Optimizando la Calidad del Hilado
Una combinación de sistemas modulares diferentes puede proveer soluciones óptimas para la detección de materias foráneas en los procesos de despepitado e hilatura.
Reporte especial de T.P.
L
os modernos procesos de manufactura deben efectuar la producción correctamente desde el
principio, y esto es de suma importancia en los procesos de apertura y preparación de las fibras.
Igualmente, en la hilatura, se deben evitar a toda costa hilados contaminados o de segunda calidad.
Uno de los obstáculos para obtener hilados de primera calidad es la creciente cantidad de partículas y materiales foráneos en los mismos. En este artículo, basado en información provista por el fabricante alemán Trützschler GmbH & Co. KG, se presenta un método modular para resolver el problema de las materias foráneas en el despepitado y la hilatura.
La naturaleza y extensión de la contaminación de materias foráneas depende fuertemente del origen del algodón. El algodón estadounidense y australiano, que son recolectados 100% por máquinas, no tienen problemas significantes con materias foráneas.
Por otra parte, el algodón proveniente de Turquía contiene muchos contaminantes rojos en forma de cintillas. En la China, las hilanderías se tienen que enfrentar a hilados de algodón blanqueado así como a cintas de polipropileno blanco fluorescente. El algodón proveniente de Asia Central está contaminado con residuos de empaques blancos y no transparentes. Estos son algunos ejemplos.
Batalla de los sistemas
Varios separadores de materias foráneas, cada uno operando de acuerdo a principios de detección diferentes, están disponibles en el mercado. Además de diferentes clases de sensores, la presentación del material a los sensores y el método de iluminación son tratados de manera diferente. Cada sistema se distingue por una combinación de estas tres características.
Sensores
Los foto-sensores son sensores relativamene baratos que están colocados en línea y detectan diferencias en brillantez en el flujo circulante de copos fibrosos.
Los sensores ultrasónicos, también colocados en línea, detectan las partículas foráneas con superficies sólidas, que reflejan el sonido, pero no pueden detectar materias foráneas, hilos y cuerdas.
Los sensores de color, o cámaras 1-CCD (dispositivos cargados), son cámaras que escanean en línea con un solo chip de CCD. Estos sistemas son usados en escaneadores de oficina. La sensitividad depende de la resolución de estas cámaras y del ancho de escaneo. Debido a que estas cámaras trabajan con tres líneas de escaneo adyacentes -rojo, verde y azul- con un cierto "offset", el reconocimiento del color de los objetos en movimiento es limitado y resulta en los llamados efectos de ruido de color.
Mucho más efectivas, aunque también más costosas, son las cámaras tipo 3-CCD. En la actualidad, dichos sistemas son usados en cámaras de televisión. Los tres colores básicos -rojo, verdey azul- son separados por un prisma y son dirigidos simultáneamente a tres chips CCD. Este sistema se llama también un verdadero sistema de color. Gracias a este proceso simultáneo, la velocidad variable de los objetos en el flujo del material ya no tiene un efecto negativo. Corrientemente, las cámaras 3-CCD representan el método más avanzado para la detección de materias foráneas.
Iluminación
Otro factor importante en la determinación de la detectabilidad de los objetos es el tipo de iluminación. Las cámaras, así como el ojo humano, pueden detectar solamente objetos que se disttinguen entre sí debido al color, el contraste, la estructura o el brillo de los copos de algodón. Por esta razón, el tipo de iluminación aplicado en los separadores de materia foránea desempeña un papel esencial. Los estándares actuales son unidades de iluminación con tubos fluorescents operando con modo de luz reflejada.
Las fuentes de luz ultravioleta (UV) hacen claramente visible a los objetos blancos y otros objetos foráneos incoloros, con una fuerte reflexión de luz ultravioleta. Este fenómeno se llama fluorescencia, y tales objetos pueden incluir piezas de poliéster (PET), polipropileno, o incluso hilos de algodón blanqueado con brilladores ópticos. Con luz polarizada reflejada y los correspondientes filtros de cámara, se pueden detectar las diferencias en el brillo superficial de los objetos foráneos. El sistema alcanza sus límites con objetos opacos.
