Otimização do processo de tecelagem em função das características dos fios e dos parâmetros de construção do tecido
Abstract
Diante das exigências atuais do mercado, a eficiência e a qualidade são essenciais para a sustentabilidade das empresas. A falta de preparação e a incerteza sobre o desempenho dos produtos, aliadas à ausência de bases de dados confiáveis e conhecimento prático, dificultam a previsão de defeitos e de paragens na tecelagem, o que torna as tarefas de controlo de custos e de dar prazos e orçamentos, extremamente mais difícil. De forma a atenuar este problema, é necessário prever o comportamento dos fios e tecidos, de forma a garantir a qualidade do produto final e a controlar custos operacionais e de mão de obra. Uma abordagem baseada nos parâmetros de construção do tecido e nas propriedades dos fios surge como uma estratégia para efetuar um controlo mais rigoroso do processo, bem como de efetuar previsões mais acertadas de determinados artigos. Com uma base de dados robusta, espera-se identificar os parâmetros ideais para cada artigo, prever a velocidade de tecelagem e estimar a ocorrência de quebras. As características dos fios incluem massa linear, tenacidade, alongamento, pilling e composição, enquanto os parâmetros de construção do tecido envolvem ponto de tecelagem, densidade dos fios à teia e à trama e o empuado. Já os parâmetros de afinação do tear incluem tensão, velocidade, posição de cruzamento e ângulo de cala. Na etapa experimental, foram selecionados oito tecidos com diferentes parâmetros de construção e características dos fios. Ajustes nos parâmetros de afinação foram feitos até alcançar um desempenho aceitável, definido por uma média de uma paragem à teia e uma à trama para cada 100.000 passagens. Os dados coletados forneceram uma base sólida para inferências sobre as características dos fios e os parâmetros de construção, embora ainda insuficientes para conclusões definitivas. O estudo foi considerado um sucesso, pois todos os artigos foram otimizados, e informações valiosas foram extraídas sobre relações existentes entre os parâmetros de construção e características dos fios nos parâmetros de afinação do tear, o que facilitará o desenvolvimento de novos produtos e cálculo de todo o tipo de custos dos mesmos. Este trabalho avança o entendimento e a previsão do desempenho têxtil no processo de tecelagem.
Full text
Universidade do Minho Escola de Engenharia Francisco Ricardo Oliveira Camões Otimização do processo de tecelagem em função das características dos fios e dos parâmetros de construção do tecido Janeiro de 2025
Francisco Ricardo Oliveira Camões Otimização do processo de tecelagem em função das características dos fios e dos parâmetros de construção do tecido Dissertação de Mestrado Engenharia Têxtil – Materiais e Tecnologias Avançadas Trabalho efetuado sob orientação da Professora Doutora Ana Maria Rocha Janeiro de 2025
ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição-NãoComercial-SemDerivações CC BY-NC-ND h tt p s :/ / crea t ive c o mm o n s .or g / lic en s es / by - nc - n d/ 4.0/ [Esta é a mais restritiva das nossas seis licenças principais, só permitindo que outros façam download dos seus trabalhos e os compartilhem desde que lhe sejam atribuídos a si os devidos créditos, mas sem que possam alterá-los de nenhuma forma ou utilizá-los para fins comerciais.]
iii Agradecimentos À minha família, o meu mais profundo agradecimento. O apoio, a presença e o incentivo constante ao longo de todo este percurso foram fundamentais para que eu pudesse chegar até aqui com confiança e foco. Ter o vosso suporte tornou este caminho mais leve, permitiu que eu me dedicasse plenamente aos estudos e que pudesse desfrutar deste bonito percurso sem qualquer tipo de preocupação. À Beatriz Faria, deixo a minha gratidão por todos os momentos de apoio e amizade incondicional ao longo destes cinco anos. Foi um verdadeiro pilar no meu percurso académico e pessoal. Aos meus amigos, obrigado pela presença e por compartilharem comigo esta fase tão importante. A vossa companhia tornou esta caminhada mais especial, dando-me momentos de alegria que certamente levarei comigo para a vida toda. À empresa Polopiqué, o meu sincero agradecimento pela oportunidade de desenvolver este trabalho em parceria com uma equipa de profissionais dedicados, que tanto contribuíram para o meu crescimento pessoal e profissional. A confiança que depositaram em mim ao me permitir iniciar minha carreira profissional na empresa foi essencial e espero honrar esta oportunidade que tanto me enriqueceu. Ao Engenheiro Fernando Gomes, sou grato pela mentoria atenciosa, pelos sábios conselhos e por facilitar minha entrada na indústria têxtil. A sua orientação prática e generosa foi fundamental para meu desenvolvimento e amadurecimento como profissional. Por fim, à professora Ana Maria Rocha, agradeço pela orientação, compreensão e pragmatismo durante todo o processo. A forma prática e clara com que acompanhou o meu trabalho foi uma verdadeira inspiração e é algo que certamente tentarei aplicar na minha própria vida e carreira. A todos, o meu sincero obrigado. Cada um de vocês contribuiu de maneira especial para que esta etapa fosse concluída com sucesso.
iv DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho. X Francisco Camões Assinado por: Francisco Ricardo Oliveira Camões Num. de Identificação: BI30172060 Data: 31-01-2025 12:49:27 +00:00
v Resumo Diante das exigências atuais do mercado, a eficiência e a qualidade são essenciais para a sustentabilidade das empresas. A falta de preparação e a incerteza sobre o desempenho dos produtos, aliadas à ausência de bases de dados confiáveis e conhecimento prático, dificultam a previsão de defeitos e de paragens na tecelagem, o que torna as tarefas de controlo de custos e de dar prazos e orçamentos, extremamente mais difícil. De forma a atenuar este problema, é necessário prever o comportamento dos fios e tecidos, de forma a garantir a qualidade do produto final e a controlar custos operacionais e de mão de obra. Uma abordagem baseada nos parâmetros de construção do tecido e nas propriedades dos fios surge como uma estratégia para efetuar um controlo mais rigoroso do processo, bem como de efetuar previsões mais acertadas de determinados artigos. Com uma base de dados robusta, espera-se identificar os parâmetros ideais para cada artigo, prever a velocidade de tecelagem e estimar a ocorrência de quebras. As características dos fios incluem massa linear, tenacidade, alongamento, pilling e composição, enquanto os parâmetros de construção do tecido envolvem ponto de tecelagem, densidade dos fios à teia e à trama e o empuado. Já os parâmetros de afinação do tear incluem tensão, velocidade, posição de cruzamento e ângulo de cala. Na etapa experimental, foram selecionados oito tecidos com diferentes parâmetros de construção e características dos fios. Ajustes nos parâmetros de afinação foram feitos até alcançar um desempenho aceitável, definido por uma média de uma paragem à teia e uma à trama para cada 100.000 passagens. Os dados coletados forneceram uma base sólida para inferências sobre as características dos fios e os parâmetros de construção, embora ainda insuficientes para conclusões definitivas. O estudo foi considerado um sucesso, pois todos os artigos foram otimizados, e informações valiosas foram extraídas sobre relações existentes entre os parâmetros de construção e características dos fios nos parâmetros de afinação do tear, o que facilitará o desenvolvimento de novos produtos e cálculo de todo o tipo de custos dos mesmos. Este trabalho avança o entendimento e a previsão do desempenho têxtil no processo de tecelagem. Palavras-chave: tecelagem, fios, eficiência, otimização, custos.
vi Abstract Given the current market demands, efficiency and quality are essential for the sustainability of companies. The lack of preparation and uncertainty regarding product performance, coupled with the absence of reliable databases and practical knowledge, make it difficult to predict defects and downtime in weaving, which significantly complicates cost control and the setting of deadlines and budgets. To mitigate this problem, it is necessary to predict the behavior of yarns and fabrics in order to ensure the quality of the final product and control operational and labor costs. An approach based on fabric construction parameters and yarn properties emerges as a strategy for stricter process control, as well as more accurate predictions for specific products. With a robust database, it is expected to identify the ideal parameters for each product, predict weaving speed, and estimate break occurrences. The yarn characteristics include linear density, tenacity, elongation, pilling, and composition, while fabric construction parameters involve weave pattern, yarn density in the warp and weft, and the pile. The loom adjustment parameters include tension, speed, crossing position, and shed angle. In the experimental stage, eight fabrics with different construction parameters and yarn characteristics were selected. Adjustments to the loom settings were made until an acceptable performance level was reached, defined as an average of one stop in the warp and one stop in the weft for every 100,000 picks. The collected data provided a solid foundation for inferences about yarn characteristics and construction parameters, although it was still insufficient for definitive conclusions. The study was considered a success, as all products were optimized, and valuable information was extracted regarding the relationships between construction parameters and yarn characteristics with loom adjustment parameters. This will facilitate the development of new products and the calculation of all associated costs. This work advances the understanding and prediction of textile performance in the weaving process. Keywords: weaving, yarns, efficiency, optimisation, costs.
