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Acabamento, Tingimento, Estamparia e Lavanderias

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Novo modelo de cálculo do fator de cobertura para malhas (parte 2)

Na primeira parte do artigo, publicado na edição 109, abordamos o tradicional modelo Grosberg para cálculo do Fator de Cobertura (FC) dos tecidos de malha e apresentamos uma nova equação: o Índice de Proporcionalidade de Cobertura (IPC), para tornar o cálculo mais amplo. Com este experimento, busca-se validar o modelo IPC proposto, com a respectiva ferramenta de apoio,para possibilitar sua aplicação nas mais variadas estruturas de malha, reduzindo a lacuna deixada pelo modelo proposto por Grosberg.

Definição dos parâmetros e participantes

O experimento foi realizado em 13 malharias, localizadas no norte de Santa Catarina, Região Sul doBrasil. Na definição dos parâmetros dos tecidos de malha e dos tipos de teares utilizados, optou-se por aqueles que mais se aproximassem da realidade de todas as empresas participantes. A Tabela 3.1 apresenta os parâmetros e as características dos tecidos de malha analisados no experimento. A Tabela 3.2 apresenta as características dos teares utilizados no experimento.

O objetivo da comparação entre os dois modelos (IPC e FC) é justamentevalidar o novo modelo proposto, garantindo que o mesmo demonstre maior confiabilidade na previsão das características da qualidade dos tecidos demalha em desenvolvimento. A amostra das empresas neste estudo será apresentada por número de funcionários, por motivos de sigilo solicitado pelas empresas (quadro 4).

Conhecimento e aplicação do fator de cobertura

Quase 70% das empresas entrevistadas fazem o cálculo do fator de cobertura em seus novos desenvolvimentos de tecidos de malha. Porém, somente 22% possuem um conhecimento correto sobre o cálculo e sua aplicabilidade. Outro dado importante é que nenhuma o aplica como um indicativo para tomada de decisão na validação do novo tecido. Outras empresas ainda reconhecem a importância do uso do fator de cobertura, mas não possuem conhecimento suficiente para utilizá-lo como fator decisório para validação no processo de desenvolvimento de novos tecidos. As empresas A1, A2, B2,B3, C2, C3, C5 e C6 aplicam o FC somente para algumas malhas básicas,pois não possuem conhecimento suficiente para o cálculo de determinadas malhas e, também, porque a equação não atende muitas estruturas demalhas. Observa-se que, com exceção das empresas B1, B4, C1 e C4, quenão utilizam o fator de cobertura, as demais foram unânimes em relatar que a maior dificuldade em utilizar e aplicar esse indicativo é justamente a necessidade de haver um cálculo que possa ser utilizado também para as malhas diferenciadas e algumas estruturas básicas, que possuam mais de um tipo de fio em sua composição. Por último, as empresas foram submetidasa três testes práticos para o cálculo do fator de cobertura.

Na busca por mais subsídios sobre esta questão, além do levantamento diagnóstico, foi realizada uma reunião com os entrevistados das empresasA1, A2, B2, C2 e C6, por terem sido capazes de calcular os fatores decobertura de dois dos três testes aplicados na entrevista. Na ocasião, em conjunto com os entrevistados, foram discutidas as principais dificuldades encontradas nos testes, mesmo tendo conseguido resolver os dois primeiros testes que eram relativos às estruturas básicas. Todos afirmaram que, paraas estruturas básicas em base jérsei, a principal dificuldade encontrada épara malhas que possuem mais de um fio na estrutura. Logo, não sabemse utilizam um dos fios ou o título resultante dos fios para o cálculo.

Cálculo do fator de cobertura - variáveis diretas

Com base na equação de Grosberg, iniciou-se um estudo de um novo modelode cálculo do fator de cobertura, de forma a ampliar sua aplicabilidadee permitir novos desenvolvimentos de malhas ou mesmo em malhas já desenvolvidas. A seguir, estão as variáveis que influenciam diretamente no cálculo do fator de cobertura proposto neste estudo.

a) Agulhas em operação por alimentação: essa análise é conduzida,inicialmente, para definir em qual modelo de tear pode-se desenvolver determinada malha, de forma que se consiga atender às especificações do cliente e ainda obter-se ganho em produtividade. Conhecer o número de agulhas totais em operação na célula estrutural permite analisar o raporte e, ainda, pela proposta deste estudo, passa a fazer parte do cálculo do fator de cobertura. Para definição do raporte das estruturas de malhas são considerados os alimentadores e as agulhas, sendo que os alimentadores são contados na vertical e as agulhas, na horizontal. Contudo, o parâmetromais importante para o cálculo do fator de cobertura é o número de agulhasno raporte efetivamente em operação para cada fio em cada alimentador.

b) Comprimento de ponto (cm): esse parâmetro pode ser encontrado através do LFA, análise da malha ou por solicitação do cliente. OBS: LFA é uma sigla derivada do termo francês Langueur de Fil Absorbée,que significa comprimento de fio absorvido. É, portanto, o consumo ou comprimento de fio consumido ou absorvido pelas agulhas em uma volta do tear. O LFA permite caracterizar facilmente uma malha. Alémda regularidade de absorção do fio entre carreiras de malhas, constituium elemento essencial da regularidade de aspecto do tecido e também para os cálculos de previsão de produção.

