. Un avance de más de 30 mm. estiraría demasiado la tela
y desviaría la aguja, provocando la rotura de la misma.Al principio, se quería llegar a velocidades
de rendimiento de la aguja de hasta 150 metros por minuto para suplementar el procesado de tejido
hilado por batán que proporcionaba el ímpetu necesario para desarrollar la tecnología de las agujas
de trayectoria elíptica (hiperperforado).La reducción consiguiente en el estiraje de la tela
evidente en todas las velocidades del avance hace que este concepto sea un avance muy significativo
en la tecnología de agujado.
Fig. I. Movimiento elíptico del carretel de la aguja El problemaEl cálculo del tiempo
durante cada golpe (tanto de bajada como de subida) en el que la aguja penetra la tela muestra como
este tiempo de reposo está influenciado tanto por la longitud del golpe de la aguja como por una
combinación de la profundidad de penetración y grosor del tejido. Naturalmente, a medida que
disminuye la longitud del golpe o aumenta la profundidad de penetración y el grosor de la tela, la
proporción de tiempo en que las agujas están en contacto con la tela aumenta. Con un golpe fuerte
(100 mm.) y flojo (10 mm.), la combinación de la profundidad de penetración y el grosor de la tela
nunca es de menos del 20 por ciento del tiempo total de cada golpe. A medida que el golpe disminuye
hacia los 25 mm. con un valor similar de profundidad de penetración y grosor del tejido, el tiempo
de reposo puede alcanzar teóricamente el 100 por cien. Típicamente, el tiempo de reposo es del
40-50 por ciento del tiempo total del ciclo (veáse la Tabla 1). Durante este periodo, la tela se
mueve hacia adelante contra la resistencia proporcionada por las agujas. Naturalmente, esto lleva a
un estiraje en la máquina de la dirección de la tela y consecuentemente, a un encogimiento
transversal.Si el tejido es pesado o la velocidad de avance alta, también se puede dar un desvío o
rotura de la aguja. Por eso el avance continuo causa dos problemas con el movimiento del carretel
de la aguja: limitaciones en la velocidad de rendimiento del tejido y distorsión incontrolable e
inevitable del tejido durante el proceso con la aguja.
Tabla 1. Tiempo de reposo como porcentaje del golpe total La soluciónEl movimiento de
una aguja elíptica (veáse la Ilustración 1) se crea al transmitir el carretel de la aguja
simultáneamente en dirección vertical y horizontal. De esta manera, las agujas se mueven con la
tela en vez de restringir su recorrido. Para lograr este efecto, los componentes verticales y
horizontales del movimiento del carretel de la aguja deben sincronizarse cuidadosamente. Desde que
el momento en el que la aguja entra la tela , el movimiento horizontal del carretel debe ser en la
dirección de la máquina. Por tanto, el golpe de retorno de las agujas debe ocurrir después de su
retirada de la tela.Golpe horizontalSi el golpe horizontal del carretel de la aguja está fijo (15
mm. es el valor típico), entonces la densidad del perforado se ve restringida, porque el golpe
horizontal y el avance del golpe y la tela están relacionados para lograr un desempeño óptimo. Para
algunas aplicaciones donde la velocidad del avance es el mejor criterio, esta es la opción
necesaria. También se ha usado un golpe más bajo fijo, como por ejemplo de 8 mm., en telares donde
los cambios del golpe de avance de la tela no se pueden anticipar. Sin embargo, para un uso más
general normalmente se puede utilizar un golpe horizontal variable de 0 a 6 mm. para que la
densidad del perforado no se vea tan restringida.Para una densidad de perforado dada de la tabla de
las agujas, la densidad se rige por el avance del golpe y la tela. Para evitar o reducir el
estiraje de la tela durante el proceso con la aguja, el movimiento del carretel horizontal debe
estar relacionado con el avance y el golpe preciso (y con la profundidad de penetración y el grosor
de la tela). Se puede ajustar hasta 0,1 mm.En cuanto al cálculo del tiempo de reposo de la aguja y
el avance de la tela que tendría lugar durante este tiempo de reposo, se puede identificar el golpe
del carretel horizontal adecuado. Es aproximadamente equivalente al avance de la tela durante el
tiempo de reposo.Los valores numéricos del golpe horizontal se muestran en la Tabla 2. Las cifras
de la Tabla 2 demuestran que:1) con un valor dado de penetración de la aguja y grosor de la tela,
el golpe horizontal aumenta con el avance y el golpe.2) con un avance fijo, el golpe horizontal
aumenta a medida que aumentan la profundidad de la penetración y el grosor de la tela.