vii Índice 1. Introdução ................................................................................................................. 16 1.1. Enquadramento e motivação ............................................................................................. 16 1.2. Objetivos ............................................................................................................. 17 1.3. Metodologia ........................................................................................................ 18 1.4. A Empresa ........................................................................................................... 19 2. Estado da arte ........................................................................................................... 21 2.1. Caraterísticas e propriedades dos fios ............................................................................. 21 2.1.1. Resistência ao atrito ........................................................................................ 21 2.1.2. Pilosidade .................................................................................................... 22 2.1.3 Resistência à tração ................................................................................................. 24 2.2 Parâmetros de construção de tecidos .............................................................................. 25 2.2.1. Padrão de Tecelagem ...................................................................................... 26 2.3. Parâmetros de afinação no processo de tecelagem ............................................................... 27 2.3.1. Tensão da teia .................................................................................................. 27 2.3.2. Velocidade do tear ........................................................................................... 29 2.3.3. Afinação da Cala .............................................................................................. 31 2.4. Ciclo de Tecelagem ............................................................................................ 32 2.5. Áreas do tear e as respetivas causas de paragem ................................................................. 34 3. Desenvolvimento Experimental ................................................................................................. 38 3.1. Materiais .............................................................................................................. 40 3.1.1. Artigo 1 ....................................................................................................... 41 3.1.2. Artigo 2 ....................................................................................................... 42 3.1.3. Artigo 3 ....................................................................................................... 43 3.1.4. Artigo 4 ....................................................................................................... 45 3.1.5. Artigo 5 ....................................................................................................... 46 3.1.6. Artigo 6 ....................................................................................................... 47 3.1.7. Artigo 7 ....................................................................................................... 49 3.1.8. Artigo 8 ....................................................................................................... 51 3.2. Métodos ............................................................................................................... 52 3.2.1. Tear ............................................................................................................. 52 3.2.2. Maquineta ................................................................................................... 55
3 Outro objetivo crucial é desenvolver modelos que relacionem os parâmetros do fio e da construção do tecido com os resultados do processo de tecelagem e utilizar esses modelos para prever e melhorar a eficiência e a qualidade da produção. Com base nos resultados obtidos, a dissertação visa também propor melhores práticas e recomendações para a indústria têxtil. Essas recomendações incluirão a seleção de fios e parâmetros de construção de tecidos que maximizem a eficiência e a qualidade do processo de tecelagem. Ao final do estudo, espera-se que os resultados contribuam significativamente para a melhoria dos processos de tecelagem, oferecendo soluções práticas e inovadoras para os desafios enfrentados pela indústria têxtil. 1.3. Metodologia A metodologia de trabalho engloba várias etapas, visando a otimização do processo de tecelagem em função dos parâmetros do fio e os parâmetros de construção do tecido. Inicialmente, será realizada uma revisão bibliográfica abrangente da literatura existente sobre as características dos fios, a construção dos tecidos e os processos de tecelagem. Esse levantamento permitirá identificar estudos anteriores relevantes, técnicas de otimização aplicadas e lacunas de conhecimento que esta tese pretende abordar. Será feita a caracterização dos fios, após selecionados os artigos a serem estudados, os fios serão submetidos a testes laboratoriais para medir suas propriedades, utilizando equipamentos padrão da indústria têxtil. Os resultados serão documentados e analisados, estabelecendo uma base de dados das características dos fios presentes em cada artigo. O estudo da construção do tecido será a próxima etapa, após a escolha do artigo, será avaliado o padrão de tecelagem presente no tecido, bem como a contextura à teia e à trama. Após essas etapas, será realizada a validação experimental das otimizações propostas. As combinações ótimas de parâmetros identificadas serão implementadas em um ambiente de produção real. O processo de tecelagem será monitorado, e dados de desempenho e qualidade do tecido produzidas serão coletados. Todo o estudo será feito em ambiente industrial e com encomendas reais. Por fim, a análise e discussão dos resultados serão conduzidas, analisando os dados coletados durante a validação experimental para avaliar o impacto das otimizações
4 implementadas. As implicações dos resultados serão discutidas em termos de melhorias na eficiência produtiva e na qualidade dos tecidos. Possíveis limitações do estudo serão identificadas. Com base nos resultados obtidos, serão elaboradas melhores práticas e recomendações para a otimização do processo de tecelagem. Essas recomendações incluirão o ajuste de alguns parâmetros do tear, nomeadamente a tensão da teia, a velocidade do tear e a afinação da cala em função das características do fio e dos parâmetros de construção do tecido, de forma a obter aquilo que se pretende, seja rapidez de produção, seja a melhor qualidade possível ou um determinado equilíbrio entre os dois. 1.4. A Empresa O projeto de mestrado foi realizado numa empresa filial do grupo Polopiqué - Polopiqué Tecidos. Fundado por Luís e Filipa Guimarães, o grupo Polopiqué nasceu em 1996 com o intuito de produzir e comercializar diversos produtos de vestuário. Ocupando um espaço territorial em três diferentes concelhos: Guimarães, Santo Tirso e Vizela, este grupo vertical, que produz desde fio até à peça de vestuário acabada, conta com, aproximadamente, 800 funcionários, ocupando uma área total de, aproximadamente 70.000 𝑚 2 . Classificado, pela London Stock Exchange , como uma das PME mais inspiradoras da Europa, exporta para mais de quarenta países e já foi galardoado com vários prémios, como por exemplo, Maior Crescimento de Exportações pelo Centro de Inteligência Têxtil (Cenit) e pela Associação Nacional das Indústrias de Vestuário e Confeção (Anivec). Detém ainda uma série de certificados que garantem o cumprimento de todas as normas ambientais e de qualidade, como a certificação GOTS – Global Organic Textile Standard , sendo também membro da Better Cotton Iniciative , uma fundação de agricultores que se preocupam com a preservação dos solos e, ao mesmo tempo, com a qualidade do algodão. A otimização das operações e a oferta de uma melhoria contínua das condições de trabalho, mantendo a sustentabilidade e a responsabilidade ambiental e social, são os parâmetros que suportam a missão do grupo Polopiqué. Atualmente, o grupo encontra-se subdivido em cinco filiais que trabalham em conjunto:
5 • A SGPS (Sociedade Gestora de Participações Sociais) - empresa-mãe deste grupo, responsável pela gestão e controlo de todas as filiais (Figura 1), • A Polopiqué Comérciodesenvolvimento e comércio de peças de vestuário, incluindo o desenvolvimento de produto, a fiação, o departamento comercial, o planeamento, a logística, o controlo de qualidade de peça acabada e o departamento de inovação; • A Polopiqué Acabamentoscomposta pela tinturaria e acabamento de malhas e tecidos bem como os laboratórios de controlo de qualidade de peças a cru e tingidas; • A Polopiqué Tecidosprodução de tecidos, tingimento de fio e tricotagem de malhas; • A CottonSmileinclui a confeção, a revista de peças, bem como a embalagem. Figura 1. Sede Polopiqué Como referido, o presente projeto foi realizado na empresa do grupo Polopiqué Tecidos, especificamente no sector de produção de tecidossecção de tecelagem, que dispõe de 109 teares. Figura 2. Polopiqué tecidos
6 2. Estado da arte A otimização do processo de tecelagem pressupõe a análise dos principais fatores influenciadores da sua eficiência e, simultaneamente, da qualidade dos tecidos produzidos. Nos próximos subcapítulos serão apresentados os principais resultados de estudos publicados neste domínio, tendo-se adotado a seguinte classificação dos fatores: caraterísticas e propriedades dos fios, parâmetros de construção dos tecidos, parâmetros do processo. 2.1. Caraterísticas e propriedades dos fios Os fios são a matéria-prima na fabricação de tecidos, pelo que as suas características e propriedades são determinantes das propriedades dos tecidos produzidos e constituem fatores relevantes a considerar na otimização do processo de tecelagem. De entre elas, salientam-se as propriedades relacionadas com a geometria da superfície, tais como o atrito e a pilosidade e com o seu comportamento à tração, tais como, a tenacidade e o alongamento ou a extensão. 2.1.1. Resistência ao atrito O atrito do fio é a medida da sua resistência ao movimento ao deslizar sobre um outro fio ou sobre uma superfície metálica ou cerâmica. Esta resistência ao atrito ou coeficiente de atrito é afetado por parâmetros de superfície e estruturais do fio, que incluem entre outros, composição, torção, massa linear do fio e método de fiação. A adição de produtos de acabamento, tais como lubrificantes e amaciadores e a aplicação de tratamentos, tais como encolagem e mercerização influenciam o atrito dos fios, uma vez que afetam as suas propriedades de superfície. Na tecelagem, a adição de parafinas ou ceras – parafinação - é um processo comum para reduzir o atrito dos fios de trama durante a tecelagem. Este tratamento cria uma camada protetora e lubrificante na superfície dos fios, o que significa que apresentam menor resistência ao movimento, resultando em menos desgaste dos fios durante a tecelagem e das partes do tear que entram em contato com eles. A redução do atrito também proporciona uma inserção de trama mais precisa e consistente, contribuindo para uma estrutura de tecido mais uniforme e de alta qualidade. Fios de trama com menor atrito são menos propensos a quebras durante o processo de tecelagem, aumentando o rendimento e reduzindo os custos associados à interrupção da produção. Além disso, a parafinação permite que os fios de trama sejam inseridos a velocidades mais altas. Contudo, a aplicação de parafina, quando excessiva, pode causar problemas, uma vez que pode alterar as propriedades do tecido, como a sua capacidade de absorção, afetando, por exemplo, a uniformidade da cor no tingimento.
