Medición de características de la calidad de fibra con base en H V I

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(1)MEDICION DE CARACTERÍSTICAS DE LA CALIDAD DE FIBRACON BASEEN H.V.I..

(2) MEDTCION DE CARACI-ERJSNC,,qSDE IA CALIDAD. DE FIBRA CON BASEEN H.VI. CarlosEnrioueSalazarl. lf,lfROouCClótl En 1907,un grupointernacional de representantes de la industria algodonera paratrase reunióen Atlanta,- Georg¡a, problemas que se habían tar los serios desarolladoen la comerc¡alización del algodón,Fue aprobadauna resolución que recomendaba el establecim¡ento de de algodónun¡formes a fin estándares de "elimina(d¡fercncías de prec¡osentre proveer mercados, un med¡ode resolque hacer ver disputas, el agr¡cultorconozca mejor el valor de su producto y, por lo tanto.ponerloen una mejorpos¡y en generalser de ciónde negoc¡ac¡ón, gran benef¡cioal comerciodel algodón". requeriEn respuesta a éstey similares. mientosde acciónen los siguientes aprobadas leyesautorizanaños,fue¡.on de Agricultura do al Departamento de los ( U . S . D . A , ) a d e s a rrollar EEUU grados y de de estándares algodón ofrede clasif¡cac¡ón de aloodón. cerservic¡os Así comenzóuna relaciónindustria gobiernoque se mantienefuertey viade ble hastael presente.Estasociedad largadatademuestra cómoel gobierno y la industriapuedentrabajarconiuntadel rol del mente.cadauno resoetuoso resultados otro,paraproducirconl¡nuos parala nacióny parasus beneficiosos clientesextranieros.. GENERALIDADES Naturaleza del Algodón. vo origenen Américadel Sur. Varía en longitud desde 1 1/4" (31.75mm) hasta 1 9/16" rcg.7mm). Es conocidoen Estados Unidoscomo PimaAmer¡cano,peÍo también es comúnmentereferidocomo algodónde FibraExtraLarga(E)draLong Stapleó ELS).. Botánicamente, hay tres gruposprincipalesde algodónque son de importancia comercial.El primero(Gossyp¡um h¡rsutum) es nativode Méxicoy Améripara ca Centraly ha sido desarrollado uso extensivoen los EstadosUnidos, representando más del 95% de la producciónnodeamericana. Estegrupoes conocidoen los EstadosUn¡doscomo y variaen algodónUplandAmericano longituddesdealrededorde 7/8" (22.2 mm)hasta1 5/16"(33.3mm).. Un tercer grupo (G. herbaceum y G. arboreum)comprendealgodonesde longitudmás corta,112"(12.7mm) a1" (25.4 mm), que son nativosde la Indiay Asia del Este. N¡ngunode este g¡'upoes cultivado en los EstadosUnidos.. Un segundogrupo botánico(Gque cierrael balancede la barbadense\ producción norteamericana es de primiti-. En una libra(0.45.36 kg) de fibrade algodón puedehaber 100 milloneso más de fibras individuales. Cadafibra es el crec¡miento. I IngenieroC¡vi¡. CorporaciónDistíbuidora de Algodón Nacional- DIAGONAL.. 5.

