Tecnología de TejeduríaFritz Legler, presidente, Sultex (USA) Inc. Spartanburg, SC, EE.UU., una
subsidiaria de Sultex Ltd. (Grupo Itema).Control del Proceso en la TejeduríaPor medio de la
aplicación de la electrónica moderna es ahora posible regular el proceso con un alto grado de
precisión.En este escenario, es esencial que nos pongamos de acuerdo sobre los aspectos que
determinan la calidad de la tela. En años recientes se han incrementado los estándares de calidad
de los tejidos elaborados en telares, así como las expectativas de la industria con respecto a las
ganancias de productividad, la optimización de los costos, y la reducción de los tiempos de paro en
el proceso de tejeduría.Los principales factores considerados para la medición de la calidad son
propiedades del tejido y los defectos en el mismo. Se ha vuelto imperativo minimizar los defectos
derivados del proceso de tejeduría a alta velocidad, ya que estos defectos se pueden corregir,
generalmente, sólo a costos considerables.Aceptables niveles de defectos aplicados a la mayoría de
los tejidos de algodón de alta calidad a través del mundo son cotizados por 100 metros de tejido de
primera calidad. Hace 20 años la tolerancia era de 15 defectos irreparables (por cada 100 metros de
tejido), pero la cifra ahora es de sólo 5. Esta tendencia continuará en el futuro y probablemente
será reducida a 3 defectos permisibles en la mayoría de los casos.También en los últimos 20 años,
la proporción de “segundas” se ha reducido de un máximo de 3% a 0.5%. Pero las metas de los
productores de tela en los años venideros contemplan una reducción de “segundas” a un 0.3%.
Salón de tejeduria equipado con máquinas de tejer Sultex (antes Sulzer Textil)Reducción de
paros de máquinaAsociado con la calidad del tejido es la necesidad de reducir drásticamente el
tiempo de paro de la máquina. Esto es más crítico en términos económicos con el aumento en el
rendimiento de la máquina, puesto que la eficiencia de la planta se reducirá incluso si el tiempo
de paro y la frecuencia de paros permanecen inalterados.Los productores de tela entienden que,
normalmente, sólo hay unos pocos defectos permisibles por cada 100 metros de tejido elaborado. Esta
reducción se ha podido obtener, entre otras razones, por la reducción dramática de los paros de la
máquina de tejer. En la tejeduría del algodón, por ejemplo esto ha significado (durante los últimos
20 años) una reducción de un 50% en los paros de la máquina, esto es, tan poco como 3-5 paros por
cada 100.000 pasadas en promedio se logran ahora en la tejeduría del algodón en telares de alta
velocidad. Incluso en la tejeduría de tejidos de lana cardada y lana peinada, en los que la calidad
del hilo es aún más relevante, se pueden reducir los paros generales por medio de la optimización
del proceso de tejeduría.Examinando más de cerca las principales causas de los paros de las
máquinas de tejer, se puede determinar que de cada 3-5 paros en la tejeduría del algodón, el 20%
están relacionados con problemas en la trama, y el 80% restante se deben a deficiencias en la
urdimbre. Hablando generalmente, de las principales causas del paro de urdimbre, el 20-30% se deben
a defectos en el hilo; el 30-40% están directa o indirectamente relacionados con la preparación de
la urdimbre y la tejeduría; y el 30-40% restantes se pueden atribuir a influencias del mismo
proceso de tejeduría.Cabe señalar que, a pesar del hecho de que las velocidades de tejeduría de los
sistemas de inserción de trama tradicionales se han doblado durante las dos décadas pasadas, los
mejoramientos en el proceso de tejeduría han asegurado la satisfación efectiva de requerimientos de
calidad cada vez más exigentes.Este progreso ha sido logrado parcialmente a través de varios
factores que mejoran la calidad y la productividad, tales como el mejoramiento general de la
calidad del hilo y avances obtenidos en las técnicas de preparación de la trama y la urdimbre. Aún
más decisivo, ha sido el progreso obtenido en la fiabilidad tecnológica y operacional de la
máquina.Es claro que la máquina de tejer de alta velocidad, con sus complejidades relacionadas con
el tipo de fibra, características del hilo, y estilos y acabados del tejido, requiere el uso de
ingeniería de alta tecnología.Proceso de optimización Para un mejor entendimiento de lo que
significa la inserción de trama a las velocidades actuales de la máquina en términos físicos, hay
que considerar que las máquinas de tejer de una sóla fase aplican y controlan velocidades de pasada
que sobrepasan los 60 metros/segundo, con velocidades de aceleración de más de 20.000 (m/s2) metros
en unos pocos milisegundos.Esto significa que la trama viaja a través de la calada a velocidades de
más de 200 km/hora en las modernas máquinas de tejer de una sóla fase, imponiendo increíbles
demandas en el diseño de los movimientos mecánicos de la máquina. Además, se requiere el uso de
electrónica sofistificada, que permite el control y regulación óptimos de la sincronización de
secuencias de movimientos en el proceso de tejeduría.A pesar de todo el progreso realizado en la
tecnología de tejeduría, el principal objetivo es el de minimizar aún más las interrupciones en el
proceso de tejeduría, previniendo así la formación de defectos irreparables, y ofreciendo
soluciones que no son sólo técnicamente prácticas sino que ofrecen también una ventaja económica.