7 Relativamente aos fios de teia, a redução do atrito é essencialmente promovida pela aplicação de um tratamento - encolagem – que simultaneamente visa aumentar a resistência dos fios às solicitações mecânicas promovidas pelo movimento no tear. A quantidade de encolante aplicada nos fios de teia influencia significativamente o atrito entre os fios durante o processo de tecelagem. Uma quantidade excessiva, aumenta a fricção entre os fios, provocando um desgaste maior dos fios e dos componentes do tear, e pode dificultar o processo de tecelagem, aumentando, por exemplo, a taxa de quebras (Figura 3). Por outro lado, uma quantidade insuficiente de encolante pode aumentar a suscetibilidade dos fios a deformações e emaranhamentos, conduzindo igualmente a uma redução da eficiência e qualidade da tecelagem. Portanto, é essencial controlar precisamente a quantidade de encolante para otimizar a fricção entre os fios e garantir um processo de tecelagem eficiente e de alta qualidade. Figura 3. Influência da quantidade de encolante na teia na taxa de quebras (Fonte: (Jahangir & Hossain, 2023)) Encontrar valores ótimos de coeficiente de atrito é importante para garantir uma produção têxtil eficaz e de alta qualidade. Estes valores podem variar dependendo das especificações do tecido a ser produzido, das condições do processo de tecelagem e das características dos fios. Na tecelagem, é necessário que o coeficiente de atrito do fio seja o suficiente para evitar deslizamentos durante a inserção da trama, por exemplo, o que pode resultar em falhas na inserção, e não provocar quebras frequentes dos fios durante o processo (Wang et al., 2023). 2.1.2. Pilosidade A pilosidade de um fio refere-se à presença de fibras soltas ou pequenas proeminências na superfície do fio, que podem surgir devido a diversos fatores, incluindo as caraterísticas das
8 fibras, o processo de fiação e as condições de processamento. A pilosidade pode ser quase
9 impercetível até visivelmente evidente (Figura 4) e a sua presença pode ter implicações significativas no processo de tecelagem ( Textile Testing : Pilling Test of Fabric | Textile Study Center , n.d.). Figura 4. Pilosidade (Fonte: ( All about Yarn Hairiness - Testex , n.d.) ) A presença de fibras soltas pode interferir na inserção dos fios de trama, pode comprometer a eficácia do mecanismo de paragem do tear e pode conduzir a quebras de fios, comprometendo a eficiência do processo e resultando em um tecido final de qualidade inferior. Além disso, a pilosidade excessiva pode afetar a uniformidade e o aspeto do tecido, tornando-o áspero ao toque e mais suscetível à formação de borboto ao longo do tempo (Figura 5) ( Textile Testing: Pilling Test of Fabric | Textile Study Center, n.d.). São vários os métodos usados para avaliar a pilosidade dos fios: Análise de Imagem : Captura imagens da superfície do fio para quantificar e analisar a pilosidade em termos de comprimento e densidade das fibras. Oferece alta precisão para dados detalhados. Medidor de Pilosidade Digital : Utiliza dispositivos como o Uster Hairiness Meter para medir projeções de fibras ao longo do fio, fornecendo um índice de pilosidade rapidamente. Ideal para controle de qualidade. Análise por Laser : Usa dispersão de luz de um feixe de laser para detectar fibras superficiais. Método preciso, com alta aplicabilidade em pesquisas, sem danificar o fio. Análise por Contato : Fios passam por sensores ou superfícies sensíveis que medem a resistência causada pelas fibras. Útil para estimativas rápidas, embora possa alterar o fio. Avaliação Visual e Manual : Avaliadores experientes observam e classificam o fio sob amplificação visual. É subjetivo, mas adequado para caracterizações qualitativas.
10 Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) : Gera imagens de alta resolução para estudos detalhados da superfície e morfologia das fibras. Usado em pesquisas avançadas devido ao custo elevado Os Valores do índice de pilosidade ( H-Index ) de diferentes fios (composição, massa linear, tipo de fiação) são disponibilizados em tabelas e são indicativos da qualidade dos fios. Estes valores são baseados em estatísticas e regularmente atualizados ( Uster Statistics ). Figura 5. Ilustração do pilling (Fonte: (Textile Testing: Pilling Test of Fabric | Textile Study Center, n.d.)) 2.1.3 Tenacidade A medida carga de rutura de um fio sob tração é comummente expressa pela tenacidade, que relaciona a força de rutura do fio com a sua massa por unidade de comprimento ou massa linear (equação 1) (Patti & Acierno, 2023; Avanci De Souza, n.d.). 𝑇𝑒𝑛𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (𝑐𝑁 𝑡𝑒𝑥−1) = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑡𝑢𝑟𝑎 (𝑐𝑁) 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟 (𝑡𝑒𝑥) (1) A tenacidade do fio é um indicador importante da sua capacidade de suportar as tensões a que está sujeito durante o processo de tecelagem e depende em grande medida da tenacidade das fibras (Figura 6).
11 a) b) Figura 6. (a) Alongamento de diferentes fibras em função da tenacidade das mesmas e (b) Alongamento e tenacidade de diferentes fibras (Fontes: (Basit et al., 2018; Development of Cotton-Rich/Poly Fibre Blended Yarns - Fibre2Fashion, n.d.)) Fios com baixa tenacidade correm o risco de rutura, resultando em interrupções na produção e redução da eficiência do processo (Kolte, 2017). O alongamento verificado no ponto de rutura, em percentagem do comprimento inicial do fio, é designado extensão. A extensão é uma medida da da deformação que o fio suporta antes da rutura. O conhecimento da tenacidade e extensão dos fios permite ajustar adequadamente os parâmetros/variáveis do processo, de forma a garantir a qualidade e a eficiência da tecelagem. 2.2 Parâmetros de construção de tecidos Os parâmetros de construção de tecidos, como a contextura à teia, a contextura à trama e o debuxo têm um impacto direto na complexidade do processo de tecelagem. A contextura do tecido, expressa como o número de fios por unidade de comprimento (geralmente fios por centímetro ou polegada), podem envolver ajustes do tear, na seleção dos tipos de fios e na concentração de goma a utilizar (Ruhul Amin et al., 2011). Tecidos com uma contextura mais densa, por exemplo, exigem ajustes mais precisos na tensão dos fios.
12 Figura 7. Permeabilidade do ar em função da densidade à teia e à trama e da massa linear do fio (Fonte: (Angelova et al., 2012)) 2.2.1. Padrão de Tecelagem O debuxo, também conhecido como padrão de tecelagem, é um elemento fundamental na produção de tecidos, exercendo influência direta sobre diversas características do produto final. Seja em tecidos como tafetá, sarja ou cetim, cada padrão de tecelagem confere ao tecido suas próprias características únicas, afetando tanto o toque quanto o aspeto visual, além das propriedades físicas do material. No que se refere ao toque, o debuxo desempenha um papel crucial na sensação tátil do tecido. Por exemplo, tecidos com debuxo em cetim tendem a apresentar uma superfície lisa e sedosa, conferindo uma sensação de luxo ao toque. Em contraste, os tecidos com debuxo em sarja podem proporcionar uma textura suave e encorpada, graças ao seu padrão diagonal distintivo. Já o debuxo em tafetá tende a resultar em um toque mais rígido e estruturado, devido à sua disposição plana e simples dos fios (Kumar & Hu, 2017). Em relação ao aspeto visual, o debuxo influencia diretamente a aparência do tecido. Tecidos com debuxo em cetim destacam-se pelo brilho característico e pela aparência luxuosa proporcionada por sua superfície lisa e refletiva. Por sua vez, tecidos com debuxo em sarja apresentam um padrão diagonal distintivo, que adiciona interesse visual e textura ao tecido. Já o debuxo em tafetá resulta em uma superfície plana e sem textura percetível, conferindo ao tecido uma estética elegante e clássica (Kumar & Hu, 2017).
19 A posição de cruzamento refere-se ao momento crucial na tecelagem em que os fios de teia que sobem cruzam com aqueles que descem, resultando no fechamento da cala que permite segurar a trama. Esse fechamento pode ser total ou parcial, dependendo do tipo de ponto de tecelagem e do mecanismo de formação de cala, que está diretamente ligado ao tipo de tear e mecanismo de movimentação dos fios de teia, podendo ser maquinetas, jacquard ou excêntricos. No caso específico do tafetá, ocorre sempre um fechamento total, onde todos os liços, no caso dos teares que utilizam liços, se alinham na mesma posição no momento do cruzamento. Este aspeto, frequentemente subestimado, possui uma importância fundamental no processo de tecelagem, podendo, quando bem controlado, ajudar a evitar inúmeros defeitos no tecido. Quando a posição de cruzamento ocorre mais tarde, a trama permanece mais solta durante esse momento, proporcionando uma maior margem de ajuste e resultando em menor pressão sobre os fios de teia. Embora isso possa facilitar ajustes, também aumenta a probabilidade de defeitos como pontas e linhas soltas. Este ajuste tardio não é recomendado para tramas com elevado alongamento, pois quando a trama é libertada, ainda não estará completamente presa, fazendo com que o fio escape e produza defeitos. Por outro lado, um cruzamento que ocorre mais cedo apresenta características opostas. A trama é presa mais rapidamente, o que pode criar linhas soltas em tramas com pouco alongamento, além disso, este ajuste não é adequado para fios de teia muito sensíveis Cada tipo de tear, com seus diversos mecanismos de inserção de trama e abertura de cala, possui uma afinação ótima específica para diferentes tipos de artigos. É fundamental ter uma compreensão profunda dessas noções para otimizar o processo de tecelagem. Ajustes precisos na posição de cruzamento, podem melhorar significativamente a qualidade do tecido produzido, minimizando defeitos. 2.4. Ciclo de Tecelagem O ciclo de tecelagem é um processo repetitivo e coordenado em um tear, fundamental para a fabricação de tecidos. Cada ciclo consiste em uma série de operações que se repetem de forma precisa para entrelaçar fios de teia e trama, formando uma estrutura de tecido consistente. Normalmente, este ciclo é descrito em 360 graus, onde cada grau corresponde a um movimento ou ação específica do tear. Essa abordagem de 360 graus facilita a compreensão e a sincronização das diferentes etapas do processo, garantindo a precisão necessária para o processo produtivo.
