The Effect of Harvesting Procedure on Fiber and Yarn Quality

El sistema de algodón de filas ultra estrechas (UNR) se define como la plantación o siembra de un campo de algodón con filas con espacios estrechos (menos de 38.1 centímetros) que proporciona un potencial aumento del rendimiento, que ha llamado la atención de los productores estadounidenses de algodón, despepitadoras y fábricas textiles. Si bien estos tres grupos comparten un interés en algodón de UNR, no comparten la misma opinión. Los productores prefieren el algodón de UNR debido a la posibilidad de incrementar el rendimiento, una temporada de crecimiento más corta y equipo de menor costos. Por el contrario, las despepitadoras de algodón, compradores e hilanderos se resisten a algodón de UNR debido a que percibe mayores niveles de material sin pelusa. Para despepitadoras que no están preparadas para manejar el extractor de cosecha de algodón de UNR, el aumento de contenido que no sea de pelusa puede reducir la eficacia de la limpieza de la despepitadora y aumentar el desgaste de los equipos.

Los hilanderos desconfían de algodón de UNR porque estudios han demostrado que el aumento del contenido de pelusas en la fibra de algodón puede causar un aumento en el número de la hilatura, el aumento de los residuos en el área de cardado, y reduce calidad del hilo y tejido.

Poco se ha investigado sobre el impacto del algodón de UNR en la planta textil y este estudio se centra en el impacto de los métodos de recolección de residuos, el porcentaje eficiencia, y el procesamiento y la calidad del hilo, los cuales son factores importantes para el cono de hilo. Los resultados indican que un método de cosecha alternativa podría hacer una elección atractiva del algodón de UNR.

Tradicionalmente, el algodón crece en filas con espacios de 76.2 a 101.6 cm (por el ancho de la mula que ara el campo). El deseo y la necesidad de aumentar el rendimiento han dado lugar a nuevas y diferentes prácticas agrícolas y productos químicos. Una práctica utilizada para aumentar el rendimiento ha sido para ajustar el espacio entre las hileras del algodón, lo cual llevó a desarrollor de separación de filas ultra estrechas (UNR). Hasta hace poco, la historia de las UNR era un fracasos; se evaluó en Australia a finales de 1960-1970 y fue considerado poco práctico comparado con las prácticas de producción en aquel momento, pero los nueva tecnología ha hecho que la aplicación de las UNR en la producción del algodón sea posible hoy en día. Esta nueva tecnología Esta nueva tecnología incluye reguladores del crecimiento vegetal de amplio espectro, sobre el control superior de impurezas, variedad de plantas tolerantes a los herbicidas, y la disponibilidad de ejercicios de precisión de siembra de semillas.

El objetivo del sistema del algodón UNR es crecer en alta calidad, alto rendimiento en una temporada corta. Una ventaja importante del sistema de algodón de UNR para los cultivadores es que incrementa el rendimiento, debido a la mayor densidad de plantas y distribución uniforme de las plantas dentro de un campo: en un campo típico UNR hay población de 300.000 plantas por hectárea.

En los últimos años, BASF Corporation ha llevado a cabo ensayos de UNR en 5 estados de cosecha de algodón. UNR algodón promedió 15% mayor rendimiento que el algodón cultivado en la filas tradicionales de espacios de 101.6 cm. En Mississippi y Texas se registraron los mayores aumentos, 32 y 37%, respectivamente. Los mayores aumentos de rendimiento han sido en zonas y campos que se clasifican como pobres o marginales.

Los métodos de cosecha y despepite son las áreas de mayor preocupación con el UNR sepador de fibras; uno de los resultados de la utilización del separador recolector es que incrementa la pelusa y las densidades de siembra pueden agravar el efecto del separador en el contenido de pelusa de algodón. Densidades más bajas de siembra pueden provocar una indeseable ramificación de los resultados en la eliminación de excesos por removedores mecánicos y graves problemas de funcionamiento en el campo. Una de las soluciones para la reducción de los niveles más altos de contenido de pelusa es la adición de productos de limpieza al separador-recolector, lo que permite la eliminación de algunos de los palos, rebabas, y otra basura.

