ProgramacionIngenieriaMecanicaUPB:Grupo 03

Titulo

Titulación y transformación de unidades textiles para las fibras y los hilos

Integrantes

Estudiantes de Ingeniería Textil de La Universidad Pontificia Bolivariana

• Angela María Fernández M.
• Luis Gabriel Ocampo I.

Resumen

En esta sección encontrará unidades de medida o el equivalente a sistemas de titulación de las fibras y los hilos en la industria Textil. Con la ayuda del lenguaje de programación Matlab se logró desarrollar un programa que fuera capaz de transformar las unidades que se utilizan en el sistema de titulación de las fibras y los hilos. Este programa además de transformar las unidades, indica todo lo concerniente al tema como su definición, el sistema al que pertenece, posibles aplicaciones de dicha unidad, la ecuación que se utiliza para la conversión y finalmente entrega una gráfica que relaciona las unidades que se están transformando.

Introducción y planteamiento del problema

La industria Textil presenta unidades de medida específicas para referirse a muchos de sus productos. En especial para las fibras y los hilos existe todo un sistema para identificar la unidad de medida en la cual se encuentra.

Cuando es necesario referirse al grosor de una fibra o hilo se presenta la dificultad para la medición de este por el reducido tamaño y por la irregularidad debida a la torsión y a la tensión de los hilos. Consecuente a esto nace el sistema de titulación [1].

Por otro punto, dependiendo del país, ciudad o empresa se utiliza una unidad de medida específica. Sin embargo, para poder tener una idea de la finura, el peso, el rendimiento de las fibras y de los hilos se debe de tener claro la unidad de medida presente. Además de lo que significa cada una de estas. Es importante mantener un lenguaje homogéneo en las empresas, en el caso de compra de fibras o hilos. Dependiendo del tipo de material que se tenga dependerá el uso final del producto y finalmente la unidad a utilizar.

El objetivo de este trabajo es estudiar algunas de las unidades de medida que se presentan en la industria Textil y revisar los diferentes sistemas de titulación de los hilos y de las fibras basados en los dos sistemas de titulación, el sistema directo e indirecto. La aplicación de esta interfaz gráfica agilizaría la transformación y una mejor conceptualización de las unidades con el fin de clasificar y comparar permitiendo la aplicabilidad y comercialización de las fibras y los hilos [2].

Cronograma

A continuación se presenta una descripción de las actividades que se realizaron en el tiempo para el desarrollo del programa.

Tabla. 1 cronograma

Marco teórico

A semejanza de los alambres e hilos metálicos, parecería razonable medir el diámetro de las fibras, pabilos e hilos para determinar un grueso o calibre. Sin embargo, esto no es posible debido a su poca rigidez y a su perfil no uniforme, puesto que no se tiene un agrupamiento perfecto de fibras. A partir de este planteamiento se crea la necesidad de clasificar las fibras Textiles unidimensionalmente mediante una relación de peso y longitud. A esta relación se le llama número, titulo o densidad lineal expresada en términos de longitud por unidad de peso. Finalmente los números que describen las características de una fibra o hilo se llaman título, y deben de ir precedidos del símbolo del sistema que se haya empleado [2].

Ejemplo: un hilo de algodón título 20. La manera correcta de decirlo sería: 20 Nec

Los sistemas se clasifican en dos grupos: • Peso Constante (sistema inverso) • Longitud Constante (sistema directo)

Fig. 1 titulacion

Dependiendo de la fibra que se tenga dependerá el sistema a utilizar:

SISTEMA DIRECTO

Expresan cuánto pesa una determinada longitud de hilo. Se denominan así por el hecho de que cuanto mayor es el número, más grueso es el hilo [1]. Dentro de este sistema se encuentran: tex,dtex,ktex,denier.

Este sistema se caracteriza por tener una longitud Constante, aca destacamos las siguientes aplicaciones de este:

• Fibras artificiales, sintéticas y seda
• Numeración de filamento continuo (denier)
• Numeración tex [3]

A continuación se presentan todas las ecuaciones para poder transformar las unidades y poder pasar de un sistema a otro.

