MADUREZ EN LA FIBRA DE ALGODÒN

MADUREZ EN LA FIBRA DE ALGODÓN

Las fibras de algodón pueden presentar diversos aspectos, según sea el grado de madurez a que han llegado en su desarrollo dentro de las cápsulas del algodonero. Así podremos definir tres tipos de fibras: Maduras, inmaduras y muertas.

Si observamos las fibras transversalmente a través de un microscopio, cuando todavía no se ha abierto la cápsula, veremos que presenta una sección circular, la cual permanece hasta tanto no se abre la cápsula, tendiendo entonces a aplastarse pareciéndose a una cinta retorcida, con vueltas de falsa torsión con los bordes más gruesos, y poseyendo un canal central llamado lúmen. Redactando de este modo la forma característica de la fibra de algodón, podemos ya dar una definición de lo que supone el grado de madurez de éstas, consistente en el grueso de las paredes que separa la cutícula exterior con el lúmen, aunque este grueso debe estar relacionado con el diámetro de la fibra redondeada. Así podemos afirmar de una manera cierta que para un mismo diámetro de la fibra cuanto más gruesas son sus paredes mayor es el grado de madurez. Ahora bién, aunque lo comentado anteriormente no parece dejar dudas, no es así, porque no existe un concenso general que nos permite separar lo que son fibras maduras de las inmaduras. Mientras que por un lado unos se inclinan a considerar una fibra madura cuando hinchada la misma con una cantidad de Soda Cáustica ( NaOH ) de 24º Bé, el espesor de las paredes es superior a 1/3 del diámetro de la fibra, otros lo hacen por aquellas en que una vez hinchadas, ha desaparecido casi totalmente el canal interior ó lúmen. Lo que sí parece cierto es que cuanto más madura es la fibra, más largas son las moléculas de las celulosas que constituyen las paredes de las fibras. Como resumen pues, podemos afirmar que examinadas las fibras al microscopio con Soda Cáustica 24ºBé, las que presentan paredes más delgadas serán las fibras inmaduras.

Aparte de estos dos tipos de fibras, también nos encontramos con fibras muertas, las cuales están constituídas por unas cintas totalmente aplastadas, sin bordes y sin canal interior.

IMPORTANCIA DEL GRADO DE MADUREZ

El grado de madurez de las fibras de algodón tiene una destacada influencia en la tintura, puesto que debido a notables diferencias en el grosor de las paredes, dan matices diversos al ser teñidas en el mismo baño simultáneamente, presentando una tonalidad más subida cuando más maduras están ó más gruesas sean sus paredes.

Así mismo se presentan grandes diferencias de resistencia entre las fibras inmaduras de paredes delgadas y las fibras maduras de paredes gruesas, factor a tener en cuenta a la hora de producir hilos resistentes.

Por otro lado las fibras inmaduras y muertas, suelen presentar problemas durante el proceso de hilatura, ya que tienden a enroscarse en pequeños rizos durante las operaciones de batanado y cardado, produciéndose los clásicos botones ó neps que suelen acompañar al hilo hasta el final y aparecen incluso en el tejido ya acabado con el consiguiente demérito para el mismo. Estos botones toman un tono más claro durante la tintura, tal como se indicó anteriormente y aunque los producidos por las fibras muertas no admiten tratamiento alguno para mejorar sus propiedades para el tinte, los derivados de la fibras inmaduras en algunos casos, se puede llegar a disminuir la diferencia en la tonalidad de color con un tratamiento previo de mercerización antes de su teñido, encareciendo de este modo el costo de fabricación del género.

Todo ello nos da a entender la gran importancia de conocer el grado de madurez de la fibra de algodón que componen una partida de pacas, y más que el grado de madurez la uniformidad de este dentro de la partida, para en caso contrario, separar aquellas pacas cuya diferencia es muy notable, o bién establecer una mezcla racional entre ellas para conseguir una mayor homogeneidad, eliminando siempre aquellas que presenten grandes diferencias y que nos causarán grandes trastornos durante su proceso.

MÉTODOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA MADUREZ


A pesar de la importancia que tiene el disponer de algunos datos de la madurez de las fibras de las pacas de algodón, lo mismo que se conocen el grado y la longitud, en la práctica no se ha extendido su determinación, debido a las dificultades existentes, al carecer de sistemas y aparatos que nos determinen de una forma rápida dicho parámetro. Esto no quiere decir que no se investigue sobre el tema y que no se conozcan métodos diferentes para la valoración de la madurez, y hoy día ya se está llegando a esa meta rápida que se puede aplicar en cualquier laboratorio de una hilandería.

Estos métodos para la determinación de la madurez, se podrían clasificar en dos grandes grupos.