La luz polarizada transmitida es el sistema ideal para detectar objetos transparentes y semi-transparentes, tales como láminas de polietileno o tejidos de polipropileno provenientes de las balas de empacado. La presencia de estas partículas a menudo resulta en las temidas fibras foráneas.
Presentación del material La presentación del material fibroso a los sensores afecta también el desempeño de los separadores de materia foránea. Casi todos los sistemas en el mercado monitorizan el flujo del copo en un "chute" (vertedero inclinado) rectangular. Una gran desventaja es la velocidad indefinida de los copos de algodón y de los objetos foráneos. Debido a que la velocidad no es constante, las toberas de separación colocadas más adelante deben ser activadas durante un periodo de tiempo más largo. Esto resulta inevitablemente en una creciente pérdida de fibras buenas.
Sin embargo, una ventaja que no se debe subestimar es el tratamiento gentil de las fibras de algodón, que no son sometidas a esfuerzos mecánicos. Sistemas que realizan la detección en, o cerca, de la superficie de un rodillo de agujas rotativo tienen tres ventajas importantes: En primer lugar, es la velocidad del material definida precisamente y, por lo tanto, la pérdida minima de fibras buenas durante la remoción.
Segundo, la detección precisa de la colocación de los objetos foráneos, ya que no hay problemas debido a diferencias en la intensidad de iluminación dependiendo en el ancho del chute, como es el caso en los sistemas basados en chute. La tercera ventaja es el alto grado de apertura del material y la asociada excelente exposición de los objetos foráneos. En la figura 1 se muestra una comparación esquemática de estos diferentes sistemas.
Figura 1. La gama de aplicación de los diferentes sistemas de detección de materias foráneas es una función del tamaño del objeto y de las propiedades ópticas del mismo.
Solución: Sistemas modulares
Este examen de los diferentes sensores, sistemas de iluminación y métodos de presentación del material muestra claramente que no hay un solo sistema ideal. Sin embargo, usando sistemas precisamente adoptados a los requerimientos reales, se puede llegar cerca de este ideal.
Una solución óptima es una combinación inteligente de diferentes sistemas, Trützschler ha desarrollado tres módulos que, individualmente o en combinación, son integrados en máquinas diferentes.
El Colour Module (Módulo de Color) ofrece cámaras tipo 3-CCD de alta resolución y se puede aplicar en conjunción con un vertedero inclinado (chute) asi como también con un cilindro rotativo. En este último caso, se pueden detectar incluso objetos blancos y no transparentes. La alta resolución de las cámaras asegura también la detección fiable de hilos pequeños y objetos en forma de cintilla.
El Módulo P detecta confiablemente objetos transparentes y semi-transparentes en modo de luz transmitida, en este caso, se aplica el método de luz polarizada, de patente pendiente. Se dice que el módulo es ideal si el algodón está contaminado con láminas de polietileno (PE) o residuos de paquete de tejidos de polipropileno (PP).
El Módulo Trützschler UV complementa los otros dos sistemas si el algodón está contaminado con objetos fluorescents provenientes de hilos de algodón blanqueado, PP o PET.
En la figura 2 se muestra una comparación de los diferentes módulos, con cuatro escenarios. La combinación de estos tres módulos con el cilindro y/o sistema de chute llevó al desarrollo de una nueva gama de separadores de materias foráneas.
Comparación de los módulos de detección de materias foráneas, de Trützschler. Cada uno de los cuatro cuadros muestra los mismos objetos foráneos y un copo de algodón en el centro. Aplicando diferentes sensores y sistemas de iluminación, se pueden detectar los objetos diferentes.
Módulos diferentes
Están disponibles cuatro soluciones, cada una diseñada para aplicaciones específicas. La decisión adecuada depende de los requerimientos particulares, y los criterios de decisión más importantes son:
• naturaleza y extensión de la contaminación de materias foráneas;
• configuración de la planta;
• remoción de polvo requerida;
• detección requerida y eficiencia de separación;
• costos de inversión; y
• manejo de desperdicios.