Tex

El Tex es un sistema que se utiliza para todos los hilos. Representa la cantidad de gramos que pesan 1.000 m de hilo.

como pasar de tex a las otras unidades:

• tex a dtex: $dtex=10\cdot tex$

• tex a denier: $den=tex\cdot 9$

• tex a Número métrico: $Nm={\frac {1000}{tex}}$

• tex a Número ingles del algodon: $Nec={\frac {590.54}{tex}}$

• tex a Número ingles de la lana: $New={\frac {885.8}{tex}}$

• tex a Número ingles del lino: $Nel={\frac {1653.5}{tex}}$

• tex a granos por yarda: $grains/yd={\frac {tex}{70.86}}$

Decitex

El deciTex es un sistema utilizado para filamentos sintéticos que expresa la masa en gramos de 10.000m de hilo. Es un submúltiplo del Tex que puede aplicar a todos los hilos. Se expresa también junto con el título o número de filamentos y el número de cabos que componen el hilo. Ejemplo, como pasar de dTex a las otras unidades:

• dtex a tex: $tex={\frac {dtex}{10}}$

• dtex a denier: $den=dtex\cdot 0.9$

• dtex a Número métrico: $Nm={\frac {10000}{dtex}}$

• dtex a Número ingles del algodon: $Nec={\frac {5905.4}{dtex}}$

• dtex a Número ingles de la lana: $New={\frac {8858}{dtex}}$

• dtex a Número ingles del lino: $Nel={\frac {16535}{dtex}}$

• dtex a granos por yarda: $grains/yd={\frac {dtex}{708.6}}$

Denier

El denier es un sistema utilizado para filamentos sintéticos continuos. Representa la masa en gramos de 9.000 m de hilo.

como pasar de denier a las otras unidades:

• den a tex: $tex={\frac {den}{9}}$

• den a dtex: $dtex={\frac {den}{0.9}}$

• den a Número métrico: $Nm={\frac {9000}{den}}$

• den a Número ingles del algodon: $Nec={\frac {5314.9}{den}}$

• den a Número ingles de la lana: $New={\frac {7972.3}{den}}$

• den a Número ingles del lino: $Nel={\frac {14882}{den}}$

• den a granos por yarda: $grains/yd={\frac {den}{637.7}}$

SISTEMA INVERSO

Expresan cuánto mide un determinado peso de hilo. Se llaman inversos justamente porque cuanto mayor es el número más delgado es el hilo [1]. Dentro de este sistema se encuentran: Ne, Nm [1] Acá se caracteriza el peso constante, y sus aplicaciones estan en:

• Fibras Naturales
• Numeración Inglesa (algodón)
• Numeración Métrica (algodón y lana)
• Numeración para Lino, Yute y Cáñamo
• Numeración para Amianto y Asbesto [3]

A continuación se presentan las ecuaciones necesarias para poder transformar las unidades.

Número métrico

El número métrico es un sistema utilizado generalmente para hilos de fibras largas (Lana o Acrílico). Representa el número de metros que pesan 1 gr.

Ejemplo, como pasar de Número Métrico a las otras unidades:

• Nm a tex: $tex={\frac {1000}{Nm}}$

• Nm a dtex: $dtex={\frac {10000}{Nm}}$

• Nm a denier: $Nm={\frac {9000}{Nm}}$

• Nm a Número ingles del algodon: $Nec=Nm\cdot 0.5905$

• Nm a Número ingles de la lana: $New=Nm\cdot 0.8858$

• Nm a Número ingles del lino: $Nel=Nm\cdot 1.6535$

• Nm a granos por yarda: $grains/yd={\frac {14.1}{Nm}}$

Número inglés

El número inglés es un sistema utilizado para los hilos de fibras cortas (algodón o lino). Representa el Número de Hanks que pesa 1 libra, donde un Hank equivale a 840 yardas. Este sistema se representa por la siguiente sigla: Ne. Existe una subdivisión del número inglés esta se utiliza para diferentes tipos de fibras: algodón, lana y lino.