Uno de ellos dirigido principalmente a la investigación, método normalmente lento, de una gran seguridad y eficacia, pero poco apto para la industria.

Otro grupo más rápido, de menos costo, aunque los resultados carezcan de exactitud rigurosa, pero que nos puede dar una idea suficientemente válida para conseguir buenos resultados en la práctica industrial.

Como métodos de laboratorio, podemos señalar los siguientes:

Mediante el microscopio sin tratamiento previo.
Mediante el microscopio con tratamiento previo.
Mediante la luz polarizada.

MEDIANTE EL MICROSCOPIO SIN TRATAMIENTO PREVIO

Su método operativo consiste en coger un número determinado de fibras, las cuales son cortadas transversalmente mediante un micrótomo y examinados al microscopio sus cortes, se valoran las superficies de las secciones de las fibras S2, las que se comparan con las secciones S1 de los círculos cuyo diámetro corresponde a la anchura máxima de la fibra.

El Indice de Madurez se determina por medio de la relación S2/S1, multiplicando por 100, Así:

I.M = S2 / S1 x 100

Si esta relación adquiere un valor comprendido entre 45% y 50% el índice de madurez de la fibra es bueno.
Si es de 40% a 44%, el índice de madurez es mediano.
Si es inferior a 40%, es malo.

Este método es laborioso y lento, así como un poco complicado para determinar la sección S2 de las fibras, por eso dijimos anteriormente que es apto para trabajos de investigación.

MEDIANTE EL MICROSCOPIO CON TRATAMIENTO PREVIO

Ya hablamos al principio de un tratamiento del algodón con NaOH, que produce un hinchamiento en las fibras, que reviste características diferentes según la madurez de las mismas, por lo que nos permite hacer una clasificación una vez finalizado el tratamiento si la observamos longitudinalmente y transversalmente a través del microscopio.

Así las fibras maduras habrán tomado un aspecto cilíndrico y habrán perdido las espiras que poseían, y observando la sección de las mismas aparecerán como tubos cilíndricos con paredes gruesas, cuyo espesor será 1/4 y 1/3 del diámetro y en algunas habrá podido llegar a desaparecer el lúmen.

Por el contrario, las fibras inmaduras, a pesar de tener un aspecto también cilíndrico longitudinalmente, seguirán presentando las espiras de falsa torsión que les acompaña en estado natural. En su sección transversal presentarán unas paredes de espesor inferior a 1/4 del diámetro.

Finalmente, en las fibras muertas, aunque pudieran tener un aspecto redondeado, liso, sin espiras, se observará una transparencia, y además si analizamos el corte transversal, las paredes serán muy finas, por debajo de 1/5 del diámetro.

Lo mismo que el método anterior, éste adolece de lentitud, a pesar de darnos unos datos muy seguros sobre la madurez de las fibras.

MEDIANTE LA LUZ POLARIZADA

Aunque este método está en sus inicios y por consiguiente poco difundido, es válido mencionarlo, aunque sea solamente como orientación, puesto que es necesario hacer un mayor estudio sobre sus resultados y la creación de unas tablas y coeficientes que nos permitan llegar a conclusiones rápidas con relación a los resultados obtenidos después del ensayo.

Este método se fundamenta en hacer incidir sobre las fibras unos rayos de luz polarizada, que según sea éste, así será la luz reflejada, aumentando la cantidad de luz a medida que el grueso de las paredes sea mayor, siendo prácticamente nula en las fibras muertas.

El ensayo se realiza en el aparato Cotton-Grader y la forma de llevarlo a efecto es colocando entre los cristales de un portaobjetos del microscopio de polarización, un manojo de fibras totalmente paralelizadas, sobre las cuales se les hace incidir la luz polarizada efectuando a continuación dos mediciones, una correspondiente al número de fibras colocadas y otra a la luz despedida por las mismas.

Aunque existen todavía algunas formas de determinar el grado de madurez del algodón en plan de investigación, vamos a pasar por alto los mismos, para centrarnos principalmente en los ensayos que puedan llevarse a la práctica con más rapidez, con mayor número de muestras y volumen de las mismas, y que por lo tanto puedan ser implementados en la industria. Entre los cuales podemos citar como más importantes los siguientes:

Capacidad de formación de neps.
Ensayo micronaire.
Ensayo causticaire.
Resistencia a la rotura.

ENSAYO MICRONAIRE

Realmente nos indica la finura de las fibras, puesto que con un peso siempre igual de un determinado número de fibras sometidas dentro del aparato a una misma compresión, el aire a presión que introducimos a través de ellas, encontrará más resistencia a su paso, cuanto más finas son las fibras, ya que los huecos existentes entre ellas serán menores que en las fibras gruesas. Esta dificultad al paso del aire viene determinada por la altura que alcanza un flotador situado dentro de un tubo, que será menor cuanto más fina sea la fibra.