20 A abertura da cala é o primeiro passo no ciclo de tecelagem. Com a cala aberta, o próximo passo é a inserção do fio de trama. Após a inserção do fio de trama, o pente do tear entra em ação. O pente é movido para frente, batendo o fio de trama recém-inserido contra o tecido já formado. Após a batida da trama, os quadros de liços reposicionam-se para preparar a próxima abertura da cala. Este movimento de reposicionamento é crucial para manter o padrão de tecelagem desejado. Finalmente, o tecido recém-formado é enrolado no rolo de tecido, enquanto os fios de teia são desenrolados do rolo de teia. Este avanço contínuo mantém a tensão adequada nos fios de teia e garante que o processo de tecelagem possa continuar sem interrupções. O avanço do tecido é coordenado com as outras etapas do ciclo para garantir uma produção contínua e eficiente. A essência do ciclo de tecelagem está na repetição coordenada dessas operações. Cada ciclo deve ser perfeitamente sincronizado com o anterior para garantir que o tecido resultante seja uniforme e de alta qualidade. A precisão no tempo e na execução de cada etapa é fundamental para a consistência do tecido. O ciclo de tecelagem não é algo fixo, diferentes teares podem ter ciclos diferentes e dentro dos próprios tear, podemos modificar o ciclo em função de alguns objetivos pretendidos. Figura 8. Exemplo de um ciclo de tecelagem
21 Aqui está o diagrama do exemplo de um ciclo de tecelagem: 1. Abertura da Cala (320 a 180 ): Representada em azul-claro. 2. Fechamento da Cala (180 a 320 ): Representada em verde-claro. 3. Seleção da Trama (50 ): Representada em laranja. 4. Corte da Tesoura (63 ): Representada em marrom. 5. Transferência da Trama (180 ): Representada em vermelho. 6. Batida do Pente (320 a 360 ): Representada em roxo. 7. Posição de Cruzamento (320 ): Representada em azul 2.5. Áreas do tear e as respetivas causas de paragem O fator que é manifestamente mais influente no número de paragens à teia é a qualidade do fio e da engomagem, no caso de ser engomada, no entanto, a partir do momento em que esse processo está realizado, pouco ou nada é possível fazer em relação a esse fator. É possível através da análise das quebras e das zonas onde aconteceram as mesmas, teorizar com algum fundamento a razão por de trás das mesmas e efetuar algumas alterações de forma a reduzir a incidência das quebras. De forma a se simplificar a compreensão, as zonas do tear serão divididas em 6, a primeira é entre o cilindro porta fios e as lamelas, o segunda é a zona das lamelas, a terceira é entre as lamelas e os liços, a quarta é a zona dos liços, a quinta é entre os liços e o pente e a sexta é entre o pente e o tecido.
22 Figura 9. Representação das diferentes zonas do tear Zona 1 Tabela 3. Causas prováveis e medidas corretivas para a zona 1 Causa provável Medidas Corretivas Fios de teia Cruzados Descruzar os fios de teia Voltar a remeter ou a amarrar a teia Qualidade do fio de teia é insuficiente Adaptar a aplicação de goma Tensão da teia muito alta Reduzir a tensão da teia
23 Alguns fios de teia sem tensão Aumentar a tensão da teia Regular todos os fios com a mesma tensão Zona 2 Tabela 4. Causas prováveis e medidas corretivas para a zona 2 Causa provável Medidas Corretivas Fios de teia Cruzados Descruzar os fios de teia Voltar a remeter ou a amarrar a teia Qualidade do fio de teia é insuficiente Adaptar a aplicação de goma Tensão da teia muito alta Reduzir a tensão da teia Alguns fios de teia sem tensão Aumentar a tensão da teia Regular todos os fios com a mesma tensão Lamelas do sensor de teia danificadas Substituir as células danificadas Lamelas do sensor de teia muito próximas Aumentar o espaçamento entre as lamelas Aumentar o número de serrotes se necessário Fios cruzados no sensor de teia Atar um novo fio Zona 3 Tabela 5. Causas prováveis e medidas corretivas para a zona 3 Causa provável Medidas Corretivas Fios de teia Cruzados Descruzar os fios de teia Voltar a remeter ou a amarrar a teia Qualidade do fio de teia é insuficiente Adaptar a aplicação de goma Tensão da teia muito alta Reduzir a tensão da teia Alguns fios de teia sem tensão Aumentar a tensão da teia Regular todos os fios com a mesma tensão
24 Zona 4 Tabela 6. Causas prováveis e medidas corretivas para a zona 4 Causa provável Medidas corretivas Liços danificados Substituir os liços danificados Cala posterior muito curta Colocar o sensor de teia mais atrás Muita acumulação de tecido diante do pente Elevar ou baixar o cilindro portafios (em função do ponto de tecelagem); Aumentar a tensão da teia; Adiantar a posição de cruzamento; Utilizar o tempereiro de largura total. Cala muito grande Corrigir os ajustes da cala Cilindro portafios oscila muito Aumentar o número de bobines ativas no cilindro porta-fios Tensão da teia muito alta Reduzir a tensão da teia Alguns fios da teia sem tensão Aumentar a tensão da teia Regular todos os fios de teia com a mesma tensão Zona 5 Tabela 7. Causas prováveis e medidas corretivas para a zona 5 Causa provável Medidas corretivas Qualidade do fio de teia insuficiente Adaptar a aplicação de goma Tensão da teia muito alta Reduzir a tensão da teia Alguns fios de teia sem tensão Aumentar a tensão da teia Regular todos os fios de teia com a mesma tensão Cilindro portafios muito alto/baixo Subir/Baixar o cilindro portafios até que as calas superiores e inferiores estejam igualmente tensionadas. Cala muito grande/pequena Ajustar a cala corretamente
25 Posição de Cala fechada muito cedo/muito tarde Adaptar a posição de cala fechada ao artigo Fios de teia pegajosos Aumentar a tensão da teia Encurtar a cala posterior Zona 6 Tabela 8. Causas prováveis e medidas corretivas para a zona 6 Causa provável Medidas corretivas Qualidade do fio de teia insuficiente Adaptar a aplicação de goma Tensão da teia muito alta Reduzir a tensão da teia Alguns fios de teia sem tensão Aumentar a tensão da teia Regular todos os fios de teia com a mesma tensão Cilindro portafios muito alto/baixo Subir/Baixar o cilindro portafios até que as calas superiores e inferiores estejam igualmente tensionadas. Cala muito grande/pequena Ajustar a cala corretamente Posição de Cala fechada muito cedo/muito tarde Adaptar a posição de cala fechada ao artigo Fios de teia pegajosos Aumentar a tensão da teia Encurtar a cala posterior Pente danificado Consertar o pente Cabeça da pinça danificada Polir a cabeça da pinça Se necessário trocar a cabeça da pinça 3. Desenvolvimento Experimental Neste estudo, foram utilizados diferentes fios, selecionados com variações nas suas principais propriedades: massa linear, tenacidade, alongamento, atrito e pilosidade, além disso, foram considerados os parâmetros de construção do tecido, como a contextura à teia e à trama e o padrão de tecelagem, de forma a avaliar como essas variáveis influenciam o processo de tecelagem. Os tecidos foram previamente selecionados, garantindo uma amostragem
26 representativa das variações comum. Para assegurar a uniformidade, foi garantido que, para o mesmo artigo, os fios faziam parte do mesmo lote de fiação. O tear Itema R9500 foi configurado para acomodar as diferentes características dos fios e dos tecidos selecionados. Três parâmetros principais do tear foram ajustados: a tensão da teia, a velocidade do tear e a afinação da cala. A tensão da teia foi ajustada para diferentes níveis, a fim de observar a quantidade de ruturas à teia e à trama e o impacto na qualidade do tecido. A velocidade do tear foi variada para avaliar a influência na eficiência da produção e na integridade dos fios. A afinação da cala foi ajustada para otimizar a inserção do fio e minimizar defeitos no tecido, melhorando desta forma o rendimento do tear. A preparação para a tecelagem incluiu a montagem adequada das teias no tear, garantindo que cada conjunto de fios fosse testado sob condições controladas e reproduzíveis. Considerando que os primeiros metros após a montagem da teia são mais propícios a quebras, esses metros iniciais não foram considerados na análise. O processo de tecelagem foi conduzido em séries de testes, cada uma focada em um conjunto específico de afinações do tear. Durante o processo, dois indicadores principais foram monitorados: a taxa de ruturas, o tipo de ruturas e a qualidade do tecido, avaliada visualmente pela quantidade e pelo tipo de defeitos produzidos. Todo o tipo de paragens que não estavam diretamente ligadas às alterações efetuadas, como o defeito de peças que afetam o rendimento do tear, assim como o tipo de defeito, não foram tidos em conta para efeitos de estudo. Os dados recolhidos durante o processo de tecelagem foram analisados para identificar a relação entre os parâmetros dos fios, as respetivas afinações do tear e a eficiência do processo. A taxa de ruturas por 100000 passagens foi usada como uma medida quantitativa da frequência de ruturas dos fios durante a tecelagem, enquanto a qualidade do tecido foi avaliada visualmente pela quantidade e tipo de defeitos presentes no tecido final. Os resultados foram comparados entre si para tentar encontrar a correlação entre os três fatores. Assume-se como valores acetáveis um total de 1 paragem à teia e 1 paragem à trama por cada 100000 passagens, sendo estes os valores que se procurou atingir, até se assumir que o processo estava devidamente otimizado. Para a realização deste trabalho, foi necessário dispor de um elevado número de teares. Foi selecionado um artigo com exatamente as mesmas condições de produção, ou seja, o mesmo lote de fio, a mesma partida de tingimento e a mesma percentagem de goma, repartido por várias teias. Isso permite partir de uma base em que qualquer alteração efetuada permita tirar uma
27 conclusão lógica que não tenha relação com processos anteriores. Serão utilizados sempre os mesmos tipos de tear, e todas as alterações serão feitas singularmente para obter um conjunto de dados estatisticamente significativo. Numa fase inicial, com base nas propriedades dos fios a utilizar, as tensões serão alteradas em vários teares, desde um valor elevado que o tecido consegue suportar até um valor mais reduzido para aquele tipo de teia, tentando sempre não pôr em causa a produtividade. Será produzido um número considerável de metros de tecido nessas condições e depois analisado o rendimento do tear, considerando apenas as paragens devido a quebras de teia e trama. Os restantes parâmetros serão os pré-definidos. Com uma base fundamentada para a tensão da teia, o mesmo estudo será realizado para o ângulo de abertura da cala e para a posição de cruzamento, fazendo várias tentativas com diferentes afinações e tensões para encontrar as melhores combinações e perceber se há alguma relação direta entre esses fatores. Será necessário verificar se a tensão “ótima” obtida se enquadra com as afinações “ótimas”. Caso contrário, o processo será repetido com outras tensões para encontrar a relação mais vantajosa em termos produtivos. Encontrada a melhor relação entre esses fatores, será analisada a velocidade a que o tear pode funcionar, ajustando teares a diferentes velocidades e verificando qual produziu mais metros no mesmo espaço de tempo. Neste aspeto, deve-se considerar também o número de defeitos produzidos, partindo do princípio de que o tear em boas condições sem interrupções, produz pouquíssimos defeitos. Este processo será repetido várias vezes, para vários tecidos com diferentes parâmetros de construção e fios. No final, será feita uma relação, utilizando uma grande amostra de dados, entre as características dos fios, os parâmetros de afinação, acima mencionados e os parâmetros de construção do tecido. 3.1. Materiais Nos subcapítulos seguintes serão apresentados os tecidos a serem estudados bem como as suas características.
