Proceso de Mercerizado de Hilados de Fibras Celulsicas y sus Mezclas.

IntroduccinLos hilados, los tejidos y gneros de punto de fibras celulsicas puras o mezclas con fibras sintticas se someten al mercerizado o caustificado con el objeto de mejorar la calidad del textil, producir determinados artculos y tambin para mejorar la afinidad de los colorantes por la fibra. Si bien este proceso es en general para las fibras celulsicas, la aplicacin industrial est centrada en el algodn casi exclusivamente...

Solo en casos especiales se pueden mercerizar hilados de fibras de lino y ramio. El hilado de algodn que ha sido mercerizado, rene caractersticas de brillo que lo diferencia del hilado sin mercerizar. Es aconsejable partir de hilados peinados y con valores de torsin y de cantidad de cabos adecuados.

El proceso de mercerizadoEl proceso de mercerizacin consiste bsicamente en tratar el hilado con una solucin de soda custica a concentraciones que oscilan entre 23-32B, bajo tensin constante. Esta tensin permanece hasta que finalice el proceso, por medio de un lavado intensivo con agua caliente, que permite bajar la concentracin de lcali a menos de 6B. Se utiliza para hilados de alta calidad obtenindose un producto de aspecto sedoso y brillante. El hilo que va a ser mercerizado, debe estar gaseado previamente para eliminar las fibras sueltas que aparecen como pilosidad en el hilado. Estos al quedar sometidos a la accin del agente de mercerizado, se encogen formando aglomerados fibrilares en la superficie del hilo que disminuyen considerablemente el brillo del mismo.La historia y fundamentos tericos del proceso se analizan detenidamente en el artculoEl proceso de mercerizado.

MERCERIZADO DE HILADOS DE ALGODN EN MADEJASAdems de las caractersticas sealadas anteriormente, el hilado debe ser regular, es decir no debe tener zonas gruesas y zonas finas, ni tampoco

estar sometido a tensiones en su devanado que den origen a encogimientos diferenciales posteriores, pues esto origina zonas de distinta intensidad del color cuando los mismos se tian.Salvo casos excepcionales, el algodn hilado se merceriza en crudo o con un ligero descrude. Si el hilado se encuentra hmedo al entrar en contacto con la solucin mercerizante, debe asegurarse que se ha escurrido uniformemente sino absorbe distintas concentraciones de solucin custica y resulta despareja la absorcin del colorante y por lo tanto el teido.Estudios de brillo realizados sobre hilados mercerizados con tratamiento previo han demostrado ser inferiores respecto al hilado mercerizado en crudo. Adicionalmente este ltimo presenta el tacto ms suave, ya que conserva las ceras que acompaan a la fibra naturalmente. Por supuesto que el humectante de mercerizado juega un papel importantsimo en este tipo de material, para producir un tratamiento uniforme.

EQUIPO DE APLICACIN. LA MERCERIZADORA DE HILADOS.El equipo para la aplicacin de este proceso se denomina mercerizadora, cuyo corte esquemtico es el siguiente:

MERCERIZADORA HORIZONTAL CON TENSIN

Como se ve en la figura, la mercerizadora est compuesta por un par de cilindros metlicos (1) y (2), que giran alrededor de sus ejes, a la vez que ambos pueden acercarse o alejarse entre s a lo largo de la lnea horizontal (a)Adems un cilindro de caucho (3) presiona con una fuerza regulable sobre el cilindro (2). Debajo de los cilindros est colocada una artesa (4) que aloja la solucin de mercerizacin que recircula constantemente mediante la bomba (b). En la parte superior pueden observarse unos rociadores (5) para el lavado del hilado una vez concluido el proceso.

MTODO OPERATIVOPara operar por el mtodo de mercerizado con tensin se comienza situando la madeja entre los cilindros metlicos, dando la tensin correspondiente mediante el desplazamiento del cilindro (1) en direccin opuesta al cilindro (2).Se pone en funcionamiento la mquina se introduce la solucin custica

en la artesa y una vez impregnado todo el hilado, se ajusta el cilindro de presin (3).Manteniendo la presin y el tiempo de contacto durante el tiempo que corresponda, y luego se vaca la artesa y se acciona el lavado introduciendo agua por los rociadores. Las primeras aguas de lavado se reutilizan para otras operaciones, y cuando la concentracin de soda custica ha descendido por debajo de los 6B, se sacan las madejas para ser neutralizadas y lavadas en otros equipos.Los factores operativos que son necesarios para un correcto mercerizado, son los que se dan a continuacin:

.Las madejas deben ser colocadas en forma regular sobre los rodillos en el equipo para evitar irregularidades en la contraccin del hilado...Pequeas variaciones de contraccin dan origen a mercerizados desparejos y pueden ser atribuidas a un descrudado desparejo entre otros motivos...Se debe tener cuidado en mantener la solucin mercerizante a temperatura constante, pues al lavar con agua caliente pueden calentarse partes del equipo en valores superiores de hasta 10C, dando origen a irregularidades en el mercerizado final...El lavado de las madejas debe efectuarse en forma regular y homognea, tanto para los hilados situados en la parte externa de la madeja como para los ubicados en la parte interna, pues de lo contrario, al cesar la tensin y al encontrarse los hilos internos con una concentracin de soda custica superior a la fijada (6B), se puede producir una contraccin con las consiguientes desigualdades en el brillo y afinidad tintrea...El secado posterior de las madejas debe ser a temperatura controlada y constante, ya que la capacidad de absorcin de la celulosa mercerizada es muy sensible a la accin del secado.

