Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO: ENGENHARIA TÊXTIL DISCIPLINA: TECNOLOGIA DE TECELAGEM II ALUNOS: AMANDA KARSTEN, BRUNO GARCIA E JOÃO POLI RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA Caracterização de Tecidos Planos 1. INTRODUÇÃO Com o objetivo de aplicar os conhecimentos adquiridos em sala na prática, foram feitas análises em cinco amostras de tecido plano, onde foram calculados o número de fios/cm, batidas/cm, fator de cobertura, gramatura, massa por metro quadrado, entre outros. Para a análise da estrutura de ligamentos das amostras, foi utilizada a norma ABNT NBR 12996 (1991) - Materiais têxteis - Determinação dos ligamentos fundamentais de tecidos planos - Método de ensaio¹, que prescreve o método utilizado para a determinação dos ligamentos do tecido, e a norma ABNT - NBR 12546 (1993) - Materiais Têxteis - Ligamentos Fundamentais de Tecidos Planos - Terminologia², que apresenta os três principais ligamentos de tecido plano: tela, sarja e cetim. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Para a análise completa das amostras de tecidos, a prática foi dividida em três partes: Parte 1 - Análise da estrutura de ligamentos e determinação da densidade de fio em fios/cm (urdume) e batidas/cm (trama). Inicialmente, foram separadas amostras de aproximadamente 15x7cm de cinco diferentes tecidos planos e, utilizando uma lupa conta-fios e uma agulha, contou-se o número de linhas e colunas por uma polegada (unidade de medida da lupa) em triplicata, e depois fez-se a média e conversão em centímetros para a determinação do número de fios/cm do urdume e batida/cm da trama. Parte 2 - Medição, pesagem e cálculo do título dos fios de urdume e trama. A seguir, foram medidos os fios esticados e relaxados com uma régua também em triplicata, e pesados utilizando a balança de precisão. No caso de fios muito finos, foram utilizados de três a quatro fios para que a balança identificasse a massa e então dividido este valor pelo número de fios, também levando em conta os comprimentos dos mesmos. Após feita a média das medidas, foi calculado o título Tex dos fios. 1 Parte 3 - Cálculo do fator de cobertura, porcentagem de ondulação e contração, gramatura dos fios de urdume e trama e densidade superficial dos tecidos. Finalmente, foram utilizados os valores de título e fios/cm da trama e do urdume para calcular o fator de cobertura (K), título e fator de cobertura para determinar a densidade superficial (mi) e os comprimentos do fio esticado e contraído para o cálculo de ondulação (%Ond) e contração (%Ctr). As Figuras 1 a 5 apresentam as Amostras desta prática. Figura 1 - Bengaline Estampado (Amostra 1) Figura 2 - Linho com Lycra (Amostra 2) Figura 3 - Tricoline (Amostra 3) Figura 4 - Sarja Satin (Amostra 4) Figura 5 - Cetim com Lycra(Amostra 5) Quanto à composição, a Amostra 1 é 75% Viscose, 20% Poliamida e 5% Elastano; a Amostra 2 é 69% Viscose, 28% Linho e 3% Elastano; a Amostra 3 é 100% Algodão, a Amostra 4 é 97% Algodão e 3% Elastano e a Amostra 5 é 97% Poliéster e 3% Elastano. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. PARTE UM Inicialmente, utilizou-se a contagem dos fios do lado esquerdo para o direito e anotou-se em uma folha quadriculada. Então, é considerado o ligamento a partir do primeiro fio tomado (fio de urdume acima do fio de trama), conforme Norma¹. Então, chegou-se a conclusão que as Amostras 1, 2 e 3 tratam-se de uma tela simples. O seu rapport, ou seja, seu plano de repetição, considerando os 2 quadrados pretos como pontos tomados (fio de urdume passa por cima do fio de trama) e os quadrados brancos como pontos deixados (trama por cima do urdume), apresenta-se na Figura 6. Figura 6: Ligamento fundamental de tela, Amostras 1, 2 e 3. Foram contados então os fios/polegada na trama e no urdume, e os resultados apresentados na Tabela 1. Para conversão, foi apenas dividido o número de fios/polegada por 2,54 cm (equivalente a uma polegada), para obter o resultado em fios/centímetro. Os valores de fios/cm foram arredondados para número inteiros. Contagem fios/polegada