El intento de despepitar algodón de UNR en un eje-despepitador-recolector puede causar muchos problemas. Niveles insatisfactorios de basura y reducción de la calidad de pelusa es probable que ocurran, a menos que las semillas de algodón se agreguen al equipo de limpieza-despepitador. Aumentar basura impone una mayor carga en el manejo de la misma y del sistema de la despepitadora, lo que reduce la tasa de producción. Basura adicional, principalmente palos, se pueden acumular en el rodillo de semilla de la despepitadora; un mayor contenido de basura puede aumentar la reparación y los costos de mantenimiento que contribuirán inevitablemente a mayores costos del proceso.

Para solucionar algunos de los problemas creados por la despepitadora de UNR, Mayfield sugirió que la despepitadora debe incluir equipo adicional para manejar el extra de materia extraña, además, se recomienda una segunda etapa de limpieza de pelusa de Algodón de UNR.

La presencia de mayor cantidad de materia extraña visible (VFM) está prevista en el algodón de UNR. VFM se define como "la suma de todo el material no fibroso que puede ser separado de las fibras en un instrumento de prueba similar al polvo y la basura). Con un limpiador extra de pelusa extra en la máquina despepitadora, cantidades significativas de materia extraña se puede quitar de algodón de UNR , lo cual hace que sea comparable al algodón convencional. En un estudio, el contenido inicial de materia purificada de cosecha de algodón de UNR fue de 20.9 y 7.8%, respectivamente. Después del despepite, la materia extraña contenida fue de 4,8% y 3,9%, respectivamente.

Los estudios sobre el impacto de VFM en la calidad de la fibra han proporcionado resultados variables. El instrumento de alto volumen (HVI) mostró resultados de las pruebas de un estudio realizado por Larson, que indicó que la máquina desprendedora de cosecha de algodón UNR tuvo un mayor contenido de basura y menor micronaire que el algodón convencional.

En otro estudio con ninguna de las propiedades HVI se vieron afectadas a excepción de micronaire -El algodón de UNR ha tenido un micronaire más bajo que el algodón convencional. En la prueba AFIS se indicó que algodón de UNR tuvo significativamente más neps, más cantidad de fibra corta y la materia extraña era más visible que en el algodón convencional.

Pocos estudios se han realizado sobre la eficiencia del hilado de algodón de UNR. En un estudio comparativo entre algodón UNR y algodón cultivado convencionalmente en un sistema de hilatura de anillo, no hubo diferencias significativas en la eficiencia de procesamiento.

Si bien no hubo diferencia significativa en la eficiencia del hilado,la fuerza, neps, hpuntos gruesos y delgados, y demás defectos menores fueron significativamente peores para la algodones UNR según el Classimat. Estos resultados indican que las diferencias son atribuibles a los métodos de producción y despepite adicionales necesarios para algodón UNR.

El método desprendedor de cosecha utilizado para algodón UNR acumula más basura, por esta razón, el desprendedor de Algodones UNR no ha sido bien recibido por fábricas textiles. Actualmente, ningún método práctico de recolección de algodones UNR existe. Por lo tanto, en la investigación anterior no se ha estudiado el efecto de las propiedades de la fibra de algodón cultivadas en hileras ultra estrechas. Lo que sería beneficioso para los productores, despepitadores e hilanderías de algodón para conocer los efectos del método de recolección en las propiedades de las fibras y de hilado en algodones UNR. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del método de la cosecha de algodón crecido en filas ultra estrechas en la productividad de las fábricas de hilado, así como en la calidad resultante de hilados open-end.

