La maquinaria para hilar hilos e hilos ha evolucionado desde el hilado manual del lino hasta el lino utilizando un huso en Egipto desde el año 4500 A.C. a la hilatura abierta controlada por computadora en 2000 E.C. La evolución del procesamiento textil ha sido un importante contribuyente al desarrollo técnico en general. Los romanos fundaron colegios, esencialmente las primeras estaciones experimentales agrícolas, en las que se desarrollaron y difundieron por todo su imperio mejoras en los métodos para la producción de lino y lana. La hilatura del hilo es necesaria para impartir fuerza y continuidad a las colecciones de fibras, particularmente si son discontinuas. Las fibras tan cortas como una pulgada (2,5 cm) se pueden formar en hilos continuos torciéndolas entre sí y, si las fibras tienen una torsión natural, como el algodón, el límite puede ser tan corto como 3/8 de pulgada (1 cm). ).
Uso temprano
Hacia el año 3500 a.C. los egipcios comenzaron a usar el algodón como fibra y un desarrollo paralelo ocurrió en Perú alrededor del año 3000 A.C. Dado que las fibras de algodón son redondas mientras crecen, pero se aplanan y se vuelven como cintas cuando se secan, las fibras más cortas se pueden torcer en un hilo usando un huso con soporte. Sin embargo, dado que el algodón era difícil de hilar antes del desarrollo de técnicas de hilado más mecanizadas, no se usó mucho en Europa hasta la revolución industrial.
Innovación en volantes
Una de las primeras innovaciones mecánicas importantes para la hilatura fue colocar una espiral, o volante, en el extremo inferior del huso para facilitar la rotación rápida, lo que dio como resultado un aumento en la tasa de producción. En la India alrededor del año 750 E.C. el Charkha, o rueda de Jersey, se desarrolló montando el eje en un marco y girando por conexión a una rueda, y los chinos agregaron un pedal. Aun así, el proceso de hilado era discontinuo porque el estirado, es decir, la extracción de las fibras, y el retorcido se realizaban en etapas separadas. Leonardo da Vinci contribuyó con el volante, que permite que el torcido y enrollado se realicen de forma continua y simultánea, lo que llevó al desarrollo en el siglo XVI de una forma eficiente de hilar que se utilizó durante mucho tiempo. Posteriormente, la alimentación y el estiraje de las fibras se convirtieron en los pasos limitantes de la velocidad en el proceso de hilado, hasta que se produjeron mejoras significativas en el siglo XVIII:John Wyatt introdujo el concepto de rodillos de estiraje en 1733, que Richard Arkwright incorporó a la máquina de hilar Water Frame. . En 1770, James Hargreaves inventó una máquina de hilar llamada Spinning Jenny en la que se mecanizaba el estiramiento y la torsión. En 1779, Samuel Crompton combinó los conceptos de incorporar los rodillos estiradores, estirar y torcer en una máquina de hilar mejorada, a la que denominó Mula, pero seguía siendo un proceso discontinuo. El acelerador de Charles Danforth y el marco y el cursor de John Thorpe son los precursores de las modernas máquinas de hilar a anillos continuos, que revolucionaron la maquinaria textil. Como resultado, la velocidad de giro estaba limitada solo por la velocidad máxima del viajero, determinada por el calor generado debido a la fricción en el marco del anillo.
Romper el hilado
Hasta el desarrollo de la hilatura rota, o la hilatura abierta, el estiraje y la torsión ocurrieron al mismo tiempo. En la hilatura abierta, el estirado, la torsión y el bobinado están completamente separados. La etapa de estirado termina con la creación de una corriente de fibras individuales o individuales en un punto de la línea de hilado donde la velocidad del aire es máxima. Posteriormente, la torsión comienza en la "etapa de condensación", donde la velocidad disminuye permitiendo el ensamblaje y la torsión de múltiples fibras para formar hilos, cuya finura depende de la relación de estirado. La ventaja más importante de la hilatura abierta es su muy alta productividad, el tamaño del paquete depende de la bobinadora y no del dispositivo de hilatura, como es el caso de la hilatura de anillos.
Hay muchas formas de realizar la hilatura abierta, pero la hilatura de rotor parece ser una de las mejores formas aeromecánicas de mejorar la tecnología. A principios de la década de 2000, las unidades de hilado de rotor de alto rendimiento pueden funcionar a velocidades de hasta 150.000 revoluciones por minuto, y la velocidad de entrega del hilo es de 235 metros por minuto. Producen grandes paquetes de hilo en contraste con las bobinas de anillos que están limitadas por el tamaño del huso.
Cohesión y Fuerza
Un aspecto crítico de la hilatura de hilo desde los primeros husos hasta la hilatura de anillo moderna y los métodos abiertos es impartir torsión a las fibras que componen el hilo para proporcionar cohesión y resistencia. En todos los casos, eso se imparte recogiendo el hilo en un dispositivo rotatorio con la recolección de fibras siendo alimentada paralelamente al eje longitudinal del dispositivo rotatorio o en un ángulo menor de 90 grados con respecto a él. Si las fibras fueran alimentadas perpendicularmente al eje del dispositivo giratorio, no se impondría ninguna torsión. Esta torsión se logra con un huso haciendo que las fibras se alimenten casi paralelas al eje longitudinal del huso. Para la primera rueca, esto se lograba alimentando las fibras en ángulo sobre una mula (una varilla giratoria), de modo que se movieran hacia el extremo opuesto de la recogida. En la hilatura de anillos, el viajero es una guía que gira alrededor de la bobina guiando la disposición de las fibras (a veces bajo el control de la computadora) y el viajero se alimenta casi paralelo al eje longitudinal de la bobina. En la hilatura abierta, las fibras se depositan en el interior de un tambor giratorio después de introducirse en un extremo del tambor.
Ver también Hilos.
Bibliografía
Baines, Patricia. Ruedas giratorias:Spinners y Spinning. Nueva York:Charles Scribner's Sons, 1977.
Benson, Anna P. Máquinas textiles. Aylesbury, Reino Unido:Publicaciones de Shire, 1983. Álbum de Shire 103.
Catling, Harold. La mula que gira. Newton Abbot, Reino Unido:David y Charles, 1970.
Dyson, Eric, ed. La hilatura a rotores:aspectos técnicos y económicos. Stockport, Reino Unido:The Textile Trade Press, 1975.
Inglés, Walter. La Industria Textil. Londres:Longmans, 1969.
Lord, PR, ed. Girar en los años 70. Watford, Reino Unido:Merrow Publishing Company, Ltd., 1970.
Wilson, Kax. Una historia de los textiles. Boulder, Colorado:Westview Press, 1979.