Número inglés del algodón

Se representa por la sigla Nec, se le adiciona una 'c' para identificar que pertenece a la fibra de algodón (Cotton). Ejemplo, como pasar de Número inglés del algodón a las otras unidades:

• Nec a tex: $tex={\frac {590.54}{Nec}}$

• Nec a dtex: $dtex={\frac {5905.4}{Nec}}$

• Nec a denier: $Nm={\frac {5314.9}{Nec}}$

• Nec a Número metrico: $Nec=Nec\cdot 1.6934$

• Nec a Número ingles de la lana: $New=Nec\cdot 1.5$

• Nec a Número ingles del lino: $Nel=Nec\cdot 2.8$

• Nec a granos por yarda: $grains/yd={\frac {8.33}{Nec}}$

Número inglés de la lana

Se representa por la sigla New, se le adiciona una 'w' para identificar que pertenece a la fibra de lana (Wool) Ejemplo, como pasar de Número inglés de la lana a las otras unidades:

• New a tex: $tex={\frac {885.8}{New}}$

• New a dtex: $dtex={\frac {8858}{New}}$

• New a denier: $Nm={\frac {7972.3}{New}}$

• New a Número metrico: $Nec=New\cdot 1.13$

• New a Número ingles del algodon: $New={\frac {New}{1.5}}$

• New a Número ingles del lino: $Nel=New\cdot 1.87$

• New a granos por yarda: $grains/yd={\frac {12.5}{New}}$

Número inglés del lino

Se representa por la sigla Nel, se le adiciona una 'l' para identificar que pertenece a la fibra de lino (Linen). Ejemplo, como pasar de Número inglés del lino a las otras unidades:

• Nel a tex: $tex={\frac {1653.5}{Nel}}$

• Nel a dtex: $dtex={\frac {16535}{Nel}}$

• Nel a denier: $Nm={\frac {14882}{Nel}}$

• Nel a Número metrico: $Nec=Nel\cdot 0.6048$

• Nel a Número ingles del algodon: $New={\frac {Nel}{2.8}}$

• Nel a Número ingles del lino: $Nel={\frac {Nel}{1.87}}$

• Nel a granos por yarda: $grains/yd={\frac {23.33}{Nel}}$

Granos por yarda

Se representa por la sigla grains/yd. Ejemplo, como pasar de granos por yarda a las otras unidades:

• grains/yd a tex: $tex=grains/yd\cdot 70.86$

• grains/yd a dtex: $dtex=grains/yd\cdot 708.6$

• grains/yd a denier: $Nm=grains/yd\cdot 637.7$

• grains/yd a Número metrico: $Nec={\frac {14.1}{grains/yd}}$

• grains/yd a Número ingles del algodon: $New={\frac {8.33}{grains/yd}}$

• grains/yd a Número ingles del lana: $Nel={\frac {12.5}{grains/yd}}$

• grains/yd a Número ingles del lino: $grains/yd={\frac {23.33}{grains/yd}}$

Descripción de software

Para desarrollar el programa, se utilizó la herramienta de software MATLAB, que permitiera crear un programa fácil y práctico de manejar. Donde el usuario introdujera unos datos y el sistema le entregara los resultados correspondientes a la operación pedida. Para poder lograr esto se utilizó una interfaz gráfica GUIDE.

En la imagen se puede observar las diferentes características que posee la interfaz.

Fig 2.interfaz

El programa de titulación de fibras e hilos consta de:

• Unidades:

En esta sección el usuario seleccionara las unidades de partida y de llegada en dos cuadros de opciones a seleccionar. Es decir, la unidad de partida (el cuadro de opciones que se encuentra debajo de 'DE') es aquella selección que el usuario señala, indicando la unidad en la que se encuentra el valor que desea convertir y finalmente la unidad de llegada (el cuadro de opciones que se encuentra debajo de 'A') es aquella selección que el usuario señala, indicando la unidad a la que desea convertir.

• Valor a convertir:

En esta sección el usuario introduce en el primer cuadro el valor que desea convertir. Además, el usuario tendrá la opción de aumentar '+' o disminuir '-' el valor con la ayuda de los botones que se encuentran al lado del cuadro, solo basta con presionarlos. Posterior a esto presiona el botón 'calcular' e inmediatamente el resultado de la transformación de la unidad aparecerá en el cuadro que se encuentra debajo del enunciado 'resultado'.

• Botón borrar y botón salir:

Estos le permiten al usuario, borrar todo el contenido para volver a seleccionar otra opción y salir del programa en el momento que lo desee.