El separador de materias foráneas debe acoplarse en el concepto de la planta. Una óptima línea de limpieza es más que solamente unidades individuales colocadas juntas, por consiguiente, la separación de materias foráneas debe convertirse en una parte integral del concepto de la línea de limpieza en una despepitadora de algodón o en una hilandería de algodón.
Enero-Febrero de 2010
Uno de los obstáculos para obtener hilados de primera calidad es la creciente cantidad de partículas y materiales foráneos en los mismos. En este artículo, basado en información provista por el fabricante alemán Trützschler GmbH & Co. KG, se presenta un método modular para resolver el problema de las materias foráneas en el despepitado y la hilatura.
La naturaleza y extensión de la contaminación de materias foráneas depende fuertemente del origen del algodón. El algodón estadounidense y australiano, que son recolectados 100% por máquinas, no tienen problemas significantes con materias foráneas.
Por otra parte, el algodón proveniente de Turquía contiene muchos contaminantes rojos en forma de cintillas. En la China, las hilanderías se tienen que enfrentar a hilados de algodón blanqueado así como a cintas de polipropileno blanco fluorescente. El algodón proveniente de Asia Central está contaminado con residuos de empaques blancos y no transparentes. Estos son algunos ejemplos.
Batalla de los sistemas
Varios separadores de materias foráneas, cada uno operando de acuerdo a principios de detección diferentes, están disponibles en el mercado. Además de diferentes clases de sensores, la presentación del material a los sensores y el método de iluminación son tratados de manera diferente. Cada sistema se distingue por una combinación de estas tres características.
Sensores
Los foto-sensores son sensores relativamene baratos que están colocados en línea y detectan diferencias en brillantez en el flujo circulante de copos fibrosos.
Los sensores ultrasónicos, también colocados en línea, detectan las partículas foráneas con superficies sólidas, que reflejan el sonido, pero no pueden detectar materias foráneas, hilos y cuerdas.
Los sensores de color, o cámaras 1-CCD (dispositivos cargados), son cámaras que escanean en línea con un solo chip de CCD. Estos sistemas son usados en escaneadores de oficina. La sensitividad depende de la resolución de estas cámaras y del ancho de escaneo. Debido a que estas cámaras trabajan con tres líneas de escaneo adyacentes -rojo, verde y azul- con un cierto "offset", el reconocimiento del color de los objetos en movimiento es limitado y resulta en los llamados efectos de ruido de color.
Mucho más efectivas, aunque también más costosas, son las cámaras tipo 3-CCD. En la actualidad, dichos sistemas son usados en cámaras de televisión. Los tres colores básicos -rojo, verdey azul- son separados por un prisma y son dirigidos simultáneamente a tres chips CCD. Este sistema se llama también un verdadero sistema de color. Gracias a este proceso simultáneo, la velocidad variable de los objetos en el flujo del material ya no tiene un efecto negativo. Corrientemente, las cámaras 3-CCD representan el método más avanzado para la detección de materias foráneas.
Iluminación
Otro factor importante en la determinación de la detectabilidad de los objetos es el tipo de iluminación. Las cámaras, así como el ojo humano, pueden detectar solamente objetos que se disttinguen entre sí debido al color, el contraste, la estructura o el brillo de los copos de algodón. Por esta razón, el tipo de iluminación aplicado en los separadores de materia foránea desempeña un papel esencial. Los estándares actuales son unidades de iluminación con tubos fluorescents operando con modo de luz reflejada.
Las fuentes de luz ultravioleta (UV) hacen claramente visible a los objetos blancos y otros objetos foráneos incoloros, con una fuerte reflexión de luz ultravioleta. Este fenómeno se llama fluorescencia, y tales objetos pueden incluir piezas de poliéster (PET), polipropileno, o incluso hilos de algodón blanqueado con brilladores ópticos. Con luz polarizada reflejada y los correspondientes filtros de cámara, se pueden detectar las diferencias en el brillo superficial de los objetos foráneos. El sistema alcanza sus límites con objetos opacos.
La luz polarizada transmitida es el sistema ideal para detectar objetos transparentes y semi-transparentes, tales como láminas de polietileno o tejidos de polipropileno provenientes de las balas de empacado. La presencia de estas partículas a menudo resulta en las temidas fibras foráneas.
