Perfil de proyecto de grado Control para teñido de prendas de algodón

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS - FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERIA ELECTRÓNICA

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PERFIL DE PROYECTO DE GRADO

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL PARA TEÑIDO DE PRENDAS DE ALGODÓN EN LAVADORA INDUSTRIAL FRONTAL

Postulante: EDUARDO ALBERT ESCOBARI URQUIETA

ASESOR: Jorge Antonio Nava Amador

Docente D.A.M.: JORGE LEÓN GOMEZ

La Paz, Octubre de 2017

1.        Antecedentes y Generalidades.        3

2.        Situación Actual.        5

3.        Planteamiento del Problema.        9

4.        Objetivo.        10

5.        Justificación.        11

6.        Alcances y limitaciones.        11

7.        Solución propuesta.        12

8.        Temario.        13

1.        Bibliografía.        14

2.        Cronograma.        15

1. Antecedentes y Generalidades.

A través de los textiles es posible conocer muchos detalles de cada cultura, pues son una muestra tangible y clara sobre su historia. Los textiles están fabricados con materiales que se encuentran en cada región, sus fibras, técnicas de hilado, de tejido, de teñido, usos de los tejidos, tipos de vestimenta, todo es una muestra de la forma de vida y de las costumbres de los pueblos.

La industria textil fue base del comercio internacional con China y Japón como especialistas en esa área, luego con la revolución industrial, la introducción de la máquina de vapor y la construcción de telares automáticos; Inglaterra lideró por más de un siglo la producción textil.

1. Industria textil en Bolivia

En Bolivia, la industrialización del área textil llegó recién a finales de los años 20, en el siglo XX, aprovechando la producción de lana fábricas como Soligno y Forno, la producción de algodón por Said y Albus. En los años setenta se instalaron fábricas como Universaltex, que procesaban lana produciendo frazadas y casimires [1] .

En los años setenta se instala la Hiladería Santa Cruz para procesar el algodón producido en la región, con el tiempo terminó privatizada. Actualmente el 90% de la industria textil se ubica en el eje central del país, 60% en La Paz, 17% en Santa Cruz y 13% en Santa Cruz [2].

1. Proceso productivo en el sector textil.

Luego de los procesos de hilandería y tejeduría, las prendas presentan el color natural de la fibra de algodón (crudo); el proceso de teñido es una de las etapas necesarias en la industria textil, entonces, es necesario que entre a un proceso de teñido para adquirir el color que sea requerido y cómodo para el cliente final, éste escoge el color de sus prendas, principalmente por combinación y moda. Existen diferentes técnicas y tecnologías para realizar el teñido de prendas de algodón.

La siguiente figura permite comprender los aspectos que considera el proceso productivo textil de manera genérica en cualquier país, éste es aplicable también en el caso boliviano, considerando desde las materias primas, hasta los procesos a los que se someten en cada etapa y los productos finales obtenidos.

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Figura 1 Proceso productivo del sector textil en Bolivia

Fuente: Estudio del sector textil en Bolivia [1]

1. Fábrica Tecnología y Desarrollo Textil - TDT.

Tecnología y Desarrollo Textil - TDT, es una empresa fundada el 2008 ubicada en el departamento de La Paz, dedicada a la fabricación y comercialización de hilo de algodón y poliéster, tejido de medias y cintas, lavandería de prendas, teñido de hilos y prendas.

Cuenta con un laboratorio bien equipado para teñido de muestras, así como para control de calidad de hilos y prendas.

En el área de teñido cuenta con teñidoras de hilo en bobinas tipo autoclaves, de distinta capacidad con un nivel alto de automatización, la fábrica también tiene centrifugadoras y máquinas secadoras que hacen más rápido el procedimiento de teñido.

1. Proceso y equipamiento de teñido.

El proceso de teñido tiene cuatro variables importantes: sustrato, insumos, maquinaria y factor humano.

Un equipo de teñido específico para prendas de vestir, que pueda teñir con todo tipo de colorantes, incluidos los colorantes reactivos, para teñir por ejemplo prendas de algodón con un color “azul pastel” (siendo el más difícil de obtener y con colorantes más costosos) uniforme y homogéneo, es de elevados costos.

