Del Residuo a la Fibra para Hilatura: La Clasificación Es el Primer Paso

El origen del residuo textil puede influir en las propiedades finales del hilo en los procesos de reciclaje mecánico.

Informe especial de Textiles Panamericanos

Investigadores del Institut für Textiltechnik Augsburg gGmbH, en colaboración con la Technische Hochschule Augsburg y Trützschler Group SE, publicaron recientemente un estudio sobre el papel de la clasificación de materiales en el reciclaje mecánico de textiles. Su trabajo demuestra que el origen de los residuos textiles puede tener un impacto considerable en la calidad de la fibra, la preparación para la hilatura y el desempeño del hilo final, incluso cuando la composición de las fibras es exactamente la misma. El informe que se presenta a continuación resume estos hallazgos y pone de manifiesto por qué la clasificación del material constituye el primer paso para desarrollar una estrategia de reciclaje eficaz.

Introducción

El reciclaje mecánico de textiles desempeña un papel cada vez más importante en la transición hacia una industria textil circular. Una de las principales preguntas es bajo qué condiciones los textiles y los residuos textiles pueden reprocesarse para obtener una materia prima apta para hilatura y, posteriormente, producir hilos de alta calidad. Para lograrlo, la clasificación sistemática de los materiales es indispensable. Esta permite evaluar de forma confiable flujos de residuos heterogéneas, seleccionar la ruta de reciclaje más adecuada y ajustar los parámetros de las máquinas durante la preparación para la hilatura.

En el enfoque presentado en este trabajo, el reciclaje textil se concibe como un sistema continuo e interconectado. La clasificación del material, el desfibrado, la evaluación de las fibras, el cardado, la preparación de la fibra y la producción de hilo se consideran etapas vinculadas dentro de una cadena de valor cerrada, y no procesos aislados. El objetivo no es únicamente recuperar fibras a partir de residuos, sino reincorporarlas a nuevos productos textiles con la mayor calidad posible. Este enfoque permite analizar de manera sistemática flujos de materiales de distintos orígenes y definir ventanas de proceso reproducibles.

Diferentes Tipos de Residuos Textiles Requieren Distintas Rutas

Las materias primas secundarias difieren no solo en la composición de sus fibras, sino también en su historial de uso, nivel de contaminación, estructura textil y condición mecánica. Por esta razón, distinguir entre los diferentes tipos de residuos resulta fundamental en el reciclaje mecánico. Una clasificación práctica diferencia tres categorías: residuos posindustriales, preconsumo y posconsumo, permitiendo identificar sus diferencias esenciales sin generar una complejidad innecesaria.

Los textiles posindustriales, como los recortes de confección o los residuos de producción, generalmente se encuentran bien controlados. Provienen de procesos conocidos, poseen una composición de fibras definida y contienen una cantidad mínima de materiales extraños.

Los materiales preconsumo, como las prendas no vendidas, también presentan una composición conocida, aunque pueden incluir costuras, recubrimientos, etiquetas u otros componentes adicionales.

Los textiles posconsumo representan el mayor desafío. Al haber sido utilizados, pueden estar sucios y contener tanto elementos textiles como componentes no textiles, entre ellos cremalleras, botones, refuerzos o forros.

En este estudio se analizaron, bajo condiciones controladas, tres categorías de materiales: ropa de trabajo usada (65% algodón y 35% poliéster), representativa de residuos posconsumo; prendas nuevas idénticas, representativas de materiales preconsumo; y el mismo tejido suministrado en pieza, representativo de residuos posindustriales. De esta manera, se garantizó que las tres categorías tuvieran la misma composición de fibras y la misma estructura textil.

Para el procesamiento se empleó un sistema de desfibrado de dos etapas desarrollado en colaboración con Ommi S.r.l. (Prato, Italia). El equipo RecoMover, equipado con guarniciones de mayor apertura, realiza la eliminación automática de contaminantes y la apertura inicial del material. Posteriormente, el sistema RecoLine, equipado con guarniciones progresivamente más finas y seis cilindros de trabajo, lleva a cabo una apertura suave hasta alcanzar el nivel de fibra individual.

Los materiales posconsumo y preconsumo atraviesan dos unidades de tambor RecoMover y cuatro unidades de tambor RecoLine, mientras que los materiales posindustriales se procesan exclusivamente mediante seis unidades de tambor RecoLine.

Diferencias Visibles en la Calidad de la Fibra

La calidad de la fibra obtenida tras el desfibrado es determinante para producir una materia prima apta para la hilatura. Su evaluación se realiza mediante parámetros como la distribución de la longitud de las fibras, la longitud media de fibra L(n), el contenido de fibras cortas SFC(n), el grado de apertura, el contenido de impurezas, así como los niveles de polvo y neps. Estos factores influyen directamente en la resistencia del hilo, su regularidad y la estabilidad del proceso.

