Uma nova perspectiva para melhorar o dimensionamento de dobra

No início do século 19, a introdução do tear mecânico prometia o potencial de uma produção de tecidos dramaticamente aprimorada. No entanto, o tear mecânico também introduziu um nível de abrasão no fio de urdidura que impediu esse potencial de produtividade. O problema da abrasão logo foi atacado por tecnologia desenvolvida pela indústria de revestimentos. Nos revestimentos, a proteção da superfície era fornecida pela aplicação de óleos naturais que se reticulavam para formar uma barreira tópica permanente. O conceito forneceu a solução, mas o tecido não era candidato a uma barreira permanente à abrasão. O amido logo emergiu como um material adequado para fornecer uma barreira transitória resistente à abrasão para proteger o fio de urdidura. Essa abordagem logo levou ao desenvolvimento do maquinário necessário para aplicar uma barreira à abrasão e o conceito foi adotado pela indústria.

Durante os próximos dois séculos, melhorias significativas na tecnologia de revestimentos e materiais foram adotadas para acomodar mudanças contínuas na composição do fio, formação do fio e tecnologias de tear. Os tamanhos de urdidura agora são projetados para atender às demandas de cada estilo de tecido, caso a caso. Os fornecedores e técnicos da Warp size tiveram um desempenho admirável ao unir tecnologias em constante mudança envolvidas na jornada da fibra ao tecido. Agora estamos mais seguros em medir as regras gerais de viscosidade, penetração e níveis gerais de adição de tamanho para um desempenho de tecelagem ideal. A otimização da formulação de colagem agora está emparelhada com as variáveis ​​do cortador ao tecido cinza.

Os avanços no uso de barreiras de superfície de polímero / amido agora dominam o dimensionamento do fio fiado. A proteção contra abrasão, combinada com quase 2 séculos de experiência, alcançou o que agora é considerado o melhor na pintura de fios de urdidura. Infelizmente, essa experiência fomentou uma atitude de complacência com o potencial de melhorar o desempenho da tecelagem utilizando produtos químicos na caixa de tamanhos.

O uso de resinas nanométricas (oligômeros) agora foi avaliado como componentes em formulações de tamanho warp. Em uma base teórica, e na abordagem de revestimentos de barreira, esses materiais fornecem pouco otimismo para melhorias na tecelagem. Quimicamente, as resinas de oligômero têm as propriedades básicas de polímeros de alto peso molecular da mesma química, mas são muito baixas em peso molecular para a formação de um filme viável. A adesão e plastificação menores de formadores de filme de barreira convencionais tornaram-se a principal esperança para esta nova tecnologia. Os ensaios iniciais com oligômeros nanométricos em formulações de tamanhos convencionais forneceram resultados promissores tanto na adesão quanto na plastificação do revestimento de barreira. Além disso, a incorporação de resinas de oligômero apresentou diferenças que não foram facilmente explicadas.

1. Redução nas paradas de empenamento e enchimento.

2. A perda de fibra e tamanho no cortador e nos teares foram drasticamente reduzidos.

3. Maior metragem de fio duro na viga do tear.

Esses resultados não se encaixam perfeitamente no conceito de barreira de dimensionamento de dobra. O aumento do número de jardas na viga do tear indicava logicamente a redução do tamanho da coleta no fio da urdidura. No entanto, a análise de desize múltiplo de fio duro de testes e produção normal foram equivalentes. A repetição dessas tentativas foi consistente com os resultados iniciais. As resinas de oligômero de tamanho nanométrico estavam claramente fornecendo um mecanismo para complementar a resistência à abrasão do filme de revestimento de barreira.

Fotos microscópicas (60X) foram utilizadas para determinar quaisquer diferenças visuais entre fios duros padrão e de teste. Os fios contendo resina de oligômero na formulação de cola exibem uma superfície mais lisa com menos rompimento da fibra dura com a quebra da folha. Além disso, o exame de fotos 60X do tamanho do fio indica uma redução significativa no diâmetro do núcleo do fio. Os diâmetros de fio dimensionados exibem uma redução de quase 20% em comparação com o fio rígido de formulação normal no mesmo add-on.

O exame de seções transversais de ampliação de 1040X do fio antes da caixa de tamanhos fornece uma explicação da função das resinas de tamanho nanométrico dentro do feixe de fios. Os espaços vazios entre as fibras no feixe são micrométricos ou maiores em diâmetro e volume. As fibras em sistemas de fios fiados são levemente aniônicas, naturais ou adicionadas, o que mantém uma força repulsiva para manter as fibras separadas. À medida que o fio é umedecido pela água, um grande número de partículas de resina oligomérica milimicron penetram e aderem às superfícies das fibras. As forças repulsivas existentes entre as fibras são superadas e a superfície da fibra é modificada com partículas nanométricas. Essas pequenas moléculas de resina fornecem uma atração mútua semelhante e permitem que as fibras se aproximem para reduzir parcialmente os espaços vazios dentro do feixe. A compactação imediata do feixe de fios ocorre após umedecimento. Um substrato de fio menor está agora disponível para hospedar o filme de barreira. A contagem do fio permanece constante com um feixe de diâmetro menor. Um aumento na densidade do fio é atribuído à coesão melhorada da fibra dentro do feixe.

A avaliação de Statamat e Uster do fio colado com adição equivalente forneceu diferenças reveladoras nas propriedades dos fios colados tanto na tração quanto no alongamento. Embora ambas as propriedades de tração e alongamento sejam afetadas, os valores mais baixos são os mais importantes na tecelagem. Propriedades low-end são melhoradas e o coeficiente de variação reduzido para fornecer um fio duro mais uniforme. Um benefício particularmente incomum da melhoria da coesão da fibra foi uma melhoria média na perda de alongamento perto de 30% dos controles de fio de tamanho convencional.

Anos de experiência com formadores de filme de tamanho convencional otimizaram a penetração e o encapsulamento da barreira do filme no fio. Os níveis de add-on e as localizações dos filmes são controlados pela viscosidade dos formadores de filmes de alto peso molecular para minimizar a penetração e manter o revestimento de tamanho.

A resistência à abrasão adequada do revestimento de barreira depende da área de superfície que deve ser protegida. Fio dimensionado é um cilindro em que a área da superfície é diretamente uma função do diâmetro do cilindro. O novo fio criado por resinas de oligômero nanométrico na formulação permite um acréscimo de tamanho total reduzido para evitar sobredimensionamento e fragilização do fio duro 1 .

Os efeitos da resina de oligômero no fio são especialmente importantes no aumento da tração e alongamento da extremidade inferior e na redução do coeficiente de variação. Este efeito produz um substrato de fio mais uniforme para as etapas subsequentes do processo de tecelagem. Os efeitos sobre o fio sem tamanho de urdidura foram determinados através da adição de uma pequena quantidade de produto de oligômero ao enxágue final em um procedimento de tingimento simulado convencional 2 .

O dimensionamento do tecido cinza é realizado utilizando procedimentos convencionais em níveis de pH ligeiramente acima de 7.

Benefícios demonstrados da resina de oligômero em fios de urdidura até o momento:

1. Compactação imediata do fio de urdidura.

2. Melhoria de baixa tensão e alongamento.

3. Coeficiente de redução de variação.

4. Melhor uniformidade do fio de urdidura.

5. Uso reduzido de formadores de filme de urdidura convencionais.

6. Redução de empenamento e paradas de enchimento.

7. Tamanho reduzido e perda de fibra no corte e na tecelagem.

8. Limpeza reduzida na sala de corte e tecelagem.

9. Melhor qualidade do tecido.

10.