Influencia de la concentracin de soda custicaAnte todo debemos saber que el encogimiento del hilado es directamente proporcional a la concentracin de soda custica. La relacin es muy sencilla:A mayor concentracin, mayor encogimiento. Pero muchos de los investigadores se preguntaron cul sera la concentracin de mayor encogimiento y los trabajos de investigacin realizados concluyeron que ese valor es 26,5B para todos los tipos de hilados, aunque el valor de contraccin particular depende del hilado ensayado.

.Influencia de la temperatura de la soda custicaLa influencia de la temperatura es decisiva en el proceso. Al aumentar la temperatura, disminuye la intensidad del mercerizado. Se han obtenido los mismos resultados con soluciones ms diluidas a bajas temperaturas que con soluciones ms concentradas a mayor temperatura..

.En la tabla se ilustra para dos soluciones de soda custica (15B y 30B), como desciende la contraccin del hilado a medida que aumenta la temperatura. Se observa claramente que la mayor contraccin es obtenida a 0C en ambos casos, pero en la prctica industrial se fija en 18C el valor ms conveniente, ya que un enfriamiento a temperaturas inferiores, produce una mejora en el brillo que no es compensada con el aumento de costos por gastos en refrigeracin.

Influencia de la tensin en la mercerizadora del hiladoEste punto se puede resumir con una serie de experiencias prcticas que permiten concluir lo siguiente:

.La mercerizacin sin tensin no da brillo, mientras que dicha operacin realizada con una ligera tensin es suficiente para conferir brillo al hilado...El mximo de brillo se logra cuando la tensin aplicada es la necesaria para llevar al hilo a la longitud previa a la contraccin, verificndose que no se produce un aumento de brillo adicional al sobrepasar esta medida...El brillo obtenido por impregnacin y lavado de los hilos sin tensin y estiraje posterior es muy pequeo, an cuando la tensin requerida es muy grande...La opcin intermedia entre las anteriores es viable. Esto es impregnacin sin tensin, estiraje, lavado bajo tensin. Los resultados obtenidos son tan buenos como con el proceso completo bajo tensin, pero la fuerza que se debe aplicar en el estiraje es muy superior.

Influencia de las caractersticas del hiladoLos algodn de fibra ms larga, son los mejores para ser mercerizados, ya que pueden ser sometidos a las tensiones requeridas, sin que exista desplazamiento de las mismas dentro del hilo. Dejando fija por un momento la variable de la longitud de fibras, y escogiendo una fibra de longitud adecuada, se analiza la incidencia de la torsin del hilado en el caustificado.La torsin en un hilado influye en la libertad que tienen las fibras de acomodarse y orientarse en el caustificado, y ello a su vez influye en la resistencia del mismo.A mayor torsin, menor libertad de orientacin y menor resistencia. De aqu surge que los hilados que van a ser mercerizados tengan baja torsin si se desea aumentar la resistencia. Con esta premisa, se realizaron ensayos para determinar con que grado de torsin se obtena la mayor resistencia, obtenindose la siguiente conclusin:Los mayores incrementos de resistencia, del orden de 40 a 50% del hilado original, fueron obtenidos mercerizando hilados con factores de torsin entre 2,2 y 3. Pero hay un factor adicional que se debe tener en cuenta: el retorcido. Como los hilados empleados para mercerizar estn compuestos por 2 o ms cabos, se estudi la influencia del retorcido llegndose a establecer la siguiente conclusin:Los mejores resultados de resistencia fueron obtenidos es con un bajo valor de retorcido, pero debido a que la tensin necesaria aplicar para

Contrarrestar el encogimiento es tan grande, que es preferible trabajar con valores de retorcido medios".Finalmente una relacin adicional fue hallada, pero para maximizar el brillo.Esta relacin surge entre los valores de torsin de los cabos simples y el del retorcido, encontrndose que el mejor brillo se logra cuando la torsin del conjunto de cabos es el 70% del valor de torsin de los cabos individuales.

Mercerizacin

Bobinas de hilo de algodn mercerizado

Bobina de algodn mercerizado con ncleo de polister.Lamercerizacines un tratamiento para el hilo y los tejidos dealgodnycamo que les otorga un acabado brillante. Los tejidos e hilos resultantes se denominan algodnocamo mercerizado.Este tipo de hilos y tejidos suelen usarse paracrochetyganchillo, aunque se emplean en mltiples prendas de ropa.Mercerizado: Acabado usado con tejidos algodonosos, donde una solucin fra de soda custica trabaja en la prenda, simultneamente tensada. El acabado consigue un brillo sedoso permanente e incrementa la fuerza del tejido. El tratamiento de mercerizado, con soluciones de hidrxido de sodio, ha sido aplicado industrialmente durante muchos aos sobre las fibras de celulosa. Este proceso produce cambios en la estructura de las fibras que mejoran las propiedades de accesibilidad y estabilidad dimensional de las mismas en funcin de las condiciones del tratamiento ya sea concentracin de Na OH, temperatura, tiempo de aplicacin y tipo de celulosa.

CONCLUSIN

Se llega a la conclusin que con este tipo de proceso se puede obtener una tela con mejor acabado y buena duracin, ya que hace que la tela sea ms sedosa y resistente por uso diario.

DEDICATORIA

Dedico este trabajo primeramente a Dios por darme un da mas de vida, ha nuestro instructor para que cada da nos ensee la razn por el cual trabajamos y nos da conocimiento cada da.