Para que este índice micronaire nos pueda dar una noción de la madurez del algodón, tenemos que partir de realizar el ensayo con una muestra perteneciente a una determinada procedencia y cosecha. Tiene esto como aplicación, el que las fibras poco maduras ó muertas, presentan más resistencia al paso del aire, y por lo tanto, un algodón de fibra gruesa, pero con fibras inmaduras y muertas, puede dar el mismo índice micronaire que otro de fibra fina y madura, induciéndonos a error; por ello hay que tener muy en cuenta este parámetro de finura-madurez y hacer los ensayos comparativos con muestras que posean similares características en cuanto a finura de las fibras se refiere.

El ensayo micronaire se debe realizar con mucho cuidado, preparando previamente la masa de fibras a analizar. Procediendo a su limpieza mediante un blender, depositàndose en su guarnición varias capas de fibras superpuestas y extrayendo de estas capas la porciòn de fibras destinadas a realizar el ensayo.

Cuando tenemos una partida de pacas de las cuales queremos conocer su I.M.F para determinar su finura y grado de madurez, se deben extraer dos muestras como mìnimo de cada paca, , y si el nùmero de pacas es inferior a 10, entonces es conveniente determinar la media armònica de los ìndices de cada paca. Tambièn es aconsejable para determinar el I.M.F medio de una mezcla de algodones diferentes el recurrir a la media armònica.

La media aritmètica viene dada por el cociente entre la suma de todos los valores de los I.M.F obtenidos y el nùmero de ensayos realizados.

MEDIA ARITMÈTIACA =

Por el contrario, la media armònica corresponderìa al cociente entre el nùmero de ensayos realizados y la suma de los valores inversos de los I.M.F

Segùn los valores obtenidos en el I.M.F, podemos encontrar cinco grupos de algodones:

GRUPO I.M.F DESCRIPCIÒN

1 2.8 – 3.4 Algodones con cierta cantidad de fibras inmaduras y muertas, tendencia a la formación de neps, por lo tanto se deben mezclar en muy pequeñas cantidades.

2 3.5 – 4.1 Algodòn fino, con ligera cantidad de fibras inmaduras, producción de neps, imparte caracterìsticas de buena resistencia a los hilos y la aparición de estos neps no suele acarrear graves inconvenientes. Utilizado para la mayor parte de las urdimbres.

3 4.2 – 4.3 Finura de la fibra normal. Especialmente adecuado para hilos de trama, no produce gran cantidad de neps. Es aconsejable no producir con este algodón hilos màs finos de 20 Tex.

4 4.9 – 5.5 Fibras gruesas, con carencia casi absoluta de neps en el hilado, aptas para hilos gruesos destinados a artìculos perchados.

5 5.6 – 6.2 Algodòn muy grueso, para mezclar con algodones màs finos en muy pequeñas proporciones.

ENSAYO CAUSTICAIRE

Este ensayo, se realiza en el mismo aparato micronaire y de la misma manera explicada en el mètodo anterior.

La diferencia està en que este se realiza dos ensayos para cada muestra extraìda. Uno del algodón tal como viene en la paca previamente limpiado en el blender, obteniendo el I.M.F y otro de la misma fibra ya limpia y preparada, pero tratada previamente con NaOH a 24º Bè, aprovechando la propiedad de hinchamiento del algodón, con lo que èstas produciràn una resistencia diferente al paso del aire con las no tratadas, estos valores leìdos en la escala causticaire, especial, nos dà un ìndice de la madurez del algodón en estudio.

RESISTENCIA A LA ROTURA

Finalmente, otro valor que nos puede dar una idea del grado de madurez dentro de una misma cosecha y procedencia, es la resistencia a la rotura y el alargamiento de un haz de fibras, este ensayo se debe realizar por el mètodo Pressley ò con el Estelòmetro, El Pressley, aunque es el mètodo màs conocido tiene el inconveniente de someter a las fibras a un incremento de carga no constante, por el movimiento uniforme acelerado del peso. Por el contrario, en el Estelòmetro aùn siendo menos conocido està subsanando el defecto anteriormente nombrado para el Pressley; ya que el movimiento el pèndulo someterà a las fibras a una carga de incremento constante, al ser regulado su desplazamiento por un amortiguador hidràulico.

La relaciòn entre la carga de rotura obtenida en el Estelòmetro “ 0 “ y el alargamiento “ A “ medido tambièn en el mismo equipo, nos indicarà la rigidez a la flexiòn “ R “ de las fibras.

R =

De la cual depende la capacidad que poseen de formar botones ò neps, y esto es una consecuencia de la mayor ò menor existencia de fibras inmaduras y muertas en la muestra de algodón.