Conversão em fios/cm 1 2 3 Média Desvio Padrão Urdume 53 57 56 55,33 2,08 22 Trama 75 76 78 76,33 1,53 30 Tabela 1: Contagens em triplicata dos fios/polegada, respectivos média e desvio padrão e a conversão para fios/centímetro da Amostra 1. Ao analisar a Tabela 1, percebe-se que o número de fios/cm da trama e do urdume não seguem o esperado, que seria haver mais fios/cm no urdume do que na trama5. Isso pode se dar pelo fato do fio de urdume ser mais grosso, o que reflete nele estar em menos quantidade; ou talvez o fio de trama que seja muito fino. As informações respectivas a Amostra 2 encontram-se na Tabela 2 e a Amostra 3 na Tabela 3. Contagem fios/polegada Conversão em fios/cm 1 2 3 Média Desvio Padrão Urdume 52 52 52 52,00 0,00 20 Trama 38 36 37 37,00 1,00 15 Tabela 2: Contagens em triplicata dos fios/polegada, respectivos média e desvio padrão e a conversão para fios/centímetro da Amostra 2. 3 Contagem fios/polegada Conversão em fios/cm 1 2 3 Média Desvio Padrão Urdume 88 82 87 85,67 3,21 34 Trama 60 59 59 59,33 0,58 23 Tabela 3: Contagens em triplicata dos fios/polegada, respectivos média e desvio padrão e a conversão para fios/centímetro da Amostra 3. Os resultados para as Amostras 2 e 3 foram conforme o esperado. Nota-se que nesta segunda leva o desvio-padrão foi menor, o que confere uma contagem mais precisa. Para a Amostra 4, definiu-se que trata-se de uma Sarja pesada (número de pontos tomados maior que o número de pontos deixados) com a diagonal para a direita, como mostrado na Figura 7. Figura 7: Amostra 4 - Ligamento fundamental da Sarja, sendo 4 tomados seguidos de 1 deixado, deslocados na diagonal para a direita. Na Tabela 4 apresentam-se os dados de fios/pol e fios/cm para a Amostra 4. Contagem fios/polegada Conversão em fios/cm 1 2 3 Média Desvio Padrão Urdume 75 75 76 75,33 0,58 30 Trama 57 56 58 57,00 1,00 22 Tabela 4: Contagens em triplicata dos fios/polegada, respectivos média e desvio padrão e a conversão para fios/centímetro da Amostra 4. 4 A Amostra 4 também apresentou o número de fios/cm no urdume maior do que na trama, o que, analisando a estrutura do tecido plano em questão (sarja), é esperado também. Para a Amostra 5 foi apresentada certa dificuldade na identificação dos ligamentos, pois sabia-se que se tratava de um cetim, porém não conseguiu-se, à princípio, ler os pontos devido ao fio muito fino. Porém, com a ajuda da professora e uma pesquisa bibliográfica³ chegou-se a conclusão que se tratava de um Cetim de 9, com Deslocamento Vertical Direto de 5, conforme apresentado na Figura 8. Este ligamento também pode ser interpretado como um Cetim de 9, com Deslocamento Horizontal Direto de 2. Pode-se dizer que estas estruturas, apesar de terem nomes diferentes, são equivalentes. Figura 8: Amostra 5 - Ligamento fundamental de cetim, de tamanho 9, com um Deslocamento de 5 vertical direto. Os dados de fios/pol e fios/cm da Amostra 5 encontram-se na Tabela 5. Contagem fios/polegada Conversão em fios/cm 1 2 3 Média Desvio Padrão Urdume 87 91 95 91,00 4,00 36 Trama 69 72 77 72,67 4,04 29 Tabela 5:Contagens em triplicata dos fios/polegada, respectivos média e desvio padrão e a conversão para fios/centímetro da Amostra 5. Esta última amostra também teve seus resultados de fios/cm conforme esperado. Analisando os números de fios/cm da trama e do urdume, percebe-se 5 que há sempre uma diferença relativamente pequena entre eles, sendo que na Amostra 1 apresentou 8 enquanto nas demais foram 5, 9, 8 e 7, respectivamente. Essa diferença garante que o tecido, seja ele qual for o seu ligamento fundamental, tenha certa estabilidade superficial e simetria de estrutura. 