Para conhecer o comprimento de ponto para cada tipo de fio por alimentaçãoatravés do LFA, é preciso que, no momento do tecimento da malha,seja utilizado um aparelho próprio para medir o consumo total de cadafio. Existem variados modelos disponíveis no mercado. Após conhecero LFA e o número de agulhas totais em operação no tear, já é possívelanalisar o comprimento de ponto em cada alimentação. Para esse cálculo,utiliza-se a equação (4.3):

CP =LFA/Ao

Onde:

CP = comprimento do ponto (cm)

LFA = comprimento de fio alimentado por volta do tear (cm)

Ao = número de agulhas totais no tear em operação

Outra forma de conhecer o comprimento de ponto é através da análise do tecido de malha. Nesse caso, é preciso uma amostra que será analisada. Na sequência, contar determinado número de colunas (agulhas), retirar o fio, medir o seu comprimento e dividir pelo número de agulhas contadas.Dessa forma, o resultado do procedimento é o comprimento de ponto em cada agulha. Após a análise do comprimento de ponto e, sabendo-se o número de agulhas em operação no raporte, é possível, então, calcular o comprimento de fio total para cada alimentação. Conforme dados iniciais descritos na primeira etapa, a Tabela 4.2 apresenta os dados de LFA e o número de agulhas totais em operação em cada malha. Utilizando-se o método de cálculo, segundo a equação (4.3) e as estruturas apresentadas na Figura 4.1, tem-se: (tabela 4.1)

c) Título resultante: Existe uma infinidade detipos de tecidos de malhas que contemplam as malhas básicas e diferenciadas. Em muitos casos, essa diferenciação em uma mesma estrutura de malha torna-se possível em função da aplicação de um ou mais tipos de fios. Para o cálculo do fator de cobertura, essa situação deve ser considerada. Portanto, além da análise ou do conhecimento prévio da estrutura de malha que se quer desenvolver, também é preciso ter uma definição dos fios que serão aplicados. Esses fios são classificados por títulos para que possam ser diferenciados em seu diâmetro. O sistema Tex foi introduzido como medida universal, com intuito de substituir todos os outros sistemas existentes. O cálculo do fator de cobertura proposto por Grosberg utiliza o título em Tex (Sistema de Titulação Direta), mas, em diversos casos, esses fios são apresentados em outras titulações mais usuais,como Ne, Denier e Nm.

Etapas para o cálculo do Índice de Proporcionalidade de Cobertura (IPC)

• Primeira etapa – definição das características da malha

É constituída das definições de estrutura da malha e dos fios, podendo ser classificadas como básicas ou diferenciadas. Normalmente, essa definição tem sua origem em alguma solicitação de um cliente, através de um artigo pronto tomado como base ou, então, através do desenvolvimentode alguma malha nova. Ainda nessa etapa, é preciso que sejam definidas as características do tear que será utilizado na produção da malha emquestão. Posteriormente, definem-se as regulagens do tear, de forma queas especificações solicitadas pelo cliente sejam atendidas, mas sempre considerando-se as limitações de cada tear e de cada estrutura de malha.

• Segunda etapa – agulhas em operação (AOR)

Para essa etapa, é necessário já ter conhecimento da estrutura da malha. Ou seja, ter projetado o entrelaçamento que dará origem à nova malha e,com isso, permitir definir qual é o raporte dessa estrutura. São consideradas agulhas em operação aquelas que estejam realizando ponto de tecimento(malha) ou carregados (fang). Em caso de uma estrutura possuir alguma agulha que em determinada alimentação não esteja tecendo (ponto nãotrabalha), não poderá ser considerada em operação.

• Terceira etapa - comprimento de ponto (CP)

O comprimento de ponto pode ser obtido através do LFA, análise da malha ou por solicitação do cliente. Considerando-se já conhecer o CP,basta utilizá-lo diretamente na equação do IPC. Caso se tenha somente a informação do LFA, o número de agulhas totais em operação no tear e o raporte da estrutura da malha, já é possível analisar o comprimento de ponto em cada alimentação.

• Quarta etapa – calcular o peso para cada fio

Para que se possa definir qual o percentual de participação de cada fio, épreciso, primeiramente, calcular o peso correspondente da cada fio queconstitui a estrutura de malha.