MATERIALES Y MÉTODOS

se cultivaron en hileras ultra estrechas ( 19.05 cm de distancia ) en una granja comercial en Kingstree y se logró la cosecha utilizando prácticas de producción de algodón UNR típicos. El algodón fue despepitado con una despepitadora que incluia un separador, secador, limpiadores, control de alimentación , soporte y la fibra de algodón de cada uno de estos tratamientos se sometió a prueba para determinar la influencia del método de cosecha en las propiedades de la fibra.

Una vez que las balas de algodón habían sido acondicionadas, se pusieron a prueba para el micronaire, longitud media superior, índice de uniformidad, resistencia, alargamiento, distribución de longitud , madurez y el contenido sin pelusas. Estas pruebas se llevaron a cabo con los siguientes instrumentos: HVI y AFIS ,Peyer AL-101, y Shirley Analyzer. Detalles de las pruebas con estos instrumentos se presentan en la Tabla 1.

Instrument	Sample location	Sample size (g)	Samples/trmt.	Reps./sample
HVI	Bale	50.0	3	4
AFIS	Bale	0.5	3	4
Peyer AL-101	Bale	0.9	3	2
Shirley Analyzer	Bale	100.0	3	2

Tabla 1. Especificaciones de las muestras utilizadas para las pruebas de fibra

Cada prueba tuvo tres repeticiones. Cada lote consistió en 68.04 kg de algodón.

El algodón para cada lote se procesó a través de la línea de apertura y limpieza en el Quality Cotton Estación de Investigación ( CQRS ) , USDA, con un rendimiento tasa de 45,36 kg. Los residuos fueron retirados del algodón para cada lote en cada ubicación se colocó en bolsas separadas , pesadas individualmente, y el porcentaje de residuos se calculó dividiendo el peso de los residuos recogidos en cada punto por la cantidad total de algodón desmotado alimenta a la línea de apertura .

Después del acondicionamiento, los residuos se puso a prueba para cantidad de pelusa contenida en el analizador Shirley . El resto de residuos de pelusa fueron probados para la distribución de longitud y no pelusa contenida en el AFIS.

Después de cardado, unas muestras fueron acondicionadas y examinadas en uniformidad de masa en el Uster y el AFIS se utilizó para probar para la distribución de la longitud.

Para la hilatura de rotor, cada lote corrió aproximadamente 9-10 horas en un rotor y al término de cada lote, el marco fue completamente limpio y preparado para el siguiente lote. El hilo resultante se acondicionó de manera controlada y se probó en: vellosidad , defectos de uniformidad de masa, resistencia a la tracción, defectos poco frecuentes. Los instrumentos utilizados para la prueba de estas propiedades , como así como los detalles de las pruebas con estos instrumentos, se enumeran en la Tabla 2 . Los Hilados de cada uno de los seis lotes se hicieron tela. A continuación, este tejido fue teñido y examinado para manchas blancas.

Todos los resultados se sometieron a análisis de varianza para determinar el efecto de los tratamientos en la fibra y las propiedades del hilo.

Instrument	Sample location	Sample size	Samples/trmt.	Packages/sample
Uster Tester 3	Yarn	914 m	3	20
Zweigle Hairiness	Yarn	100 m	3	4
Classimat	Yarn	100,000 m	3	6
Statimat	Yarn	20 breaks/pkg	3	10
Tensojet	Yarn	1000 breaks/pkg	3	10

Tabla 2. Especificaciones de las muestras utilizadas para las pruebas de hilados

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Micronaire, madurez y finura . Mucho puede determinarse sobre una fibra de algodón mediante el análisis de su micronaire , madurez y finura de los valores. Se obtuvieron resultados en la investigación de la relación entre ellos.