La longitud de las fibras se midió utilizando un equipo AFIS Pro 2, mientras que el grado de apertura y la proporción de fibra aprovechable se determinaron mediante un Shirley Trash Analyzer. A pesar de que todos los materiales tenían la misma composición inicial (65% algodón y 35% poliéster), se observaron diferencias significativas. Las fibras procedentes de residuos posindustriales presentaron la menor calidad, con una longitud media L(n) de 10.4 mm y un contenido de fibras cortas SFC(n) del 67.5%. El material preconsumo alcanzó una L(n) de 14.2 mm y un SFC(n) del 45.3%, mientras que el material posconsumo registró una L(n) de 12.4 mm y un SFC(n) del 55%.

Los análisis mediante espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR) confirmaron que no existían diferencias químicas entre los materiales, aparte del color, y que el lavado no tuvo un efecto significativo sobre la calidad de las fibras. En consecuencia, la menor longitud de las fibras en el material posindustrial se atribuye a diferencias en el proceso de desfibrado. Debido a la disponibilidad limitada de equipos, no fue posible utilizar configuraciones idénticas para todos los ensayos, por lo que se han programado pruebas adicionales.

Estos resultados demuestran que la clasificación de los materiales debe ir más allá de la simple composición de fibras. También es necesario documentar de forma sistemática la estructura del textil, las características de las prendas, los pretratamientos, los acabados y los parámetros del proceso de desfibrado para lograr un control confiable del proceso.

La Preparación para la Hilatura como Etapa de la Calidad

Una vez abiertas las fibras, la preparación para la hilatura determina si las fibras recicladas heterogéneas pueden transformarse en cintas de carda estables y, posteriormente, en hilo. La carda desempeña un papel fundamental al abrir, limpiar, individualizar y orientar las fibras, influyendo directamente en la regularidad de la cinta, la formación de neps y el contenido de fibras cortas.

Los experimentos se realizaron utilizando una carda TC 11, de Trützschler Group SE, en el Recycling Atelier del ITA Augsburg, con el objetivo de evaluar la influencia del tipo de material y de los parámetros del proceso sobre la calidad de la cinta de carda y del hilo. El estudio abordó tres aspectos principales: la influencia del tipo de material en el comportamiento durante el cardado, el efecto del cardado sobre la estabilidad del proceso y del hilo, y la relación entre la calidad de la fibra y la calidad del hilo.

Se aplicó un diseño experimental factorial completo con niveles mixtos. La mezcla de fibras estuvo compuesta por 70% de algodón virgen y 30% de material reciclado, obteniéndose un hilo de anillos de título Nm 34. Las variables estudiadas incluyeron tanto factores relacionados con el material como ajustes de la máquina en las zonas de precardado y cardado principal, entre ellos el número y la separación de los elementos de cardado y la velocidad del cilindro.

Este diseño permitió diferenciar claramente los efectos del material, los efectos del proceso y la interacción entre ambos. Esta distinción resulta fundamental en la práctica industrial, ya que una configuración que ofrece buenos resultados para un determinado flujo de materiales puede provocar un aumento de neps, una menor regularidad o inestabilidad cuando se aplica a otro tipo de material.

El Material es el Factor que Más Influye Durante el Cardado

El análisis estadístico mostró que el tipo de material es el factor predominante que afecta la preparación para la hilatura. El análisis de Pareto lo identificó como la variable de mayor influencia sobre el comportamiento durante el cardado, especialmente en los parámetros relacionados con la fibra. Se observaron efectos altamente significativos sobre la longitud media de fibra L(n) y el contenido de fibras cortas SFC(n), así como efectos significativos sobre el número total de neps y los neps presentes en el hilo.

También se identificaron interacciones relevantes entre el material y los parámetros del proceso. Los materiales reciclados responden de manera diferente a una misma configuración de la maquinaria; variables como la disposición de los elementos de cardado y la velocidad del cilindro producen efectos que dependen del tipo de material procesado.

En consecuencia, no existe una configuración universal de carda adecuada para todas las fibras recicladas. La clasificación del material debe preceder a la optimización del proceso. Solo después de caracterizar un material en función de su origen, composición, calidad de fibra y comportamiento durante el procesamiento es posible definir los parámetros más adecuados. Aunque los ajustes del proceso pueden compensar parcialmente las diferencias entre materiales, su eficacia siempre dependerá de las características del material. En la práctica, esto exige establecer ventanas de operación adaptativas para cada categoría de material.

Calidad del Hilo Durante la Hilatura

A pesar de las claras diferencias observadas en la calidad de las fibras y de las cintas de carda, los parámetros del hilo no siempre reflejaron esas diferencias con la misma intensidad. Las variaciones en la regularidad del hilo (CVm) fueron menos pronunciadas, lo que indica que el proceso de hilatura puede compensar determinadas irregularidades mediante la mezcla de fibras, su guiado y la aplicación de torsión.

