Materials Tèxtils i la seva Transformació en Fils

ENGINYERIA INDUSTRIAL
MATERIALS TÈXTILS I
LA SEVA
TRANSFORMACIÓ EN
FILS
Guia de l’assignatura
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25057 Materials tèxtils i la seva transformació en fils. Guia de l’assignatura
Aprovada en CAA. de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 27/05/09
1
Crèdits: 7.5
Crèdits ECTS: 6
Tipus OPTATIVA
Coordinador: Arun Naik (anaik@intexter.upc.edu)
Altres Professors: Mònica Ardanuy (monica.ardanuy@upc.edu)
Departament: Enginyeria Tèxtil i Paperera
Presentació
Coneixements previs
No es necessita cap requisit previ, tot i que és important que l’alumne hagi adquirit els coneixements
bàsics que s’imparteixen a l’assignatura d’Introducció a la Tecnologia Tèxtil (PRE-ICT Tèxtil)
Camps professionals
Camps de fibres tèxtils i tecnologia de filatura
Relació amb altres assignatures
Conèixer l’estructura i les propietats més importants dels materials tèxtils així com la seva
transformació en fils permetrà a l’estudiant conèixer els processos bàsics de la industria tèxtil.
Objectius generals
Coneixement de la matèria primera, identificació de fibres tèxtils, procés de fabricació,
microestructura, propietats i camps d’aplicació. Recursos naturals i mediambientals -Fibres Tèxtilsper a els sector de la filatura. Tècniques modernes i actuals, aplicacions convencionals i tècniques
dels fils
Temari
Mòdul 1 Introducció als materials tèxtils
(4 hores9.
Tema 1: Generalitats, història, fibres: definició i classificació. Noms genèrics. Produccions.
Composició química. Nocions de química macromolecular.
Tema 2: Fabricació de fibres. Filatura en sec, filatura en humit, filatura per fusió. Forma de
presentació de les fibres químiques.
Mòdul 2. Propietats de les fibres.
(16 hores)
Tema 1: Propietats geomètriques. Longitud, finor, arrissat, forma de la secció transversal.
Tema 2: Propietats mecàniques, corba càrrega/allargament. Interpretació de la corba, determinació
de les propietats de tracció. Fibra d’alt mòdul.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25057 Materials tèxtils i la seva transformació en fils. Guia de l’assignatura
Aprovada en CAA. de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 27/05/09
2
Tema 3: Propietats tèrmiques, acció del calor, temperatura de fusió i de transició vitrea. Tractaments
tèrmics: termofixat, fibres retardants de la flama, fibres termoresistents.
Tema 4: Propietats de la sorció. Absorció d’aigua i inflament. Taxa legal d’humitat. Hidrofilitat i confort,
fibres antiestàtiques, fibres superabsorbents de la humitat. Propietats químiques. Comportament
tintorer.
Mòdul 3. Fibres tèxtils
(10 hores)
Tema 1: Fibres naturals (cotó, lli, llana, seda)
Tema 2: Fibres químiques de polímer natural (viscosa, modal, cupro, acetat, triacetat)
Tema 3: Fibres químiques de polímer sintètic (poliamida, poliester, acrílica, polipropilè...)
Transformació: Tècniques de filatura
(20 hores)
Mòdul 4: Conceptes bàsics de la filatura: numeració de matèria tèxtil lineal, concepte de torsió,
estirament i doblec.
Mòdul 5: Filatura de fibres vegetals: lli, cànem, rami, sisal...Aplicacions tècniques. Mercat mundial
d’aquests fils
Mòdul 6: Tecnologia moderna de filatura de fibres curtes: filatura de cotó, sistemes de cardat, pentinat
i reciclat. Filatura Open-end, neumàtica, plyfil, ring can i compacta. Processos post filatura.
Aplicacions convencionals i noconvencionals dels fils. Economia mundial i mercat d’aquests fils.
Mòdul 7: Filatura de fibres llargues. Classificació de matèria primera; llana cardada, pentinada, semi
pentinada i de desperdicis. Tècniques actuals. Situació del mercat mundial. Oferta i demanda.
Mòdul 8: Filatura de fibres químiques: poliester, poliamida, acrílica i polipropilè. Sistemes moderns de
tall de cable, fils H.B
Mòdul 9: Tecnologia de la texturació. Evolució històrica; texturació de fils POY per discs, texturació
per toveres d’aire. Noves aplicacions d’aquests fils en el sector de l’automòbil
Mòdul 10: Altres tècniques actuals de filatura: filatura de nucli compacte, filatura per fricció DREF,
filatura SIRO, filatura COVER SPUN, filatura híbrida, fils de fantasia...