28 3.1.1. Artigo 1 Tabela 9. Ficha técnica do artigo 1 Item Especificação Ponto de Tecelagem Tafetá Contextura à teia 39,38 fios/cm Contextura à trama 26 fios/cm Empuado 2 fios/pua Composição 100% Algodão Fios Teia Título 36/01 penteado orgânico (34,2) Torção Z Tenacidade (cN) 312,4 Pilosidade 2,2 Alongamento 3,5 Composição 100% Algodão Fios de Trama Título 36/01 Penteado orgânico (36,5) Torção Z Tenacidade (cN) 283,9 Pilosidade 3,7 Alongamento 4,8 Composição 100% Algodão Visualização do tecido
35 Contextura à trama 42 fios/cm Empuado 2 fios/pua Composição 100% Algodão Fios Teia Título 70/01 Penteado (68,5) Torção Z Tenacidade (cN) 199,8 Pilosidade 1.9 Alongamento 3.4 Composição 100% Algodão Fios de Trama Título 70/01 Penteado (70,6) Torção Z Tenacidade (cN) 183,2 Pilosidade 2.6 Alongamento 5.7 Composição 100% Algodão Visualização do tecido
36 3.1.7. Artigo 7 Tabela 15. Ficha técnica do artigo 7 Item Especificação Ponto de Tecelagem Tafetá Contextura à teia 54,34 fios/cm Contextura à trama 27 fios/cm Empuado 2 fios/pua Composição 100% Algodão Fios Teia Título 50/01 Orgânico Penteado (49,1) Torção Z Tenacidade (cN) 231,7 Pilosidade 2.1
37 Alongamento 3.5 Composição 100% Algodão Fios de Trama Título 50/01 Orgânico Penteado (50,3) Torção Z Tenacidade (cN) 220,7 Pilosidade 3.1 Alongamento 6.3 Composição 100% Algodão Visualização do tecido
38 3.1.8. Artigo 8 Tabela 16. Ficha técnica do artigo 8 Item Especificação Ponto de Tecelagem Sarja 3x1 Contextura à teia 70,85 fios/cm Contextura à trama 42 fios/cm Empuado 4 fios/pua Composição 100% Algodão Fios Teia Título 50/01 Orgânico Penteado (49,1) Torção Z Tenacidade (cN) 231,7 Pilosidade 2,1 Alongamento 3,5 Composição 100% Algodão Fios de Trama Título 50/01 Orgânico Penteado (50,3) Torção Z Tenacidade (cN) 220,7 Pilosidade 3.1 Alongamento 6.3 Composição 100% Algodão Visualização do tecido
39 3.2. Métodos 3.2.1. Tear Para o seguinte trabalho foram utilizados teares Itema do tipo R9500, trata-se de um tear com pinças negativas flexíveis, os selecionados para o trabalho são de órgão simples, possuem uma largura standard de 1,90 m, e são alimentados por órgãos de teia de 800 mm. A rotação máxima, dita pelo fabricante anda na ordem das 710 rpm, não sendo aconselhado a utilização prolongada da máquina a velocidades acima das 620 rpm. É possível acoplar até 20 liços. Existem alguns parâmetros de afinação que influenciam diretamente a forma como a tensão é distribuída pela teia, de forma a haver condições equivalentes para todos os artigos, foram estabelecidas condições neutras e abrangentes para os diversos tipos de teias e artigos. Os teares Itema são equipados por um desbobinador de teia eletrónico com um cilindro porta fios, ligado à tensão da mola, esta tensão é influenciada diretamente pelo número de bobines ativas (que podemos verificar na Figura 10) que para efeitos de estudo será sempre 3. A posição da biela também pode variar entre X e Y, sendo a X mais apropriada para artigos considerados “leves”, será a utilizada para objeto de estudo.
40 Figura 10. Posição da biela reguladora de tensão A unidade eletrónica controla o desbobinador de acordo com os sinais captados pela célula de carga (que pode ser vista na figura 11) que lê a flexão da mesma, este sinal depende da força que as pontas de teia transmitem ao cilindro porta fios. Figura 11. Célula de carga O cilindro Portafios tem um mecanismo de retorno variável que se regula nos vários momentos de tensão de teia, este mecanismo consiste na Biela que podemos observar na figura 12, existem duas posições possíveis, sendo mais uma vez a X, mais apropriada para artigos leves, sendo por isso a utilizada para objeto de estudo.
41 Figura 12. Posição alavanca A altura do peitoril, que pode ser vista na figura 13, utilizada foi 0. Figura 13. Altura peitoril
42 A distância do cilindro porta fios foi ajustada para 90 cm. Figura 14. Distância cilindro porta fios 3.2.2. Maquineta As maquinetas utilizadas são da Marca Staubli, modelo 3020, trata-se de maquinetas do tipo positivo com controlo eletrónico funcionando segundo o princípio rotativo STAUBLI, para fazer subir um liço é preciso alimentar a bobine correspondente do bloco de eletroímanes. Estas maquinetas permitem um intervalo compreendido entre os 22º e os 28º, no que toca ao ângulo de formação da cala. 4. Análise e discussão de resultados 4.1. Artigo 1 Durante a fase experimental, foram realizadas diversas experiências para determinar os intervalos de tensão aceitáveis para a tecelagem. Observou-se que, ao aplicar uma tensão inferior a 6 cN, a teia apresentava um afrouxamento excessivo. Esse afrouxamento resultava no contato das lamelas com as serras, provocando a paralisação do tear. Por outro lado, ao aplicar tensões superiores a 50 cN, notou-se a recorrência de defeitos significativos no tecido. Entre os problemas observados, destacaram-se as sombras e as rareiras, que comprometem a qualidade do tecido, além disso, verificou-se uma tendência acentuada para o rasgo do tecido sob essas condições de
43 alta tensão. Devido à experiência a lidar com este tipo do tecido, foi colocado o tear logo à velocidade máxima do tear em condições normais. Todos os teares produziram cerca 200 metros de tecido (520000 passagens) nas respetivas condições. Os resultados obtidos no que diz respeito às paragens do tear para o artigo 1 encontramse representados na tabela seguinte. Tabela 17. Paragens do tear nas diferentes configurações para o artigo 1 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 passagens Velocidade (rpm) Teia Trama 70 23 8,4 6,0 620 69 20 0,8 0,3 620 67 17 6,1 0 620 66 22 5,0 5,8 620 65 21 1,4 0 620 64 21 0,6 1,0 620 63 18 0,3 0,0 620 62 19 1,0 0,3 620 61 16 6,5 4,3 620 70 21 1,1 0,2 620 67 18 0,7 0,4 620 66 20 0,5 0,5 620 61 19 0,0 0,7 620 No decorrer dos testes realizados, verificou-se que os valores ótimos de tensão para os primeiros 10 teares situavam-se entre 18 e 21 cN. Não foram observadas diferenças significativas entre os teares dentro desse intervalo, indicando uma consistência nos resultados. Para eliminar qualquer possibilidade de erro ou variabilidade associada a outros fatores, foi decidido realocar os teares que apresentaram um número superior de paragens para as condições de tensão que obtiveram os melhores resultados nos demais teares.