Sin embargo, esto no reduce la importancia de la calidad de la fibra y de la cinta de carda. Las diferencias críticas deben identificarse en las etapas iniciales, antes de que se traduzcan en inestabilidad del proceso, incremento de desperdicios, reducción de las ventanas de operación o defectos en el hilo. Los parámetros de calidad del hilo, por sí solos, pueden no revelar estos riesgos subyacentes.

Con base en ocho parámetros clave — entre ellos la longitud media de fibra L(n), el contenido de fibras cortas SFC(n), el número total de neps, el CVm de la cinta de carda, el CVm del hilo, los lugares delgados y gruesos, y los neps del hilo — se estableció una clasificación del desempeño de los distintos materiales. Los materiales preconsumo obtuvieron los mejores resultados, seguidos por los posindustriales y, finalmente, los posconsumo. Estos resultados confirman que una mayor homogeneidad del material y un menor nivel de contaminación favorecen el procesamiento, mientras que los materiales más complejos pueden compensarse parcialmente mediante un control adecuado del proceso.

Clasificación del Control Predictivo del Proceso

La clasificación de los materiales no es simplemente una etapa de separación, sino un factor determinante del proceso. De ella dependen la selección de la ruta de desfibrado, las etapas de limpieza y los parámetros de cardado. En el reciclaje mecánico fibra a fibra, constituye la base para obtener una calidad reproducible.

Su implementación a nivel industrial requiere tres medidas fundamentales. En primer lugar, las flujos de materiales deben describirse detalladamente, incluyendo su origen, estructura, color, acabados, características de la prenda, nivel de contaminación y comportamiento mecánico esperado. En segundo lugar, la caracterización del material debe incorporarse directamente al control del proceso, orientando las decisiones relacionadas con el desfibrado, la limpieza y el cardado. Finalmente, es indispensable documentar sistemáticamente los datos del proceso para establecer ventanas de operación confiables y desarrollar modelos predictivos.

Cuando se trabaja con materiales de entrada altamente variables, la optimización convencional de la maquinaria deja de ser suficiente. Aplicar un mismo conjunto de parámetros a todos los materiales conduce inevitablemente a fluctuaciones en la calidad. Por ello, el control predictivo del proceso debe comenzar con el conocimiento del material, integrando la clasificación, la caracterización y la definición de la ruta de procesamiento en un único sistema.

Conclusiones

El estudio demuestra que el origen y la clasificación de las materias primas textiles secundarias ejercen una influencia decisiva sobre el reciclaje mecánico, la calidad de las fibras y el comportamiento durante el cardado. El tipo de material y su historial de uso afectan la longitud de las fibras, el contenido de fibras cortas, el grado de apertura y el nivel de contaminación, factores que, a su vez, determinan el desempeño durante la preparación para la hilatura y los ajustes requeridos en la maquinaria.

Aunque los parámetros del proceso pueden compensar parcialmente la variabilidad de los materiales, un control eficaz depende de una caracterización sistemática del material. En consecuencia, la clasificación de los materiales debe integrarse al desarrollo del proceso como base para implementar estrategias de cardado adaptativas, establecer ventanas de operación estables y producir materiales reciclados de alta calidad.

El reciclaje mecánico de alta calidad no comienza en la máquina, sino con el conocimiento del material. Solo cuando se identifican tanto las propiedades visibles como las ocultas del material y estas se incorporan al control del proceso, las fibras recicladas pueden convertirse en una materia prima confiable para la producción de nuevos hilos.

Lo Que Esto Significa

Para los hilanderos comprometidos con una industria textil más circular, este estudio deja un mensaje claro: el desempeño de las fibras recicladas comienza con el conocimiento de su origen.

Los materiales posindustriales, preconsumo y posconsumo pueden compartir la misma mezcla nominal de fibras, pero su comportamiento durante el procesamiento puede ser muy diferente.

Para las empresas de hilatura, esto significa que las materias primas recicladas no pueden procesarse utilizando una única configuración estándar. El origen del material, su estructura y su estado influyen directamente en la calidad de la fibra, el desempeño durante el cardado y las propiedades finales del hilo.

Las hilanderías con mayores probabilidades de incrementar exitosamente el contenido de fibras recicladas serán aquellas que clasifiquen cuidadosamente los materiales de entrada, supervisen las principales características de las fibras y asignen cada flujo de material a la ruta de procesamiento y a los parámetros de maquinaria más adecuados.

— Editores de Textiles Panamericanos

Nota del editor – Agradecimientos: Este informe fue presentado por el Dr. Lukas Lechthaler, experto en Tecnología de I+D de Trützschler Spinning, y elaborado por Bettina Cherdron, Amon Krichel y Mesut Cetin, del Institut für Textiltechnik Augsburg gGmbH y la Technische Hochschule Augsburg; Prof. Stefan Schlichter, de Technische Hochschule Augsburg; y Lukas Lechthaler y Luisa Verbocket, de Trützschler Group SE.

Tercera Edición de 2026