• Quinta etapa – cálculo do percentual de cada fio

Para cada estrutura de malha tem-se a utilização de um ou mais tipos de fios em função das características que se pretende obter para otecido de malha. Uma das formas de se conseguir essas diferenciações pode ser através do uso de fios com títulos diferentes dentro de uma mesma estrutura de malha, ou seja, fios mais grossos ou mais finos.Dessa forma, conforme sua espessura, tem-se uma representação maior ou menor na estrutura em termos de peso, o que é chamado de percentual de participação.

• Sexta etapa – cálculo do percentual de participação por alimentação

Nessa etapa, deve-se analisar a participação de cada alimentação separadamente. Para finalizar a construção da proporcionalidade do IPC, devem-se integrar todos os fios correspondentes à mesma alimentação. Assim, cada alimentação terá sua participação no resultado final do IPC.

• Sétima etapa – cálculo do título resultante (TR)

O título de cada fio é uma relação entre massa e comprimento e que também define o seu diâmetro. Portanto, pode-se afirmar que cada fio corresponde a um volume específico na composição da estrutura do tecido de malha.Isso significa dizer que cada fio ocupa um determinado espaço e, consequentemente,resultará em uma malha com maior ou menor cobertura.Segundo Araújo e Castro (1986-87), se for considerado que o diâmetro de fio é constante, pode-se dizer que o fio de diâmetro maior dará maior cobertura do que o fio de diâmetro menor.

• Oitava etapa – cálculo do IPC por alimentação

Nessa etapa, define-se o IPC de cada alimentação, considerando-se ainda o percentual de participação.A equação (4.12) apresenta o cálculo para o IPC por alimentação:

IPCa = √TR/CP x  %Part/100

Onde:

IPCA = índice de proporcionalidade de cobertura por alimentação

√TR = raiz quadrada do título resultante em Tex por alimentação

CP = comprimento de ponto por alimentação

%Part = percentual de participação de cada alimentação

Sendo assim, seguindo o cálculo, tem-se:

Alimentação 1 = √19,68/0,248 x 45,83/100 = 7,16

Alimentação 2 = √24,60/0,265 x 54,17/100 = 10,14

• Nona etapa – cálculo do IPC final

Por fim, tendo-se cumprido todas as etapas anteriores, é possível calcularo IPC. Portanto, para o cálculo do novo modelo, chamado de IPC, utiliza-se a equação:

IPC = IPCA1 + IPCA2IPC = 7,16 + 10,14 = 17,30

Por fim, tendo-se cumprido todas as etapas anteriores, é possível calcularo IPC. Esse novo modelo de cálculo permite uma gama de estruturas demalha ainda não contempladas pelo modelo proposto por Grosberg. Entre essas estruturas, pode-se citar:

1 – Malhas com dois fios ou mais em todos os alimentadores;

2 – Malhas com dois ou mais fios distribuídos parcialmente nos alimentadores;

3 – Estrutura do moletom que, atualmente, considera somente o fio da face;

4 – Estruturas de malhas com elastano; e

5 – Diversas malhas com estruturas diferenciadas envolvendo pontos dispostos em variadas combinações.

Dessa forma, permite-se que os projetistas de estruturas de malhas,podendo ser designers, técnicos, mecânicos ou qualquer especialista em desenvolvimento de malha, possam validar com maior assertividade suas novas estruturas de malhas. O novo modelo mantém ainda a base daequação apresentada por Grosberg. Porém, nessa proposta, os parâmetrossão modificados através da utilização de três fatores: (i) título resultantepor alimentação; (ii) percentual de participação de cada fio no raporte; e (iii) percentual de participação de cada alimentação.

Foi criada uma ferramenta de apoio para o cálculo do IPC, que viabilizou avalidação, pois tornou o processo mais simples, ágil e confiável (Fig. 1). O cálculo do IPC pode ser realizado manualmente, porém, na aplicação prática realizada através do experimento, esse cálculo apresentou-se um tanto extenso e complexo. Por esse motivo, justifica-se a construção da ferramenta, que pode ser aplicada por meio de planilhas eletrônicas tão comumente utilizadas nas empresas. Na validação do IPC, o objetivo foi atingido, pois apresentou resultados mais coerentes com as situações de aprovação e reprovação das malhas analisadas. Nesse caso, a empresa que utilizar o IPC terá uma melhor previsibilidade em seus desenvolvimentos. Acredita-se que a utilização do modelo IPC proposto para aplicação na previsibilidade da qualidade em termos de estabilidade dimensional e características finais dos tecidos de malha evitará retrabalhos no momento da tecelagem. Isso se deve ao fato de que o modelo considera todas as variáveis que contribuem para a construção do tecido de malha.