44 Ao ajustar a tensão desses teares problemáticos para o intervalo de 18 a 21 cN, observouse uma diminuição drástica no número de paragens. Este resultado confirma que as paragens excessivas estavam diretamente relacionadas à tensão aplicada. Dessa forma, é possível concluir que a tensão ideal para este tipo de artigo, considerando as características dos fios e os parâmetros de construção do tecido, situa-se entre 18 e 21 cN. Adicionalmente, observou-se que, nos teares Itema, devido ao reduzido número de paragens quando operados dentro do intervalo de tensão ideal, a velocidade de operação pode ser mantida no seu valor máximo. Reduzir a velocidade não se mostrou necessário, dado que a eficiência e a qualidade do tecido não foram comprometidas em qualquer instância. 4.2. Artigo 2 Durante a fase experimental, foram realizadas diversas experiências para determinar os intervalos de tensão aceitáveis para a tecelagem. Observou-se que, ao aplicar uma tensão inferior a 6 cN, a teia apresentava um afrouxamento excessivo. Esse afrouxamento resultava no contato das lamelas com as serras, provocando a paralisação do tear. Por outro lado, ao aplicar tensões superiores a 45 cN, notou-se a recorrência de defeitos significativos no tecido. Verifica-se uma diferença relativamente ao artigo em tafetá, sendo possível, neste desenho, colocar tensões superiores. Os resultados obtidos no que diz respeito às paragens do tear para o artigo 2 encontramse representados na tabela seguinte. Tabela 18. Paragens do tear nas diferentes configurações para o artigo 2 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 passagens Velocidade (rpm) Teia Trama 90 18 1,3 1,0 620 89 20 0,7 1,0 620 88 26 1,8 5,4 620 87 19 0,0 0,3 620 86 22 0,3 0,3 620 83 30 2,8 1,3 620 28 28 1,4 4,7 620 66 25 0,6 0,3 620
51 fechada no momento de saída das pinças, causando um contato intenso entre estas e os fios de teia. Como esses fios possuíam uma tenacidade relativamente baixa, houve uma quebra frequente dos mesmos. Observou-se que os fios com maior tensão apresentaram melhores resultados, possivelmente devido ao fato de que, estando mais esticados, os fios de teia exibiram uma menor curvatura e, consequentemente, uma menor zona de contato com as pinças. 4.2. Artigo 5 Durante a fase experimental, foram realizadas diversas experiências para determinar os intervalos de tensão aceitáveis para a tecelagem. Observou-se que, ao aplicar uma tensão inferior a 5 cN, a teia apresentava um afrouxamento excessivo. Esse afrouxamento resultava no contato das lamelas com as serras, provocando a paralisação do tear. Por outro lado, ao aplicar tensões superiores a 40 cN, notou-se a recorrência de defeitos significativos no tecido. Os resultados obtidos no que diz respeito às paragens do tear para o artigo 5 encontramse representados na tabela seguinte. Tabela 25. Paragens do tear nas diferentes configurações para o artigo 5 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento (ᵒ) Ângulo da cala (ᵒ) Teia Trama 51 15 4,6 1,3 620 320 22 54 17 2,6 0,6 620 320 22 85 19 2,3 1,0 620 320 22 62 21 2,4 0,8 620 320 22 63 23 3,2 1,2 620 320 22 45 25 4,5 1,1 620 320 22 32 27 5,3 1,6 620 320 22
52 No decorrer dos testes realizados, verificou-se que os valores ótimos de tensão para os primeiros 7 teares situavam-se entre 17 e 21 cN. Não foram observadas diferenças significativas entre os teares dentro desse intervalo, indicando uma consistência nos resultados. Verifica-se uma proporcionalidade quase direta, havendo um aumento constante de defeitos à medida que nos desviamos desses valores. Tabela 26. Paragens do tear numa posição de cruzamento 340 º para o artigo 5 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 51 15 3,5 2,1 620 340 22 54 17 2,1 1,9 620 340 22 85 19 2,3 2,3 620 340 22 62 21 2,7 3,4 620 340 22 63 23 2,6 3,1 620 340 22 45 25 2,1 2,4 620 340 22 32 27 3,1 2,6 620 340 22 Procedeu-se à alteração da posição de cruzamento. Inicialmente, esta foi ajustada para 340º, resultando em um aumento do intervalo nos valores ótimos de tensão, que passaram a situar-se entre 17 e 25 cN. Esta alteração pode ser justificada pelo fato de a cala estar menos aberta no momento da batida do pente, o que reduz o stress sobre os fios nesse momento, permitindo que eles suportem maior tensão durante o restante ciclo. O facto de haver menos contacto das pinças com os fios da teia, também pode ter alguma influência. Verificou-se, no entanto, que apesar do intervalo para os valores ótimos terem aumentado, o número de paragens à trama também aumentou, apesar de este aumentado não se ter refletido em defeitos no tecido, resultou numa perca mais acentuada de produção.
53 Tabela 27. Paragens do tear numa posição de cruzamento 300 º para o artigo 5 Tear Tensão (cN) Passagens por 100000 passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 51 15 6,3 4,2 620 300 22 54 17 4,9 5,1 620 300 22º 85 19 5,4 3,9 620 300 22 62 21 3,7 3,8 620 300 22 63 23 3,9 4,2 620 300 22 45 25 3,2 4,1 620 300 22 32 27 4,3 4,7 620 300 22 Procedeu-se novamente à alteração da posição de cruzamento, esta foi ajustada para 300º, resultando em um aumento do número de paragens à teia e à trama. Verificou-se que os valores ótmios nesta configuração passaram a situar-se entre 21 e 25 cN, notando-se assim, um aumento considerável na tensão ideal. Este aumento pode ser justificado pelo fato de os fios ao terem mais tensão, estão mais esticados, ou seja, o contacto com as pinças será menor, o que pode se refletir em menos quebras, quando comparado com situações em que haja uma tensão inferior.
54 Tabela 28. Paragens do tear numa velocidade de 550 rpm para o artigo 5 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 51 19 0,8 0,7 550 320 22 54 21 0,7 0,4 550 320 22 85 19 0,6 2,6 550 340 22 62 23 0,4 2,3 550 340 22 63 25 1,2 2,6 550 340 22 45 21 2,9 3,5 550 300 22 32 25 2,9 3,2 550 300 22 A velocidade foi reduzida, para os valores ótimos de tensão, nas diferentes configurações, verificou-se uma diminuição notável das quebras, em todas as situações. As configurações com a posição de cruzamento a 320º foram aquelas que permitiram melhores valores, quer à teia quer à trama, obtendo valores excelentes, a posição de cruzamento a 340º com valores de tensões de 19 cN e 23 cN também obteve valores ótimos de paragens à teia, mas não à trama, não sendo, por isso, uma escolha viável. A posição de cruzamento a 300º, foi aquela que obteve piores valores, quer à teia, quer à trama. 4.3. Artigo 6 Durante a fase experimental, foram realizadas diversas experiências para determinar os intervalos de tensão aceitáveis para a tecelagem. Observou-se que, ao aplicar uma tensão inferior a 8 cN, a teia apresentava um afrouxamento excessivo. Esse afrouxamento resultava no contato das lamelas com as serras, provocando a paralisação do tear. Por outro lado, ao aplicar tensões superiores a 38 cN, notou-se a recorrência de defeitos significativos no tecido. Entre os problemas observados, destacaram-se as sombras e as rareiras, que comprometem a qualidade do tecido, além disso, verificou-se uma tendência acentuada para o rasgo do tecido sob essas condições de alta tensão. Devido ao facto de ser uma encomenda em que era exigido uma maior qualidade, as condições iniciais foram de uma velocidade reduzida, ou seja, 350 rpm e o número de metros
55 produzidos, não foi igual para todas as condições, sempre que se verificou um número elevados de defeitos no tecido os parâmetros eram alterados e era depois feita a respetiva conversão. Os resultados obtidos no que diz respeito às paragens do tear para o artigo 6 encontramse representados na tabela seguinte. Tabela 29. Paragens do tear nas diferentes configurações para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento (ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 71 17 10,6 0,0 350 320 22 72 16 7,7 0,9 350 320 22 73 15 5,7 0,0 350 320 22 75 11 8,1 6,1 350 320 22 76 13 3,7 0,9 350 320 22 77 12 8,0 6,4 350 320 22 78 14 1,8 2,4 350 320 22 71 14 2,1 0,0 350 320 22 72 14 1,5 0,4 350 320º 22º 75 13 2,6 5,3 350 320º 22º 77 13 3,1 7,2 350 320º 22º No decorrer dos testes realizados, verificou-se que os teares que apresentaram uma menor quantidade de quebras, correspondiam àqueles que compreendiam uma tensão situada entre os 13 e os 14 cN. Para eliminar qualquer possibilidade de erro ou variabilidade associada a outros fatores, foi decidido realocar os teares que apresentaram um número superior de paragens para as condições de tensão que obtiveram os melhores resultados nos demais teares. Verificouse uma diminuição no número de paragens à teia, no entanto, no tear 75 e 77, o número de paragens à trama permaneceu elevado, verificou-se, depois que o problema era de facto do tear e foi imediatamente corrigido.
56 Tabela 30. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 340 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 71 17 7,5 1,4 350 340 22 72 16 3,4 1,6 350 340 22 73 15 0,7 0,9 350 340 22 75 11 5,3 2,1 350 340 22 76 13 2,1 0,7 350 340 22 77 12 4,1 1,3 350 340 22 78 14 0,0 1,3 350 340 22 Após a identificação dos valores de tensão ótimos para uma posição de cruzamento a 320º, foi efetuado o mesmo processo para uma posição de cruzamento a 340º. Verificou-se que os valores ótimos passaram a estar compreendidos entre os 13 e os 15 cN, notando-se uma ligeira melhoria no número de paragens quando comparado com a posição de cruzamento a 320º. Esta alteração pode ser justificada pela redução do stress provocado pelas pinças, que ocorre quando a posição de cruzamento é colocada mais tarde. Verificou-se também que apesar da melhoria nas paragens à teia, não foi possível, de uma forma geral, ter valores tão bons no número de paragens à trama, não deixando por isso, de serem valores satisfatórios. Tabela 31. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 340 º e num ângulo de cala de 24 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 71 14 3,6 1,7 350 340 24 71 16 5,4 2,3 350 340 24 71 15 4,5 2,3 350 340 24 72 11 4,1 1,8 350 340 24
57 72 13 2,8 1,3 350 340 24 72 12 3,7 1,5 350 340 24 De forma a se perceber de que forma o ângulo da cala influenciava o número de quebras nas diferentes posições de cruzamento e para se perceber qual seria o ângulo ideal para as diferentes configurações, foi alterado o ângulo em 4 teares, dois deles, foram colocados com um ângulo de 24º e outros dois num ângulo de 28º. O processo de alteração é algo moroso e têm influência no processo produtivo, podendo ainda, não sendo bem executado, originar defeitos ou avarias. Os dois teares, foram consecutivamente colocados com 6 tensões distintas, notou-se, claramente um aumento generalizado no número de paragens, isto pode ser justificado, pelo facto de como o ângulo é superior, os fios estão sujeitos a uma maior tensão, fazendo um movimento maior, o que pode provocar mais atrito entre os próprios fios. Tabela 32. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 340 º e num ângulo de cala de 28 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 73 14 11,4 2,3 350 340 28 73 16 15,7 1,4 350 340 28 73 15 10,4 1,3 350 340 28 75 11 9,3 2,1 350 340 28 75 13 17,4 1,5 350 340 28 75 12 15,3 2,8 350 340 28 O procedimento foi o mesmo, sendo desta vez o ângulo da cala, 28º, verificou-se que as conclusões retiradas para o ângulo de 24º são as mesmas, notando-se, no entanto, um agravamento bastante superior no número de paragens. É possível assim concluir, que na posição de cruzamento a 340º, não há qualquer benefício em aumentar o ângulo da cala.