• Descripción de la unidad:

En esta sección aparecen dos cuadros, en los cuales aparecerá la descripción de la unidad que el usuario señalo en la lista de opciones de valor a convertir. Ejemplo: Si el usuario señalo en la lista de opciones de partida 'Tex' y en la lista de opciones de salida señalo 'Denier', en los cuadros de descripción de la unidad saldrán los respectivos mensajes que indiquen. Tex = la masa en gramos que hay en 1000 metros de fibra ' y 'den = la masa en gramos por cada 9.000 metros de fibra'.

• Posibles aplicaciones:

En esta sección igual que la anterior hay dos cuadros, en los cuales aparecerá las posibles aplicaciones que tienen las unidades que el usuario señalo en la lista de opciones de valor a convertir. Ejemplo: Si el usuario señalo en la lista de opciones de partida 'Tex' y en la lista de opciones de salida señalo 'Denier', en los cuadros de descripción de la unidad saldrán los respectivos mensajes que indiquen. ‘el Tex se utiliza para todo tipo de hilos' y 'el Denier se utiliza para fibras sintéticas y filamentos'

• Tipo de sistema:

En esta sección igual que la anterior hay dos cuadros, en los cuales aparecerá el tipo de sistema al que pertenecen las unidades que el usuario señalo en la lista de opciones de valor a convertir. Ejemplo: Si el usuario señalo en la lista de opciones de partida 'Tex' y en la lista de opciones de salida señalo 'Nm', en los cuadros de descripción de la unidad saldrán los respectivos mensajes que indiquen.'el Tex pertenece al sistema directo' y 'el Nm pertenece al sistema inverso'.

• Ecuación de la gráfica:

En esta sección aparecerá la ecuación que se utilizó para realizar la conversión, cuando el usuario presione el botón 'calcular' Y finalmente aparece una gráfica que indica la relación entre las unidades a convertir. En la parte superior de la interfaz el usuario encontrará una barra de herramientas en la cual hay una opción llamada 'tools'. Esta despliega varias alternativas, entre ellas existe una llamada 'data cursor' la cual le permitirá al usuario pararse en la línea de la gráfica y esta le indicará los valores tanto de 'valor a calcular' como de 'resultado' en un determinado punto de la línea.

Diseño de la solución

Para poder llevar a cabo el buen desarrollo del programa se realizaron diferentes pasos, que se describen a continuación.

• Para poder tener un panorama de las unidades que se debían colocar, se buscó información primaria y secundaria acerca de las unidades más utilizadas dentro de la industria.
• Posteriormente se diseñó un cuadro con las unidades a utilizar y las ecuaciones necesarias para realizar las diferentes conversiones.
• Dentro de la información recolectada se encontró que hay desinformación de las unidades con respecto al sistema que pertenecen, la definición, la aplicación y finalmente la manera de transformar la unidad. por consiguiente se decidió adicionar al programa una descripción de todo lo anterior para cada unidad.

Fig. 3 flujograma

Conclusiones y trabajos futuros

• Este programa brindará una ayuda a aquellas personas que están empezando a conocer el mundo de las fibras y los hilos; descubriendo en una forma práctica la manera en la que se realiza la conversión de unidades en el sistema de titulación. Para aquellos que ya lo conocen, les ofrecerá una forma ágil para realizar las transformaciones a las respectivas unidades.

• Se puede incluir en un futuro en el programa muchas más unidades, una ecuación que dé el diámetro de los diferentes títulos en una unidad conocida por todos como los son los milímetros y un mejoramiento de funcionalidades que en una empresa serian de gran utilidad. También se podría mejorar con ecuaciones que al ingresar la longitud y el peso de cierto hilado nos arroje el título en la unidad deseada.

Bibliografía

[1] Numeración y Título de Hilos e Hilados [en línea] <Disponible en: http://www.redtextilargentina.com.ar/index.php/home/174.html> [consulta: 1 mayo.2013]

[2] Fundamentación teórica [en línea] <Disponible en: http://es.scribd.com/doc/57614142/HILANDERIA-total> [consulta: 1 mayo.2013]

[3] Sistemas de numeración de los hilos [en línea] <disponible en: http://es.scribd.com/doc/4865036/Sistemas-de-numeracion-de-los-hilos> [consulta: 4 mayo.2013]