1. Situación Actual.

Antes de abordar aspectos propios del proyecto, se expone, el estado de situación que se observa actualmente en cuanto a técnicas y tendencias tecnológicas.

1. Técnicas y tecnologías de teñido

La Figura 2 muestra la ubicación del teñido de prendas en el proceso textil industrial.

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Figura 2 Proceso textil industrial

Fuente: La industria textil y su control de calidad [3]

El proceso de teñido o también conocido como proceso de tintorería, tiene cuatro variables principales a considerar: sustrato, insumos, maquinaria y factor humano.

• El sustrato: Material a teñir.
• Los insumos: Químicos y soluciones.
• La maquinaria: Seleccionada a partir del sustrato y el método a teñir.
• Factor humano: Operadores y técnicos responsables.

Las máquinas para realizar el teñido se escogen a partir del material a teñir tomando en cuenta la protección del sustrato, la capacidad de obtener resultados iguales y el costo del proceso.

Un proceso de teñido en general es cuando se disuelve colorante en un baño de agua, se añade dicha solución a la máquina con los cuidados necesarios, transferencia del colorante al material a teñir de manera uniforme y homogénea, dejar penetrar bien y fijar el color, lavado y enjuague del material ya teñido.

Para la transferencia del colorante al sustrato se tienen dos métodos: por agotamiento y por impregnación.

En el teñido por agotamiento, también conocido por afinidad o por sistema discontinuo, primero el material sólo es teñido en su superficie con el movimiento del sustrato del baño o de ambos; luego el teñido penetra al núcleo de la fibra, el colorante pasa a la fibra dependiendo tiempos y temperaturas; y finalmente migra permitiendo solidez y uniformidad del teñido, también depende de tiempos y temperaturas.

En este proceso es importante el control de:

• Relación de baño. Es la relación entre el peso del material a procesar y el volumen del baño a usar
• Tiempo y velocidad de rotación.
• Curvas de temperatura-tiempo. Las instrucciones del técnico de la tintorería por lo general se dan en forma de gráficos de temperatura versus tiempo donde un conjunto de segmentos muestran el proceso que se va a realizar. Se puede detallar en éstas gráficas el punto de inicio del proceso, velocidad de subida o descenso de temperatura en un determinado tiempo (gradiente), tiempo de permanencia en alguna temperatura y adición de químicos.

Las consideraciones que se deben tener para la selección de máquina son:

• El sustrato. Fibras, cintas, hilos, tejido abierto, en cuerda, prendas confeccionadas.
• El método de teñido. Por agotamiento, por impregnación.
• El principio de funcionamiento. Baño estático-sustrato en movimiento, baño en movimiento-sustrato estático, baño en movimiento-sustrato en movimiento.
• Condiciones del proceso. Se requiere altas temperaturas o máximo la temperatura de ebullición del agua.

Las máquinas utilizadas en el método de teñido por agotamiento son:

• Autoclave, para teñido de fibras e hilos, alcanza altas temperaturas, sirve para teñir algodón y poliéster, entre otros.
• Teñidora de hilo en madejas, funciona a presión, alcanzando temperaturas de 110°C.
• Barca de torniquete, para tejidos en forma de cuerda, con baño estático y sustrato en movimiento.
• Jet, baño y sustrato en movimiento, para teñido de tejido en cuerda, temperatura de 135 a 140°C.
• Jigger, para teñido de telas que se cosen en forma de cinta, controla velocidad y tensión de la tela.
• Teñidora para prendas, tienen un tambor giratorio, similares a las lavadoras horizontales industriales de gran tamaño, como se ve en la Figura 3.

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Figura 3 Teñidoras de prendas

Fuente: Introducción a la tintorería [4]

En los insumos, mencionar el agua, que debería ser tratada para no tener agua dura en el proceso. Ácidos, sales, agentes oxidantes, también humectantes, detergentes, igualadores, mejoradores de solidez, etc. También hay diferentes tipos de colorantes, para algodón que es fibra celulósica natural, existen los colorantes directos, reactivos, entre los más usados.

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