Micronaire es una medida indirecta de la fibra de algodón de la finura gravimétrica (masa por unidad de longitud), y se utiliza comúnmente como un indicador de madurez de la fibra de algodón. Para fines de comercialización, un micronaire de 3.7 a 4.2 se considera de primera calidad en relación al precio. Los valores de 3.5, 3.6, y 4.3 a 4,9 se consideran normales. Los valores de 3,4 y por debajo y 5,0 y por encima se considera que tienen menos valor y están en el rango de precio de descuento.El mal tiempo y el espacio entre las filas contribuyó a estos bajos valores de micronaire.

Madurez se refiere al grado de engrosamiento de la pared secundaria en una fibra de algodón.

Color . El color del algodón puede ser descrita por grado de reflectancia (Rd ) y el grado de amarillez ( + b ) . El rango de valores de reflectancia es de 40 a 85% , con el 85 % en representación de alta reflectancia. La gama de valores de amarillez es de 4 a 18 unidades , con 18 que representa muy amarilla.

Largo.- Los algodones UNR tienen una menor índice de uniformidad.

El Índice de uniformidad de la longitud (IU) es una medida de la distribución de la longitud de fibra en una muestra . Una valor bajo del índice uniformidad indicaría que hay más fibras cortas (fibras de < 12.7 mm de longitud).

Neps. Son una masa enmarañada de fibras, desorganizada y están compuestas principalmente de fibras inmaduras.

Contenido de no pelusa, que incluye tallo, las partículas de hoja, la suciedad, el polvo, los micro polvos, y el polvo respirable. Hay preocupación por la no pelusa contenida en algodón UNR.

Impurezas. El tratamiento purificador-cosechada contenía 18.52% de impurezas, que fue mayor que en el 12,23% del convencional.

Hilabilidad.- La eficiencia con números más bajos que indica una una eficacia más alta; la mayor parte era de fibra corta y basura; los altos niveles de fibra corta y de basura influyen negativamente en la eficiencia de hilado.

Las pruebas Classimat clasifican los defectos en leves, mayor, de largo de espesor, larga y delgada. La investigación anterior indica que la aparición de capas delgadas y largas en el hilo afecta directamente a la apariencia del tejido. Los resultados Classimat exhibieron un nivel bajo de defectos de capas largas y delgadas en el hilo de los dos tratamientos.

En general, para que un hilo pueda ser considerado útil para aplicaciones textiles debe tener buenas propiedades de tracción. Las propiedades de tracción son la capacidad de un hilo para ser estirado. Mediciones comunes para las propiedades de tracción incluyen la fuerza, elongación, y la tenacidad. No hubo diferencias en las propiedades de tracción entre los dos tratamientos.

La Vellosidad del hilado puede ser deseable y no deseable, dependiendo de la aplicación para la que se utilice el hilo. La vellosidad proporciona buena retención de calor y un tacto más suave en sus acabados. La desventaja de un hilo con vellosidad es que los vellos tienden a aumentar la cantidad de pelusa generada en el proceso y puede afectar generando la deformación, al rozar, tejer y contaminar el proceso con pelusa. El tratamiento cosechador purificador mostró más vellos.

Es probable encontrar manchas blancas en la tela si hay fibras inmaduras. Un alto número de puntos blancos indican que las fibras inmaduras estaban presentes en el tejido, por lo tanto, es indeseable para los productos teñidos. Ninguno de los tratamientos tuvo manchas blancas.

CONCLUSION

Este artículo fue muy interesante, creo que nunca había pensando que la distancia entre las filas de los plantíos de algodón eran un punto de estudio del algodón, o en realidad nunca me habia puesto a pensar en ello. Respecto a la forma en que se limpia y despepita el algodón de por sí ya pensaba que era un factor que influía de manera importante en la calidad de la fibra y del hilo, tejido, que con ésta se produzca así como todas las propiedades ya mencionadas de color, resistencia, micronaire, longitud, impurezas, índice de fibra corta e hilabilidad, etc. También me llamó mucho la atención en la relación del espacio entre filas/despepite con el rendimiento y su repercusión en la producción y comercialización y las nuevas tecnologías de cosecha.