58 Tabela 33. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 300 º e num ângulo de cala de 22 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 71 17 20,3 3,2 350 300 22 72 16 25,4 4,1 350 300 22 73 15 16,4 2,9 350 300 22 75 11 28,7 3,7 350 300 22 76 13 16,9 3,5 350 300 22 77 12 26,3 4,3 350 300 22 78 14 13,6 4,8 350 300 22 Após a identificação dos valores de tensão ótimos para uma posição de cruzamento a 320º e a 340º, foi efetuado o mesmo processo para a posição de cruzamento a 300º. Verificouse que os valores de tensão que correspondiam a um número menor de paragens estavam compreendidos entre os 13 e os 15 cN, notando-se um enorme aumento quando comparado com as outras posições de cruzamento. Esta alteração pode ser justificada pelo aumento do stress provocado pelas pinças nos fios da teia, que ocorre quando a posição de cruzamento é colocada mais cedo. Verificou-se também um ligeiro agravamento no número de paragens à trama, que podem ser justificadas pelo facto de ela ser presa mais cedo. Tabela 34. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 300 º e num ângulo de cala de 24 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 71 17 14,2 1,9 350 300 24 71 16 19,1 4,1 350 300 24 71 15 10,7 4,5 350 300 24 72 14 10,1 3,9 350 300 24
59 72 13 11,8 4,7 350 300 24 72 12 18,4 3,1 350 300 24 Foi efetuado o mesmo procedimento para o ângulo da cala, que na posição de cruzamento de 340º, verificou-se que o aumento do ângulo da cala, representou uma melhoria no número de paragens à teia, que pode ser justificado, pelo facto, de como o ângulo é superior, o contacto das pinças com os fios de teia é menor, verificou-se também, que não houve diferenças assinaláveis no que toca ao número de paragens à trama. Tabela 35. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 300 º e num ângulo de cala de 28 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 73 17 7,1 2,4 350 300 28 73 16 6,3 3,2 350 300 28 73 15 4,8 3,7 350 300 28 75 14 3,4 2,4 350 300 28 75 13 6,9 1,8 350 300 28 75 12 10,3 4,3 350 300 28 O ângulo da cala foi aumentado para 28º, verificou-se, novamente uma melhoria generalizada em comparação com os outros ângulos, obtendo-se valores mais aceitáveis, verificouse, novamente que o menor número de paragens à teia e à trama estavam compreendidos entre 13 e 15 cN. É possível concluir, que para este tipo de artigo, não faz qualquer sentido colocar a posição de cruzamento a 300º, quer pelo número de paragens à teia, quer pelo número de paragens à trama.
60 Tabela 36. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 320 º e num ângulo de cala de 24 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 71 17 3,3 1,5 350 320 24 71 16 2,1 1,1 35 320 24 71 15 1,0 0,8 350 320 24 72 14 0,3 0,7 350 320 24 72 13 0,0 1,2 350 320 24 72 12 1,3 1,5 350 320 24 Verificou-se nas condições referidas uma diminuição considerável no número de paragens, obtendo-se com esta configuração os melhores valores, verificou-se, novamente que o menor número de paragens à teia e à trama estavam ligados ao intervalo de tensão compreendido entre 13 e 15 cN, comprovando-se assim que para este tipo de artigo é o intervalo crítico de tensão, ou seja, é aquele que permite obter um melhor desempenho. Tabela 37. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 320 º e num ângulo de cala de 28 º para o artigo 6 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de Cruzamento ( ᵒ) Ângulo da cala ( ᵒ) Teia Trama 71 17 3,9 0,9 350 320 28 71 16 3,1 1,7 350 320 28 71 15 2,3 2,3 350 320 28 72 14 1,5 0,8 350 320 28 72 13 1,3 0,6 350 320 28 72 12 1,9 1,5 350 320 28
67 27 19 2,5 0,9 550 320 28 21 4,7 1,2 550 320 730 25 6,1 0,2 550 320 Na implementação deste artigo, optou-se, numa fase inicial, pela colocação da posição de cruzamento a 320º e a rotação a 550 rpm. Verificou-se que os valores de tensão que correspondiam ao menor número de paragens, estavam compreendidos entre os 16 e os 19 cN. Observou-se que não foi possível, nas configurações definidas, obter valores satisfatórios no número de paragens, sendo que cada vez que o tear parava, verifica-se a existência de defeitos como sombras e rareiras, afetando significativamente a qualidade do tecido. Tabela 48. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 330 º para o artigo 8 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento (ᵒ) Teia Trama 2 15 2,9 0,7 550 330 3 14 5,1 1,2 550 330 19 16 2,4 0,7 550 330 21 18 1,8 2,1 550 330 26 17 2,6 1,3 550 330 27 19 2,3 3,4 550 330 28 21 3,3 1,6 550 330 30 25 7,3 0,7 550 330 A posição de cruzamento foi alterada para 330º e verificou-se que os valores de tensão que correspondiam ao menor número de paragens, estavam compreendidos entre os 15 e os 19 cN, não se verificando, diferenças significativas no número de paragens, quando comprado com a posição de cruzamento a 320º, verificando-se apenas, uma maior tolerância relativa às oscilações de tensão. Continuou-se a verificar a presença de sombras e rareiras que afetava a qualidade do tecido produzido.
68 Tabela 49. Paragens do tear numa posição de cruzamento de 310 º para o artigo 8 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento ( ᵒ) Teia Trama 2 15 4,1 1,3 550 310 3 14 4,5 0,8 550 310 19 16 1,7 0,6 550 310 21 18 1,6 1,3 550 310 26 17 2,0 2,1 550 310 27 19 1,3 1,8 550 310 28 21 1,9 0,9 550 310 30 25 5,7 1,9 550 310 A posição de cruzamento foi alterada para 310º e verificou-se que os valores de tensão que correspondiam ao menor número de paragens, estavam compreendidos entre os 16 e os 21 cN, verificando-se, diferenças significativas no número de paragens, havendo uma diminuição considerável no número das mesmas quando comprado com as posições de cruzamento anteriores, verificou-se, também uma maior tolerância relativa a tensões superiores. Os resultados obtidos relativamente ao número de paragens, sendo algo satisfatórios, não seriam suficientes devido à qualidade do tecido produzido, uma vez que, cada paragem do tear significava um defeito notório, nomeadamente, sombras ou rareiras. Tabela 50. Paragens do tear numa velocidade de 500 rpm e numa posição de cruzamento de 320 º para o artigo 8 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento (ᵒ) Teia Trama 2 15 2,9 1,4 500 320 3 14 3,1 0,4 500 320 19 16 1,4 0,0 500 320 21 18 0,8 2,5 500 320 26 17 0,6 0,4 500 320
69 27 19 2,3 4,9 500 320 28 21 3,3 1,5 500 320 30 25 9,3 0,8 500 320 Após se verificar a ineficácia em obter os resultados pretendidos a 550 rpm, optou-se pela redução da velocidade, colocou-se o tear em 500 rpm, numa posição de cruzamento a 320º, verificou-se os valores de tensão que correspondiam ao menor número de paragens, estavam compreendidos entre os 16 e os 18 cN, notando-se uma diferença considerável, a 19 cN, verificouse, nas tensões acima mencionadas a obtenção de valores satisfatórios relativamente ao número de paragens, continuando-se a observar, no entanto, a presença de sombras e rareiras. Tabela 51. Paragens do tear numa velocidade de 500 rpm e numa posição de cruzamento de 330 º para o artigo 8 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento ( ᵒ) Teia Trama 2 15 3,3 0,7 500 330 3 14 3,8 1,3 500 330 19 16 1,6 1,1 500 330 21 18 0,5 1,4 500 330 26 17 0,8 0,9 500 330 27 19 2,1 1,2 500 330 28 21 3,3 1,5 500 330 30 25 7,9 1,0 500 330 A posição de cruzamento foi alterada para 330º e verificou-se uma diminuição no número de paragens à trama, não tendo, desta feita, mais nenhuma diferença a apontar.
70 Tabela 52. Paragens do tear numa velocidade de 500 rpm e numa posição de cruzamento de 310 º para o artigo 8 Tear Tensão (cN) Paragens por 100000 Passagens Velocidade (rpm) Posição de cruzamento (ᵒ) Teia Trama 2 15 3,1 1,9 500 310 3 20 0,8 1,1 500 310 19 16 1,2 0,7 500 310 21 18 0,3 0,9 500 310 26 17 0,5 1,4 500 310 27 19 0,0 0,5 500 310 28 21 2,1 1,2 500 310 30 25 6,4 2,4 500 310 A posição de cruzamento foi alterada para 310º e tal como a 550 rpm, verificou-se uma melhoria no número de paragens, os valores de tensão que correspondiam ao menor número de paragens, estavam compreendidos entre os 17 e os 19 cN, verificando-se nesta configuração, os melhores valores obtidos até então, atingindo-se a configuração ótima. Continuou-se a verificar o aparecimento de sombras e rareiras, apesar de em menor quantidade, continuavam a comprometer a qualidade do tecido produzido. 4.5. Influência das propriedades no processo 4.5.1 Tenacidade em função do Ne Conseguimos verificar, tal como é aceite cientificamente, que há uma relação de proporcionalidade, quase direta entre o Ne e a tenacidade do fio, o aumento do número de fibras por secção está diretamente ligado ao aumento da tenacidade, verifica-se que tal não acontece no Ne 30, uma vez que se trata de uma mistura de algodão com lã e a fibra de algodão é teoricamente mais resistente. Conseguimos verificar também, que os fios engomados apresentam uma tenacidade ligeiramente superior.