(3) haciafuerade unacélulaquese desarrode la semillade lla en la capasuperficial algodón.Durantelas primerasetapasde la f¡brase alargahastasu su crecimiento, plenalongitudcomountubode pareddelgada. A medidaquemadura,la paredde. la fibra es engrosadapor depósitosde celulosadentro del tubo. deiandoun área hueca en el centro. Cuandofinalizael períodode crecimientoy muereel materialviviente,la fibra se pliegay enrollaalrededor de su prop¡oeje.. cLASlFlcAcloN La expresión "c/asificación del algodÓn" s e r e f i e r e e n e s t a p u b l ¡ c a c i ó n ,a l a procedimientos aDljcacjón de e s t a n d a r i z a d o sd e s a r r o l l a d o sp o r e l USDA para la mediciónde aquellosatributos físicosde la fibra de algodónque afectanla calidaddel productoterminado y/o la eficienciamanufacturera. La clasificación del USDA corrientemente. c o n s ¡ s t ee n d e t e r m ¡ n a c i o n edse l o n g i t u d d e f i b r a ,u n i f o r m i d a d e l a l o n g i t u d , r e s i s t e n c i aM , i c r o n a i r ec, o l o r ,p r e p a r a ción, hojas y materiasextrañas. Continúa la investigacióny desarrollode la tecnologíapara medirrápidamenteotras imDortantescaracterÍsticasde la fibra, talescomo madurez,pegajosidady contenido de fibra corta.. 2 I. CLASIFICACION DEL ALGODON (UPLANDt) PORINSTFUA. DETEFMINACIONES MENTOS. paralos siguientes factores Mediciones por instrude calidadson realizadas de altovolumen' mentosde precisión referidocomoclasificacomúnmente c i ó n " H .V . 1". ( " H i g h V o l u m e Todoslos análisisse Instruments"). parael basanen las recomendaciones proveídos uso de tales instrumentos de porel Departamento de Agricultura "USDA". los EstadosUnidos. Longitud de F¡bra La long¡tudde la fibra es la longitudpromediode la m¡tadde las fibrasmás largas (long¡tudmediade la mitad superio0.La m¡smaes informadaen centésimasy 32 avosde pulgada(vertablade conversiÓn) Se midepasandoun "mechón" de fibras paralelasa favés de un punto de detección. El mechónes formadocuando las fibras de una muestra de algodÓnson tomadaspor una mordaza,despuéspe¡nad a s y c e p i l l a d a sp a r a e n d e r e z a rY paralelizatlas f ibras.. DE!e!e!f!q!!!4!9 DEcoNVERllq! TABLA PULGADAS 32AVOS. 0,79y máscorta. 0.80- 0,85 0,86- 0,89 0,90- 0,92. - 0,95 0,93 0,96- 0,98. 0.99- 1,01 I ,0?- 1,04 1 , 0 5- 1 . U /. 1 , 0 -81 , 1 0. 24 ?6. 28 )o. 30 JI. 32 33 34 35. 32AVoS. mm. mm. 28,2-28,7 29,0-29,7 30,0-30,5 1 , 2 0 ,18 30,7-31,2 21- 1,23 31,5-32,0 24- 1,26 23,6-24,1 I 3: 41 27- 1.29 24,4-24,9 33.0-33,5 1,32 42 1,30 25,2-25,7 33,8-34,3 43 1,33- 1,35 25,9-26,4 y máslarga 1,36y máslarga44y máslarga 34.5 26,7-21,2 27,4-27 ,9. 20,1v máscorta 20,3-21 ,6 21,8-22,6 22,9-23,4. JO. , 1 4- 1 , 1 7. 37 38 39 40. de los Estadosunidos , Traducción por el Departamento de Agricultura No 566publicado pafcialdel lvlanual.

(4) L a l o n g i t u dd e l a f i b r a e s f u n d a m e n t a l m e n t e d e t e r mi n a d a p o r l a v a r i e d a d ,p e r o l a e x p o s ¡ c i ó nd e l a s p l a n t a sd e a l g o d ó na t e m p e r a t u r a s s e aguao de e x t r e m a s ,d e f i c i e n c i a d nutrientes, puede acortar la longitud. Una l¡mpieza y/o un ¡a en excesivos secado desmotadora pueden tamb¡én a c o r t a r l a l o n g i t u dd e l a f ¡ b r a ,. Uniformidadde la Longitud. L a u n i f o r m i d a dd e l a l o n g i t u de s l a relaciónentre la long¡tudmedia del total y la longitudmedia de la mitad superior de las fibras y se expresa como un porcentaje.Si todas las fibrasen la paca lueran de la misma long¡tud,la long¡tud media del total y la longitudmediade la mitadsuperior,serían¡guales,y el índice sería100, Sin embargo, de la unitormidad hay una variaciónnaturalen la longitud La long¡tudde la fibra afecta la de las fibrasdel algodón,de maneraque resistenciadel hilado,la regularidaddel p r o c e s o la uniformidad de la longitudserásiempre de h i l a d o y l a e l i c i e n c i ad e l que que puede 100. menos La siguientetablapuede hilatura.La finura del hilado part¡r c o mo una guía en la producida s e r u s a d a a de ser exitosamente de las medicionesde la interDretación d e t e r m i n a d a sf i b r a s , e s t a m b i é n I de la long¡tud. por fibra.