Mòdul 11: Evolució de les tècniques de filatura: informació de Fires mundials (ITMA)
Objectius de l’alumne
Com a component bàsic de totes les estructures tèxtils, és de màxima importància que l’alumne
adquireixi el major coneixement dels materials tèxtils, tant en el seu procés tèxtil com en el seu
manteniment, indepentment del sector tèxtil en el qual l’alumne desenvolupi la seva activitat
professional
Objectius específics dels mòduls
n
Mòdul 1. Conèixer els diferents tipus de fibres tèxtils i el seu procés d’extrusió
n
Mòdul 2. Conèixer el comportament mecànic, tèrmic, hidrotèrmic, tintorer dels materials tèxtils,
així com el seu manteniment i us.
n
Mòdul 3. Conèixer els materials tèxtils, tant naturals com de polímer natural i sintètic.
n
Mòdul 4. Introducció a la tecnologia de la filatura
n
Mòdul 5: La importància de les fibres minoritàries, aplicacions tècniques
n
Mòdul 6: La filatura de fibres curtes ocupa el 55% del sector mundial. El % reflexa la seva
importància. Cada any, aquesta xifra va en augment.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25057 Materials tèxtils i la seva transformació en fils. Guia de l’assignatura
Aprovada en CAA. de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 27/05/09
3
n
Mòdul 7: La llana sempre ha ocupat un lloc privilegiat en la filatura. Espanya és un dels països
amb fama mundial en la qualitat d’aquests fils.
n
Mòdul 8: Les fibres químiques juguen un paper predominant en la filatura. Es poden filar sdoles o
en barreja amb altres fibres naturals. Cada any s’augmenta la producció d’aquestes dibres amb
noves aplicacions, especialment en camps tècnics
n
Mòdul 9: Des de la seva aparició per primera vegada l’any 1962, la tecnologia de texturació, ha
seguit innovant espectacularment. Actualment, els microfilaments, ocupen aquest mercat. Serà el
fil texturat del futur.
n
Mòdul 10: La tecnologia de filatura segueix innovant, des de la primera màquina fabricada l’any
1852, fins l’actualitat. Avui tenim tècniques capaces, de produir fil a una velocitat de 300 m/min.
Aquest és el futur dels Enginyers Tèxtils
n
Mòdul 11: Mantenir als alumnes al dia amb informació de Fires Mundials, on s’exposen les noves
innovacions.
Metodologia de treball
Es combinen dos tipus de classe: teoria i pràctiques
Sessions teoria, problemes
Tres sessions presencials d’1 hora de teoria per setmana. Aquestes classes tenen per missió explicar
a l’alumne els coneixements fonamentals de l’assignatura
Pràctiques, laboratoris
Laboratori de polímers tèxtils
n Pràctica 1: Microscopia de fibres
n Pràctica 2: Anàlisi de fibres
n Pràctica 3: Anàlisi elemental de fibres
n Pràctica 4 i 5: Anàlisi qualitatiu i quantitatiu de barreges binàries (Norma UNE 40-327)
n Pràctica 6 i 7: Anàlisi qualitatiu i quantitatiu de barreges ternàries
n Pràctica 8: Propietats geomètriques de fibres
n Pràctica 9: Propietats mecàniques de les fibres
TALLER DE FILATURA
n Pràctica 1:Estudi del tren d’estiratge. Determinació de l’estirat mecànic i real. El doblec i la seva
importància
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25057 Materials tèxtils i la seva transformació en fils. Guia de l’assignatura
Aprovada en CAA. de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 27/05/09
4
n Pràctica 2: Estudi pràctic de la carda d’alta producció de chapones. Dibuixar l’esquema, tipus de
guarnició i funcionament d’autoreguladors.
n Pràctica 3: Mechera-. Tren d’estiratge. Dibuixar l’esquema de la màquina, funcionament
d’autoreguladors.
n Pràctica 4: Continua de aro/cursos. Estudi de distints mecanismes
n Pràctica 5: Continua Open End de rotors. Característiques del cilindre disgregador, disseny del
rotor i el seu accionament.
Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant
Mòdul
Mòdul 1, 2 i 3
Mòdul 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 i 11:
Temps de
Classe
30 hores
20 hores
Temps
d’estudi
20 hores
20 hores
Materials
Bibliografia bàsica
Houck, M.M. (ed.) (2009). Identification of textile fibres. Woodhead Publishin Limited: USA
J. Gacén. Fibras textiles. Propiedades y desripción. UPC 1991
J. Gacén. Aspectos de las fibras químicas. 3ª edición. ETSEIT 1990
Bibliografia complementària
J. Gacén, J. Maillo. Algodón y celulosa. Estructura y propiedades. ETSEIT 1987
J. Gacén. Fibras químicas. Polipropileno. Ignífugas. Termoresistentes. UPC 1990
FILATURA
Bibliografia bàsica
Hilatura: técnicas actuales. Arun Naik
Hilatura del algodón. A. Pey
WIRA Data Book
Textile yarn Technology, structura and applications. Goswami, Martindale, Scardino
The British wool. Manuel H Spibey
Yarn spinning technology. Wray
The economics, science and technology of yarn production. Lord
Spunyarn technology. Oxtoby
Polyester fibre lines. Present situation and future prospects. Enneking
The theory off lax spinning. Pringle
Temps
total
50 hores
40 hores
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25057 Materials tèxtils i la seva transformació en fils. Guia de l’assignatura
Aprovada en CAA. de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 27/05/09
Bibliografia complementària
Revistes tècniques tèxtils
Textile Research journal. Editat en anglès
Journal of the textile institute. Editat en anglès
Boletin INTEXTER. UPC, editat en castellà
Mellians textile Berichte. Editat en alemany
Textilia. Editat en italià.
Avaluació
N f = 0..25N1p + 0.5Nef + 0.25Nep
Nf : Nota final
N1p : Nota 1r parcial
Nef : Nota examen final
nep : Nota exercicis pràctics
5