71 35 30 25 20 15 10 10 20 30 40 Massa Linear (Ne) 50 60 70 80 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 80 Massa Linear (Ne) Figura 15. Tenacidade em função do Ne 4.5.2. Influência da massa linear na tensão ideal Verifica-se, que existe uma relação entre a tenacidade e a tensão ideal, havendo uma proporcionalidade direta entre as duas, à medida que a massa linear do fio aumenta, a tensão de teia ideal também aumenta, isto vai de acordo com a teoria, porque uma vez que o fio por unidade de medida é mais pesado, a força necessária a aplicar para o manter esticado também aumenta. Verificase que as variações existentes, estão ligadas maioritariamente ao ponto de tecelagem. Figura 16. Influência da massa linear na tensão ideal Tensão (cN) Tenacidade (cN)
72 700 600 500 400 300 200 100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 4.5.3. Influência da tenacidade na velocidade ideal O incremento da velocidade provoca um aumento no stress nos fios de teia e de trama, verifica-se que existe uma relação entre os dois, não sendo, no entanto, muito linear. A única conclusão possível de retirar é que existe alguma dificuldade em tecer a altas velocidades fios com resistência inferior a 230 cN e que a partir desses valores a tenacidade já não tem influência direta na velocidade ideal. Figura 17. Influência da tenacidade na velocidade ideal 4.5.4. Influência da massa linear na velocidade ideal Verifica-se alguma dificuldade em tecer a altas velocidades em massas lineares mais altas, principalmente por causa da trama, a energia necessária para puxar a trama é superior e pelo menos nos equipamentos utilizados verificou-se bastantes dificuldades. Teoriza-se que nos equipamentos utilizados, não é possível tecer com 620 rpm, fios com um Ne inferior a 18. Verificase que à medida que a massa linear diminui a velocidade também, estando, no entanto, isto ligado à tenacidade do fio e não às dificuldades do tear como se verifica em fios com massas lineares mais altas. Não tendo um Ne inferior a 18 e uma tenacidade inferior a 230 cN, não descartamos a possibilidade de utilizar a velocidade máxima. Velocidade (Rpm)
73 700 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 Massa Linear (Ne) 50 60 70 80 Figura 18. Influência da massa linear na velocidade ideal 4.5.5. Influência da pilosidade na velocidade ideal Tendo em conta todos os dados, não foi possível estabelecer qualquer relação objetiva entre a pilosidade e a velocidade ideal 4.5.6. Influência da pilosidade na tensão ideal Tendo em conta todos os dados, não foi possível estabelecer qualquer relação objetiva entre a pilosidade e a velocidade ideal 4.5.7. Influência do Alongamento Não existindo diferenças de ordem maior entre os fios utilizados, no que ao alongamento diz respeito, não é possível retirar qualquer tipo de conclusão. 4.5.8. Influência do ponto de tecelagem no intervalo de tensão ótimo e na posição de cruzamento É possível verificar, assim como sugere a teoria, que o ponto de tecelagem tafetá, tem intervalo de tensão ótima mais reduzido que os restantes pontos de tecelagem, os numerosos cruzamentos fazem com que haja uma menor margem de manobra no que à tensão diz respeito, devendo os fios estar esticados mesmo na medida certa para ser possível ter um processo de tecelagem eficiente. No que toca à posição de cruzamento, verifica-se que na maioria dos casos, um ângulo de 320º é o indicado, mas nota-se uma tendência em artigos com ponto tafetá, com contexturas e velocidades relativamente altas, um melhor aproveitamento em posições de Velocidade (rpm)
74 cruzamento mais altas, nomeadamente 330º, enquanto em artigos sarja com contexturas altas, verifica-se uma tendência para haver melhor aproveitamento com posições de cruzamento mais baixas, nomeadamente 310º. 5. Conclusão e perspetivas futuras A partir da análise conduzida, conclui-se que a otimização dos processos de tecelagem é um fator estratégico para garantir tanto a eficiência quanto a qualidade dos produtos têxteis, atendendo às exigências de um mercado cada vez mais competitivo. A abordagem baseada na análise das características dos fios e dos parâmetros de construção do tecido demonstrou ser eficaz para alcançar uma afinação mais precisa do tear, resultando na redução de defeitos e de paragens no processo. O estudo revelou que a criação de uma base de dados sólida sobre os parâmetros de construção e características dos fios é crucial para a previsão de desempenho e para o ajuste fino do processo de tecelagem. Embora o volume de dados obtido ainda não permita uma análise estatisticamente conclusiva, os resultados obtidos com os oito tecidos testados apontam um caminho promissor. A partir dos ajustes de afinação realizados, foi possível alcançar um desempenho satisfatório, com uma média de paragens reduzida, demonstrando que é viável prever e controlar o comportamento dos materiais na tecelagem. O conjunto de dados retirados, também permitiu retirar diversas conclusões que vão de encontro com o estado da arte e que permitem definir alguns parâmetros de afinação em função das características dos fios e dos parâmetros de construção do tecido. O objetivo futuro é ampliar essa otimização para um número maior de tecidos, visando acumular informações suficientes para calcular, de forma confiável, o tempo necessário para a produção de cada tipo de tecido. Com essa base robusta, espera-se, ainda, configurar o tear desde o início com os parâmetros ideais para cada artigo, evitando quebras desnecessárias que impactam negativamente a qualidade e aumentam o tempo de produção. Em resumo, o trabalho realizado representa um avanço relevante para a empresa, proporcionando uma fundamentação prática e teórica para o desenvolvimento de produtos de qualidade superior e para a implementação de processos mais eficientes e sustentáveis.
75 6. Bibliografia Advanced Weaving Technology. (2022). In Advanced Weaving Technology . Springer International Pu bli s hin g . h tt ps://doi.org / 10 .1 007 /9 78 - 3 - 030 - 91515 - 5 All about Yarn Hairiness - Testex . (n.d.). Retrieved October 29, 2024, from h tt ps ://w ww.t es t ex t ex t ile.com /all - about - ya rn - hairines s / Angelova, R. A., Radostina, A., & Angelova, A. (2012). Air Permeability of Woven Structures: Influence of the Mesostructure . https://www.researchgate.net/publication/261874863 Avanci De Souza, F. (n.d.). Universidade do Minho Escola de Engenharia . Baber, C., Wing, A. M., Moody, W., Morgan, R., Dillon, P., & Wing, A. (2001). Factors underlying fabric perception . https://www.researchgate.net/publication/229027048 Basit, A., Latif, W., Baig, S. A., Rehman, A., Hashim, M., & Zia Ur Rehman, M. (2018). The mechanical and comfort properties of viscose with cotton and regenerated fibers blended woven fabrics. Medziagotyra , 24 (2), 230–235. https://doi.org/10.5755/j01.ms.24.2.18260 Development of cotton-rich/poly fibre blended yarns - Fibre2Fashion. (n.d.). Retrieved October 30, 2024, from https://www.fibre2fashion.com/industry-article/7913/development-of-cotton-rich-polylactic-acid-fibre-blended-yarns Gloy, Y. S., Sandjaja, F., & Gries, T. (2015). Model based self-optimization of the weaving process. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology , 9 , 88–96. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2015.01.001 Hari, P. K. (2012). Types and properties of fibres and yarns used in weaving. In Woven Textiles: Principles, Technologies and Applications (pp. 3–34). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1533/9780857095589.1.3 Hossain, Md. S., Islam, MD. M., Dey, S. C., & Hasan, N. (2021). An approach to improve the pilling resistance properties of three thread polyester cotton blended fleece fabric. Heliyon , 7 (4), e06921. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06921 Jahangir, D., & Hossain, M. S. (2023). Analysis of the Effect of Sizing Add-on% and Sizing Process Parameters on the Average Warp Breakage Rate for 30Ne 100% Cotton Warp Yarn. Journal of Engineering Science , 13 (2), 111–115. https://doi.org/10.3329/jes.v13i2.63731 Kolte, P. P. (2017a). Effect of Twist on Yarn Properties. In International Journal on Textile Engineering and Processes (Vol. 3, Issue 1). https://www.researchgate.net/publication/318393961 Kolte, P. P. (2017b). Effect of Twist on Yarn Properties. In International Journal on Textile Engineering and Processes (Vol. 3, Issue 1). https://www.researchgate.net/publication/318393961 Kumar, B., & Hu, J. (2017). Woven fabric structures and properties. In Engineering of High-Performance Textiles (pp. 133–151). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-101273-4.00004-4
76 Maintenance of Weaving Machine in Textile Industry - Textile Learner. (n.d.). Retrieved October 29, 2024, from https://textilelearner.net/maintenance-of-weaving-machine/#google_vignette Minimization of Yarn Breakage Rate in Looming Process Using Parameter Optimization Techniques Muluken Abebe Tiruneh . (n.d.). Patti, A., & Acierno, D. (2023). Materials, Weaving Parameters, and Tensile Responses of Woven Textiles. In Macromol (Vol. 3, Issue 3, pp. 665–680). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). https://doi.org/10.3390/macromol3030037 Ruhul Amin, M., Haque, M., & Mahbubul Haque, M. (2011a). EFFECT OF WEAVE STRUCTURE ON FABRIC PROPERTIES ANNALS OF THE UNIVERSITY OF ORADEA FASCICLE OF TEXTILES, LEATHERWORK EFFECT OF WEAVE STRUCTURE ON FABRIC PROPERTIES . https://www.researchgate.net/publication/321161966 Ruhul Amin, M., Haque, M., & Mahbubul Haque, M. (2011b). EFFECT OF WEAVE STRUCTURE ON FABRIC PROPERTIES ANNALS OF THE UNIVERSITY OF ORADEA FASCICLE OF TEXTILES, LEATHERWORK EFFECT OF WEAVE STRUCTURE ON FABRIC PROPERTIES . https://www.researchgate.net/publication/321161966 SS, G. (2019). “Improve Productivity of Warping by Optimization of Warping Speed and Beam Pressure.” Trends in Textile Engineering & Fashion Technology , 5 (2). https://doi.org/10.31031/tteft.2019.05.000610 Stjepanovič, Z., Zoran Stjepanovič, by, & Žiberna-Šujica, M. (n.d.). Ensuring yarns for high quality weaving by effective yarn engineering and utilisation of cotton fibres . https://www.researchgate.net/publication/270393594 Textile Testing : Pilling Test of Fabric | Textile Study Center. (n.d.). Retrieved October 29, 2024, from https://textilestudycenter.com/pilling-test-of-fabric/?utm_content=cmp-true Wang, Y., Jiao, Y., & Wang, P. (2023). Yarn/Yarn Friction Analysis Considering the Weaving Process of Textile Fabrics: Analytical Model and Experimental Validation. Tribology Letters , 71 (3). https://doi.org/10.1007/s11249-023-01755-y