----" uniformidad influenciada la long¡tudde la. Muyalta Alta lntemedia Baja lVuyBaja. L a u n i f o r m i d a dd e l a l o n g i t u d a f e c t a l a r e g u l a r i d a dy l a r e s i s t e n c i ad e l h i l a d o y l a e f i c i e n c i ad e l p r o c e s o d e hilaturaE . s t á r e l a c i o n a d taa m b ¡ é nc o n e l c o n t e n i d od e f i b r a c o r t a ( f ¡ b r am á s c o r t a q u e m e d i a p u l g a d a ) .E l a l g o d ó n c o n u n b a j o í n d i c ed e u n i f o r m i d a dp r o b a b l e m e n t et i e n eu n a l t o p o r c e n t a j ed e fibras cortas.Tal algodón puede ser dificultosode procesary probablement e p r o d u c i r áh i l a d o sd e b a l a c a l i d a d . Elongación L a e l on g a c i ón e s u n a m e d i c ¡ ó nd e l comportamiento elástico del mechón. Arribade85. 8385 t0 82 77 79 de77 Debajo. de f ibras. El haz de f ibras es su.ietado a u n a d i s t a n c ¡ ad e 1 / 8 d e p u l g a d ae n . l p r ¡ m e rp a r d e m o r t r e l a s m o r d a z a sE d a z a s e s e s t a c i o n a r i oy, e l p a r t f a s e r o d e m o r d a z a se s j a l o n a d oa u n a r a t a c o n s t a n t eL . a d i s t a n c i aa l a q u e s e e x tienden las fibras hasta antes de romperse es registrada como la e l o n g a c ¡ ó ny s e e x p r e s ae n p o r c e n t a j e . P o r e j e m p l o ,s i s e f u e r a a m e d i r e l 5 0 % d e e l o n g a c i ó n ,l a s f i b r a s s e h u b i e r a ne x t e n d i d o1 / 1 6 d e p u l g a d aa n tes de su ruptura.A continuación se p r e s e n t au n a t a b l a q u e d e s c r i b e l o s v a l o r e s r e a l e s d e e l o n g a c i ó ne n l a s f ibras de algodón.. 5.

(5) DESCRIPCIÓN. ELONGACION. -. lvluybaja. Menora 5.0. @_. SOasg 59a67 6.8a 7.6 y mayor. ia l\,4ed Alta *1Vuy. áIta. Res¡stenciade Fibra L a s m e d i c i o n e sd e r e s i s t e n c i as o n ¡ n f o r m a d a se n t é r m i n o sd e g r a m o s p o r t e x . U n a u n i d a dt e x e s i g u a l a l p e s o e n g r a m o sd e 1 . 0 0 0m e t r o sd e f i b r a . P o r l o t a n t o , l a r e s ¡ s t e n c i ai n formada es la fuerza en gramos re-. q u e r ¡ d ap a r a r o m p e ru n a c i n t a d e f i b r a d e u n t e x d e t a m a ñ o .L a s i g u i e n t e t a b l a p u e d e s e r u s a d ac o m o g u i a e n l a i n t e r p r e t a c i ó nd e l a s m e d i c i o de fibra nes de la resistencia. Las medicionesde resistenciase hacen sobre el mismo mechón de algodón usado para Ia mediciónde longitudy de elongac¡ón de Iibta. Con este procedimientose determinala cantidad d e f u e r z a r e q u e r i d ap a r a r o m p e r l a s f i b r a s . L a r e s i s t e n c i ad e l a f i b r a e s t á f u n d a m e n t a l m e n tdee t e r m i n a d ap o r l a v a r i e d a d .S i n e m b a r g o , P u e d e s e r de nutrientesen afectadaoor def¡c¡encia a la intemper¡e. la plantay por expos¡c¡ón. tenga resistenciade fibra probablemente menos rupturaduranteel proceso manufacturero.. E x i s t e u n a a l t a c o r r e l a c i Ó ne n t r e resistenc¡ade la f¡bra y resistenciadel h i l a d o .T a m b i é n ,e l a l g o d ó n c o n a l t a. M¡ c r o n a ¡ r e El Micronairees una medidade finuray madurezde la f ibra. Un instrumentode corrientede aire es usadopara medir la p e r m e a b i l i d a dd e l a i r e d e u n a m a s a constante de fibras de algodón comprimidasa un volumendeterm¡nado. La tablas¡guientepuedeser usadacomo g u i a e n l a i n t e r p r e t a c i o nd e l a s med¡cionesde Micronaire.. A VALORDEIUERCADO MICRONAIRE DELECTURAS RELACIÓN. q,4! inlglg,. -;..,..-.:;.,.; '-:_...,..,..-,:..,;;.