Conclusão

O modelo proposto por Grosberg para cálculo do Fator de Cobertura (FC) certamente teve sua contribuição e foi um avanço para o setor de malharia.Até o presente momento, o FC é a única forma encontrada para que a malharia possa ter um indicativo da qualidade antes mesmo de produzir a amostra física. Contudo, esse modelo não acompanhou a evolução dos tecidos e das tecnologias, uma vez que surgiram diversas estruturas diferenciadas e os teares agregaram novos recursos de tecimento. A pesquisa de campo constatou que, independentemente do porte da empresa (i.e. pequena, média ou grande), todas as que usam o fator de cobertura (FC) apontam para sua importância, mas não possuem conhecimento suficiente para sua aplicação,seja em malhas com estruturas básicas, seja em diferenciadas. Apesar de osprofissionais entrevistados apresentarem uma experiência média de seis anosde atuação no desenvolvimento de malhas, nenhum apresentou convicçãoao comentar sobre a prática do uso do fator de cobertura.

Após o estudo do modelo proposto por Grosberg para cálculo da coberturados tecidos de malha, foi desenvolvida uma nova equação para tornar esse cálculo mais amplo, em termos de abrangência de tipos de malhas,e possibilitar melhor previsibilidade em relação aos resultados finais de aprovação ou reprovação das especificações dos tecidos de malha.O preenchimento incorreto ou não preenchimento do valor do IPC na ficha técnica de malharia acarreta incerteza para a sequência do desenvolvimento de novas malhas. Os participantes novamente, conforme observado no levantamento diagnóstico, afirmaram que tinham dificuldades nesse cálculo e, por muitas vezes, colocavam um valor naficha técnica sem ter certeza se realmente representava a realidade. Com base nos resultados obtidos, é possível notar que o modelo proposto está adequado para ser aplicado pelas malharias. Uma das vantagens do IPC é a utilização dos mesmos dados das malhas, fios e teares que os profissionais já possuem no momento de projetar a malha. E após estudo das variáveis envolvidas e uma simples alteração na forma de calcular, geraram-se condições de ampliar a gama de tecidos de malha atendida. Para apoiar e facilitar esse cálculo, foi elaborada também uma ferramenta aplicada em planilhas eletrônicas,que proporcionam maior agilidade e confiabilidade nos cálculos.A  ferramenta buscou seguir o sequenciamento do cálculo no modelo IPC feito manualmente.

Nessa aplicação, foi possível notar os ganhos que o modelo IPC pode gerar no desenvolvimento de novas malhas, sem deixar de mencionar o auxílio no acerto dos cálculos das malhas antigas, de forma que as malharias tenham em seu acervo esses dados corretos e parametrizados. Isso porque, no levantamento diagnóstico, foram percebidos os erros cometidos quando do cálculo do fator de cobertura. Porém, uma das possíveis barreiras para a implantação do modelo IPC, proposto por esta dissertação, está relacionada à popularidade que o FC tem em função de ser o único modelo conhecido e utilizado mundialmente. Certamente, o IPC deverá passar por várias comprovaçõespelas malharias até que consiga conquistar seu reconhecimento.A limitação desta dissertação está relacionada com a não inclusão das malhas produzidas em teares jacquard, por questões de variação do consumo de fio no raporte. Esses tipos de tecidos de malha possuem uma variação muito grande de alimentações (diferentes comprimentos de ponto a cada curso), o que dificulta a análise para se definir um comprimento de ponto padrão. Certamente, essa limitação apresentada nesta dissertação pode ser tema de estudo para futuras pesquisas.

(N.R) Texto resumido do original, cujo conteúdo contém 137 páginas.

*(2) Esta dissertação foi julgada para a obtenção do título de mestre em engenharia pelo programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais PPGEM/Universidade Tecnológica Federaldo Paraná (Campus Curitiba).

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Autor: Vandré Stein / Orientador: Milton Borsato, dr. Eng.*
Publicado em Textília Têxteis Interamericanos - Ed. 110

Data de publicação: 05/11/2018

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Otimização em processos de rama
Um panorama das configurações, acessórios, produtividade e economia energética neste importante equipamento têxtil  2012-07-02 - Tags: ramosa economia

Otimização em processos de rama
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Plasma e quitosana: tratamento de PA 6.6
Propriedades de superfícies, como hidrofilidade, podem favorecer processos de acabamento têxtil.  2011-09-14 - Tags: quitosana

Fio vaporizado para malharia
Testes mostram que a qualidade da malha de algodão aumenta.  2011-09-13 - Tags: qingdao

Estamparia digital com pigmentos
O uso correto de amaciantes e fixadores agrega valor ao tecido e evita adição de matérias-primas nocivas.  2011-09-06 - Tags: bttg

Otimização no processo de alvejamento
Estudo elaborado com base em experimento feito no setor de beneficiamento de tecido plano em indústria brasileira.  2011-09-01 - Tags: processo de alvejamento