Tabla 2. Golpe horizontal en función del avande, grosor de la tela y penetración de la
aguja Levantamiento del carretelEl levantamiento del movimiento del carretel horizontal es
necesario para que la mesa de fijación de hendidura con ranura y las placas desborradoras acomoden
dicho movimiento, con la posibilidad de que varias agujas utilicen la misma ranura. Por eso la
densidad máxima de la tabla de las agujas es actualmente de 3.857 por metro como máximo en una
tabla de 350 mm. de ancho. Con un golpe horizontal alto fijo, se reduce la facilidad de que las
agujas hagan un recorrido sin rumbo.
Fig. 2. Cambio en longitud (MD) vs. anvance/golpe Comprendiendo sus ventajasEl objetivo
de este artículo es cuantificar en términos textiles las ventajas de la tecnología de agujas de
movimiento elíptico. Dichas ventajas son las siguientes:• reducción de los cambios dimensionales•
mayor potencial de velocidad de avance• mejor superficie de fieltro debido a un tamaño reducido del
agujero de la aguja• un golpe y un avance más preciso, que también contribuye a lograr superficies
de fieltro superiores• menos rotura de la aguja• mejor enmarañamiento de la fibra• menores daños a
las telas base tejidasEs obvio que algunas son sólo ventajas estéticas o que sólo se evidencian en
producciones de tiradas extensas. Sin embargo, es posible calcular el estiraje de la tela con
diferentes condiciones del proceso de agujado.Comparaciones de cambio dimensionalSe han llevado a
cabo estudios para calcular los efectos comparativos en los cambios dimensionales de las telas de
las agujas con recorrido vertical y elíptico. Las variables implicadas en el proceso de la aguja
fueron el avance y golpe, profundidad de la penetración de la aguja, golpes por minuto y número de
tablas de aguja en funcionamiento. Se evaluaron diferentes pesos de tela en el telar.
Fig. 3. Cambio en longitud (MD) vs. peso del tejido Equipo y materialesLa formación de
la tela implicaba una tarjeta de doble cilindro llevador Spinnbau SSC 4-5 PP de 2.500 mm. que
producía dos telas paralelas dispuestas de manera transversal por una arrolladora Autefa Topliner
4004 y posteriormente agujeteada por una Dilo SI-LOOM OUG-II HVSGL 35. Dicha máquina cuenta con
cuatro tablas de agujas (dos para el golpe de bajada y dos para el golpe de subida) con 3.857
agujas por metro cada una y puede operarse con una, dos o cuatro tablas y con movimiento de la
aguja elíptico o vertical. El golpe puede variar de 0 a 6 mm.El tipo de aguja utilizado en dicho
estudio era de 15 x 17 x 40 x 3 con una cuchilla cónica y dos enmarañadores en cada filo. El primer
enmarañador estaba a 3-18 mm. de la punta. La fibra utilizada era fibra de poliéster de 3,3 dtex y
60 mm.Procedimiento experimentalLa tela se dispuso transversalmente a 3.500 mm. y se pasó por el
telar de aguja según diversas condiciones de procesado. En la telera de alimentación entre la
arrolladora y la entrada de la tela del telar, se colocaron marcadores a intervalos de 500 mm. para
medir su separación tras el agujado. De este modo se pudo medir el aumento de la longitud durante
el proceso completo de agujado. En realidad, dicha longitud es un total de lo que ocurre entre los
cilindros de alimentación de la telera y el telar, a través del telar y entre los cilindros de
despegue y los cilindros enrrolladores. Los cambios acontecidos antes y después en la zona de
agujado, según se calculó por las velocidades de los cilindros, se mantuvieron con consistencia, y
por eso las diferencias medidas de manera precisa reflejaron el comportamiento en la zona de
agujado. También se midieron los pesos en la dirección transversal.La mayor parte del estudio se
llevó a cabo con una tela de 400 g/m2. con un golpe y avance de 7 mm., penetración de la aguja de
600 golpes por minuto y un tablero de agujas.Los experimentos suplementarios incluyeron telas de
200 y 600 gramos por metro cuadrado y avances adicionales de 4 y 10 mm., penetración de la aguja de
8 y 12 mm. y 200 y 1.000 golpes por minuto. Se utilizaron dos y cuatro tablas. Se realizaron
mediciones durante cada conjunto de condiciones experimentales con el telar utilizado de manera
estándar con movimiento de aguja vertical y adicionalmente, con el golpe horizontal apropiado.
Mayo-Junio 2001