(6) L a s m e d i c i o n e sd e M i c r o n a i r ep u e d e n s e r i n f l u e n c i a d a sd u r a n t e e l p e r í o d o d e c r e c i m i e n t op o r c o n d i c i o n e sa m b i e n t a l e st a l e s c o m o h u m e d a d ,t e m p e r a t u r a ,l u z s o l a r , n u t r ¡ e n t e sd e l a p l a n t a y e x t r e m o se n p o b l a c i o n e sd e p l a n t a s o c a p ul l o s . L a f i n u r a d e l a f i b r a a f e c t ae l c o m p o r t a m i e n t od e l p r o c e s oy l a c a l i d a d d e l p r o d u c t of i n a l , e n v a r i a s f o r m a s . E n l o s p r o c e s o sd e a p e r t u r a ,l i m p i e z ay cardado. algodones de bajo i / i c r o n a i r e ,o f i b r a f i n a , r e q u ¡ e r e nv e l o c i d a d e sd e p r o c e s om á s b a j a s p a r a p r e v e n i rd a ñ o a I a s f i b r a s . H i l a d o s c o n f e c c i o n a d o sc o n f i b r a s m á s f i n a s r e s u l t a ne n m á s f i b r a s p o r s e c c i ó n t r a n s v e r s a l ,l o q u e a s u v e z p r o d u c e hi l a d o s m á s r e s i s t e n t e s .. Madurez E l i n d ¡ c ed e M a d u r e ze s u n v a l o rr e l a t i v o q u e s e c a l c u l au s a n d ou n a l g o r ¡ t m o s o f ¡ s t i c a dq o u e i n c l u y el a s m e d i c i o n e s H V I d e M i c r o n a i r e , R e s ¡ s t e n c i ay E l o n g a c i ó nÉ. s t ei n d ¡ c ae l g r a d od e e s p e s o r d e l a p a r e d c e l u l ó s ¡ c ad e u n a m u e s t r ad e a l g o d ó n .E l í n d i c ed e m a d u r e zs e c o r r e l a c i o n a m u y b ¡ e nc o n l a relaciónde madurezdel Afis y el método de referenciapor microscop¡o. La retencióny absorbenc¡a de t¡nturavaríancon la madurezde las fibras.Cuanto mayor la madurez,mejor la absorbencia y retención.La y absorbencia retenc¡ón de tinturavarian con la madurezde las fibras.Cuantomayorla madurez,mejorla absorbenciay retención.. iNDICEDE MADUREZ. DESCRIPCION. lvenof0 70 0.70a 0.85. Pococomún Inmaduro Maduro l\¡uymaduro. 0 , 8 6a 1 . 0 0 Mayora 1.00. Color El color del algodónes determinadopor el grado de reflectanc¡a (Rd) y amarillez (+b).La reflectancia indicacuántobrilloo apagam¡ento t¡eneuna muestray la amarillezindicael grado de pigmentación de color.Se expresamedianteun códigode color de tres dígitos.El códigode co¡or está determinadopor la local¡zación del punto en el cual ¡ntersectanlos valores Fd y +b sobreel diagramapara algodón U p l a n d d e l c o l o r Í m e t r od e a l g o d ó n N¡ckerson- Hunter.. de humedady temperaturamientrasel algodónestá siendoalmacenado,antes y despuésdel desmote. A medidaque el colordel algodónse deterioradebido a condicionesambiental e s , a u m e n t al a p r o b a b ¡ l i d adde r e d u c ¡ r . ld e t e r i o r o l a e f i c i e n c id a e l p r o c e s oE del colortambiénafectala capac¡dadde las fibras para absorbery retener tinturas y acaoaoos. lmpureza. El color de las f¡brasde algodónpuede ser afectadopor lluvias.heladas,insectos y hongos,y por manchadoa través del contactocon el suelo,pastos,u hojas de la plantade algodón.El colortamb¡én puedeser afectadooor nivelesexcesivos. L a i m p u r e z ae s u n a m e d i d ad e l a c a n t i d a d d e o t r o sm a t e r i a l e q s u e n o s e a nf i b r a e n e l a l g o d ó n ,t a l e s c o m o h o j a y c o r t e z a p r o v e n ¡ e n t e sd e l a p l a n t a d e a l g o d ó nL . a superficie d e l a m u e s t r ad e. r).