Presentación del material La presentación del material fibroso a los sensores afecta también el desempeño de los separadores de materia foránea. Casi todos los sistemas en el mercado monitorizan el flujo del copo en un "chute" (vertedero inclinado) rectangular. Una gran desventaja es la velocidad indefinida de los copos de algodón y de los objetos foráneos. Debido a que la velocidad no es constante, las toberas de separación colocadas más adelante deben ser activadas durante un periodo de tiempo más largo. Esto resulta inevitablemente en una creciente pérdida de fibras buenas.
Sin embargo, una ventaja que no se debe subestimar es el tratamiento gentil de las fibras de algodón, que no son sometidas a esfuerzos mecánicos. Sistemas que realizan la detección en, o cerca, de la superficie de un rodillo de agujas rotativo tienen tres ventajas importantes: En primer lugar, es la velocidad del material definida precisamente y, por lo tanto, la pérdida minima de fibras buenas durante la remoción.
Segundo, la detección precisa de la colocación de los objetos foráneos, ya que no hay problemas debido a diferencias en la intensidad de iluminación dependiendo en el ancho del chute, como es el caso en los sistemas basados en chute. La tercera ventaja es el alto grado de apertura del material y la asociada excelente exposición de los objetos foráneos. En la figura 1 se muestra una comparación esquemática de estos diferentes sistemas.
Figura 1. La gama de aplicación de los diferentes sistemas de detección de materias foráneas es una función del tamaño del objeto y de las propiedades ópticas del mismo.
Este examen de los diferentes sensores, sistemas de iluminación y métodos de presentación del material muestra claramente que no hay un solo sistema ideal. Sin embargo, usando sistemas precisamente adoptados a los requerimientos reales, se puede llegar cerca de este ideal.
Una solución óptima es una combinación inteligente de diferentes sistemas, Trützschler ha desarrollado tres módulos que, individualmente o en combinación, son integrados en máquinas diferentes.
El Colour Module (Módulo de Color) ofrece cámaras tipo 3-CCD de alta resolución y se puede aplicar en conjunción con un vertedero inclinado (chute) asi como también con un cilindro rotativo. En este último caso, se pueden detectar incluso objetos blancos y no transparentes. La alta resolución de las cámaras asegura también la detección fiable de hilos pequeños y objetos en forma de cintilla.
El Módulo P detecta confiablemente objetos transparentes y semi-transparentes en modo de luz transmitida, en este caso, se aplica el método de luz polarizada, de patente pendiente. Se dice que el módulo es ideal si el algodón está contaminado con láminas de polietileno (PE) o residuos de paquete de tejidos de polipropileno (PP).
El Módulo Trützschler UV complementa los otros dos sistemas si el algodón está contaminado con objetos fluorescents provenientes de hilos de algodón blanqueado, PP o PET.
En la figura 2 se muestra una comparación de los diferentes módulos, con cuatro escenarios. La combinación de estos tres módulos con el cilindro y/o sistema de chute llevó al desarrollo de una nueva gama de separadores de materias foráneas.
Comparación de los módulos de detección de materias foráneas, de Trützschler. Cada uno de los cuatro cuadros muestra los mismos objetos foráneos y un copo de algodón en el centro. Aplicando diferentes sensores y sistemas de iluminación, se pueden detectar los objetos diferentes.
Módulos diferentes
Están disponibles cuatro soluciones, cada una diseñada para aplicaciones específicas. La decisión adecuada depende de los requerimientos particulares, y los criterios de decisión más importantes son:
• naturaleza y extensión de la contaminación de materias foráneas;
• configuración de la planta;
• remoción de polvo requerida;
• detección requerida y eficiencia de separación;
• costos de inversión; y
• manejo de desperdicios.
El separador de materias foráneas debe acoplarse en el concepto de la planta. Una óptima línea de limpieza es más que solamente unidades individuales colocadas juntas, por consiguiente, la separación de materias foráneas debe convertirse en una parte integral del concepto de la línea de limpieza en una despepitadora de algodón o en una hilandería de algodón.
Enero-Febrero de 2010
Advertisement