Gradiente de tensión de trama de un hilo open-end insertado en una máquina de tejer con
chorro de aireEsfuerzos en el hiloUna gran tarea en la minimización de las frecuencias de paro y en
el aseguramiento de la calidad envuelve la optimización de los esfuerzos en el hilo, o sea,
tensiones relacionadas con el tiempo y/o elongaciones. Las tensiones que se presentan en la
urdimbre difieren fundamentalmente de las que ocurren en el hilo de trama.La optimización (en el
sentido de óptima tensión del hilo) significa mantener las tensiones en el hilo tan bajas como sea
posible, pero también tan apropiadas como sea necesario, ya que los paros pueden ser causados tanto
por un tensionado excesivo como por la falta de un tensionado suficiente.Los sistemas de tejeduría
están diseñados para trabajar, por ejemplo, a alta velocidad tanto con hilos de lana peinada como
con hilos de aramida. Sin embargo, el rendimiento de los materiales textiles en los sistemas de
tejeduría depende también de las propiedades de tenacidad y elongación de los hilos. En el caso
señalado, los hilos de lana peinada deben poseer típicamente una mínima resistencia pero también
una gran elongación, mientras que lo contrario sucede con los hilos de aramida.Tensión de la
tramaLas mayores tensiones de la trama que ocurren durante la inserción de la misma a través de la
calada son causadas por cargas máximas que tienen una duración extremadamente corta. Las cargas
máximas o pico siempre se incrementan cuando se aumenta la velocidad de la máquina o la velocidad
de inserción de trama bajo condiciones mecánicas iguales, independientemente de si la inserción del
hilo de trama se realiza en máquinas de tejer de proyectil, con chorro de aire, con pinzas, o
cualquier otro tipo de máquina de tejer de una sóla fase.Una característica especial del
monitorizado de la inserción de la trama en máquinas de tejer con chorro de aire es el registro del
tiempo de llegada de la trama en el lado de recibo de la máquina. Este tiempo de llegada cambia de
acuerdo a variaciones en las características del hilo.La señal registrada controla las presiones de
las toberas principal y de relevo, y la velocidad del hilo es luego corregida a la velocidad
apropiada si es necesario. Medidas de control destinadas a reducir los puntos máximos de tensión
(picos) durante la inserción de la trama incluyen frenos de trama electrónicos que permiten que el
tejedor pueda ajustar los tiempos de iniciación y de paro del ciclo de frenado, así como la fuerza
de frenado que se debe aplicar en cada canal de trama usada en la máquina.Ensayos preliminares
efectuados con nuevos dispositivos sensores especiales muestran que la optimización automática
“on-line” del ciclo de inserción de trama estará eventualmente al alcance de las posibilidades
económicas. Cabezas de medición o dispositivos de detección de la tensión son integrados en la
máquina de tejer y miden automáticamente la fuerza de tensión que actúa sobre el hilo de trama
durante la inserción. Con este sistema de control, los frenos de trama electrónicos podrán, en el
futuro, ser ajustados automáticamente de acuerdo a las fuerzas de tracción predeterminadas. Hasta
ahora, las fuerzas de tracción podían ser determinadas sólamente con la ayuda de costosos
instrumentos de laboratorio.Utilizando sistemas apropiados para el control del proceso -que
permiten el monitorizado “on-line” de la tensión de la trama durante la tejeduría- las últimas
generaciones de máquinas de tejer de alto rendimiento proveerán mejores condiciones para la
reducción de las roturas de hilo. En el futuro, esta tecnología será usada también para monitorizar
toda la fase de inserción de la trama, así como para la detección positiva de las pasadas
defectuosas.
Nueva máquina de tejer con chorro de aire, modelo L5400, de Sultex, con capacidad de control
por InternetTensión de la urdimbreDurante el proceso de tejeduría, la urdimbre es sometida a
esfuerzos friccionales y a elongaciones cíclicas que crean tensión en el hilo. Información
confiable sobre las fuerzas que actúan en los hilos de urdimbre se puede obtener sólamente con el
monitorizado de la tensión de la urdimbre.El proceso de tejeduría es la causa de disturbancias en
el flujo de la urdimbre. Aunque el 20% de las roturas de urdimbre están relacionadas con el hilo,
el 80% de las mismas se debe a la preparación de la urdimbre y al proceso de tejeduría mismo.
Desafortunadamente, no hay una fuerza de tracción constante que actúe en la faja de urdimbre en
términos de tiempo y lugar, ni a través del ancho de la urdimbre ni en dirección de la misma, ni de
hilo de urdimbre a hilo de urdimbre.Junto con el ajuste de la trama contra el peine, el factor que
ejerce una gran influencia en la elongación del hilo y el patrón de la fuerza es la geometría de la
calada, que puede variar considerablemente de acuerdo al ligamento y número y posición de los
marcos, así como el control de la barra portahílos.Están disponibles dispositivos especiales para
la detección de la tensión de la urdimbre, los cuales pueden ser incorporados a la máquina de tejer
para el registro de la tensión “on-line”. En una configuración de máquina, este dispositivo de
control del desenrollado de la urdimbre está basado en la medición directa de la tensión absoluta
del hilo. Las cabezas sensoras son colocadas en el rodillo de deflección, protegiendo así la mejor
precisión del mecanismo de desenrollado de la urdimbre.La influencia adicional de la tensión de la
urdimbre por medio de dispositivos de tensionado de urdimbre controlados positivamente permite
obtener mejores ajustes a los requerimientos del proceso. Controlado por un mecanismo de
excéntrica, estos dispositivos de tensionado garantizan el control de la urdimbre para alcanzar
mínimos niveles de paro de urdimbre.El control positivo de la urdimbre es de beneficio particular
para:•mejorar la separación de la urdimbre•reducir aún más la tensión de la urdimbre. Marzo-Abril
2003