(7) algodón es explorada por una y el porcentajede la supervideocámara ficie del área ocupadapor padículasde imourezases calculada.Aunque la de-. y el gradode terminación de impurezas ex¡snosonlomismo, hojadelclasificador como se ambos correlación entre te una tabla. muestraen la siguiente. Gradode hoja del clasif¡cador. lvlediciónde impureza (Promedio4 años)(% área). 0,t2 0,20 0,33 0,50 0,68 0,92. 2 3 4. 5 6. 7. 1,2'l. B . D E T E R M I N A C I O N EDSE , CLASIFICADOR. Grado de Color. A pesarde que el USDAproveemed¡por ¡nstrucionesde colore impureza del clasimentos,el métodotradicional del color, ficadorparala determinación hoja y materiasextrañas,se mantiene y condel algodón útilparala industria parte de la tinúas¡endo¡ncluidocomo oficialdel USDA. clasificación. H a y 2 5 g r a d o s d e c o l o Í o fi c i a l e s para algodón Upland Amer¡cano, m á s c i n c o c a t e g o r í a sd e b a j od e g r a d o d e c o l o r , c o m o s e m u e s t r ae n l a t a b l a s i g u i e n t e .E l U S D A m a n t i e n e l o s e s t á n d a r e sf í s i c o s p a r a 1 5 d e los gradosde color.Los otros son e s t á n d a r e sd e s cr i p t i v o s .. 1993 UPLANDVIGENTE GRADOS DECOTORDELALGODÓN MANCHADO. Good[¡iddling SkictMiddling Middling SkictLowMiddling Lowl\4iddling Ordinarvr Skictcood. 12. t'r.rG. 24 43',. 5'1. 61. 62. 63.. 82. 83. Goodordinary. 71-. BelowGrade. 8'1. 25. 35. 32 42 52. l') estandarcsf¡s¡cos.Todoslos otros son desct¡pttvos. 1¿'. IJ. ')t. 5384. 85.

(8) Grado de Hoia. PreFarac¡ón. E l g r a d o d e h o j a d e l c l a s i f i c a d o re s u n a e s t i m a c i ó nv i s u a ld e l a c a n t i d a d d e p a r t í c u l a sd e h o j a d e l a p l a n t a e n e l a l g o d ó n .H a y s i e t e g r a d o s d e h o j a , d e s i g n a d o sc o m o g r a d o d e h o j a " ' 1" hasta "7", y todos están represent a d o s o o r e s t á n d a r e sf i s i c o s . A d e m á s , h a y u n a d e s i g n a c i ó n" d e b a j o de grado"que es descriptiva.. es un térm¡nousado La preparación o paradescribir el gradode suavidad asperezacon los que es desmotadala fibrai Distintosmétodosde cosecha, produmanejoy desmotedel algodón, en asperezao suav¡dad cendiferencias que algunasveces de la preparación son muy aparentes. MateriasExtrañas. E l c o n t e n i d od e h o j a e s a f e c t a d op o r , é t o d o sd e c o l a v a r i e d a dd e a l g o d ó n m s e c h a y c o n d ¡ c i o n e sd e c o s e c h a . L a c a n t i d a dd e h o j a s r e m a n e n t ee n l a f i b r a d e s p u é sd e l d e s m o t ed e p e n d ed e l a c a n t i d a dp r e s e n t ee n e l a l g o d ó np r e vio al desmote y del t¡po y cantidadde e q u i p od e l i m p i e z ay s e c a d oq u e s e u s e . A ú n c o n l o s m é t o d o sm á s c u i d a dosos de cosecha y desmote, una peq u e ñ a c a n t i d a dd e h o j a s q ú e d a e n l a fi b r a d e a l g o d ó n . Desde el punto de vista manufactur e r o , t o d o e l c o n t e n i d od e h o j a e s d e s p e r d i c i o ,y h a y u n f a c t o r d e c o s t o a s o c i a d o c o n s u e x t r a c c i ó n .T a m b i é n ,p a r t í c u l a sp e q u e ñ a sn o p u e d e n s i e m p r e s e r e x ¡ t o s a m e n t ee x t r a ¡ d a s y e s a s p a r t í c u l a sp u e d e nd i s m i n u i rl a calidadde Ia tela term¡nada.. soncualquier susextrañas Lasmaterias tanciaen el algodónque no seafibrau extrañas son de materias hoja.Ejemplos púas. pasto, fragretorc¡do de corteza, de semilla,polvo, mentosde tegumento extrañasy y aceite.El t¡pode mater¡as (l¡vianao la cantidad de una ¡ndicación por el clasificapesada),son señaladas de clasificación. dor en el documento. II. CONTROL DE CALIDAD E s p e c ¡ f¡ c a c ¡ o n e s d e l C o m p o r t a miento del Equ¡po L a s e s p e c i f i c a c i o n e sd e l c o m p o r t a m ¡ e n t om í n i m od e l e q u i D od e c l a s i f i c a c i ó n i n c l u y e nl a s s i g u i e n t e st o l e r a n c i a sm á x i m a sp e r m i s ¡ b l e sp a r a s e g u r i d a d y p r e c i si ó n ..

(9) se refierea cómo Eltérmino*seguridad" una determinada m¡deun instrumento con relacióna su verdádero oroo¡edad se refierea valor.El término"precisión" para la capacidadde un instrumento producir de mediciÓn el mismoresultado en todomomento.. l a l i b r e c i r c u l a c i ó nd e l a i r e , L a s m u e s t r a sd e b e ns e r e x p u e s t aas l a a t m ó s f e r a p r o b a d ah a s t aq u e s e a a l c a n z a d oe l n i v e l d e h u m e d a d e s p e c i f i c a d oq ,u e p u e d es e r d e 2 4 ejecutar horas,s¡endorecomendable horas. 48 el orocesoDor. del Laboratorio Acondicionamiento. de lasmuestras de humedad Elcontenido para controlado es acondicionadas de que humedad ol contenido verificar apropiado ha sido alcanzado.El contenido de humedadde las muestras no deberíavar¡aren más a serprobadas de los de humedad de 1% del contenido de calibrac¡ón. algodones. influyenen Lascondiciones atmosféricas de la las mediciones de las propiedades fibra de algodón.Por lo tanlo, la y humedaddellaboratorio de temperatura claslficacióndeben ser firmemente controladas. La temPeratura es mantenida a 70sF (21ec),máso menos a es manten¡da relativa 1e,y la humedad o/o, 65 %, máso menos2 de la Muestra Acondicionamiento para Las muestrasson acond¡c¡onadas h u m e d a da d e l l e v a re l c o n t e n i d o l a s c o n d i c i ones u i l i b r i o c o n eq Las muestras aprobadas. atmosféricas debenteneruncontenido acond¡cionadas de humedaden|fe6,75Yoy 8,25%(base Desoseco).Las muestrassoncolocadas en bandejasque en capasindividuales tienenfasbasesperloradaspara Wrmittr. de Instrumentos Calibración para son calibrados Los instrumentos de la longitud, longitud,un¡formidad y resistenc¡a, usandoalgodones Micronaire de Paracalibrarmediciones decalibración. Además seusanazuleios. colore impureza Iasmuestrasde valores de la calibración, conocidosson probadasen cada variasvecesen cadaturnode instrumento sedesvía ochohoras, Sielvalordeprueba del valorconocidomásque los lim¡tesde se toman toleranciaespecificados, accionescorrectivas.Las toleranciasde calibración son:.

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