3.2. PARTE DOIS O próximo passo foi medir os fios contraídos e relaxados em triplicata, e medidos em uma balança de precisão. Na Tabela 6 são apresentados os dados de todas as Amostras. Comprimento esticado (cm) Comprimento relaxado (cm) Massa (g) 1 2 3 Média 1 2 3 Média 1 2 3 Média Amostra 1 Urdume 20 19 15 18,0 17 15 11 14,3 3 fios -> 0,0043 0,0014 Trama 10,5 10,5 10,5 10,5 10 10 10 10,0 0,005 0,0044 0,0051 0,0048 Amostra 2 Urdume 17 16 18 17,0 16 16 16 16,0 0,0077 0,0078 0,0076 0,0077 Trama 12 12 12 12,0 10,5 11 10,5 10,7 0,0044 0,0043 0,0044 0,0044 Amostra 3 Urdume 10,5 10,5 10,5 10,5 10 10 10,5 10,2 0,0027 0,0026 0,0028 0,0027 Trama 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 4 fios -> 0,0087 0,0022 Amostra 4 Urdume 17,5 17 17,5 17,3 17 17 17 17,0 3 fios -> 0,0060 0,0020 Trama 13 13 13 13,0 11 11 11 11,0 4 fios -> 0,0107 0,0027 Amostra 5 Urdume 11,5 11,5 11,5 11,5 11,5 12 11 11,5 4 fios -> 0,0027 0,0007 Trama 11 11 11 11,0 10,5 10,5 10,5 10,5 4 fios -> 0,0043 0,0011 Tabela 6: Medidas de massa (g) e comprimento dos fios de urdume e trama, esticado (cm) e relaxado (cm). Em seguida, tendo os valores do comprimento e da massa das amostras, foi realizado o cálculo de título do fio, utilizando a fórmula conforme Esquema 1. Esquema 1: Fórmula do título Tex. Então, foram utilizados os valores de comprimento do fio relaxado e massa para fios de trama e urdume de cada uma das amostras. Ao aplicar a fórmula, deve-se ter o cuidado de realizar as conversões do comprimento de cm para m, conforme ilustrado no Esquema 2. 6 Esquema 2: Representação da aplicação da fórmula utilizando os dados do fio de urdume da Amostra 1. Assim, foram feitos os cálculos do título Tex para os fios de trama e urdume de todas as amostras, conforme apresentado na Tabela 7. Comprimento (cm) Massa (g) Título Tex Amostra 1 Fio Urdume 14,3 0,0014 10,00 Fio Trama 10,0 0,0048 48,33 Amostra 2 Fio Urdume 16,0 0,0077 48,13 Fio Trama 10,7 0,0044 40,94 Amostra 3 Fio Urdume 10,2 0,0027 26,56 Fio Trama 10,5 0,0022 20,71 Amostra 4 Fio Urdume 17,0 0,0020 11,76 Fio Trama 11,0 0,0027 24,32 Amostra 5 Fio Urdume 11,5 0,0007 5,87 Fio Trama 10,5 0,0011 10,24 Tabela 7: Valores resumidos de comprimento e massa retirados da Tabela 6, e os valores do título Tex para os fios de trama e urdume das amostras. 3.3. PARTE TRÊS Nesta etapa final, foram feitos os cálculos de fator de cobertura, densidade superficial, percentuais de ondulação e contração. Iniciou-se então com o cálculo do fator de cobertura (K), utilizando o método de Booth4 como demonstrado no Esquema 3. Esquema 3: Fórmulas para o cálculo dos fatores de cobertura parciais (K) para trama e urdume, e fator de cobertura total para o tecido. 7 Na Tabela 8 apresenta-se novamente os valores de Tex e fios/cm provenientes dos passos anteriores e apresentam-se os fatores de cobertura calculados para os fios de trama e urdume e o total do tecido. Para facilitar, foi utilizada a letra K para os fatores de cobertura. Tex fios/cm K Ktecido Amostra 1 Urdume 10,00 22 6,89 22,64 Trama 48,33 30 20,89 Amostra 2 Urdume 48,13 20 14,20 18,80 Trama 40,94 15 9,32 Amostra 3 Urdume 26,56 34 17,38 21,41 Trama 20,71 23 10,63 Amostra 4 Urdume 11,76 30 10,17 17,22 Trama 24,32 22 11,07 Amostra 5 Urdume 5,87 36 8,68 15,00 Trama 10,24 29 9,15 Tabela 8: Valores de Tex e fios/cm apresentados novamente, ao lado dos fatores de cobertura parciais (K) e total (Ktecido) calculados. É natural que o fator de cobertura da Amostra 1 seja próxima das Amostras 2 e 3, pois são todos estrutura de tela. Assim, os menores valores de fator de cobertura do tecido foram das Amostras 4 e 5, o que sugere que suas estruturas sejam menos fechadas. Da mesma forma, espera-se que as gramaturas (densidades superficiais dos tecidos) comportem-se assim6. Os próximos cálculos a serem feitos foram os de percentual de ondulação (%Ond) e de contração (%Ctr). Para tal, utilizou-se os valores de comprimento esticado e relaxado dos fios. A taxa de ondulação é a medida (em percentual) da capacidade de ondulação de determinado fio. Para o cálculo desta, foi utilizado o Esquema 4. Esquema 4: Fórmula de taxa de ondulação(%), onde Les se refere ao comprimento do fio esticado e Lrx refere-se ao comprimento do fio relaxado. Na Tabela 9 apresentam-se os valores de comprimento e taxa de ondulação das amostras. 8 Esticado Relaxado % Ond Amostra 1 Urdume 18,0 14,3 25,58 Trama 10,5 10,0 5,00 Amostra 2 Urdume 17,0 16,0 6,25 Trama 12,0 10,7 12,50 Amostra 3 Urdume 10,5 10,2 3,28 Trama 10,5 10,5 0,00 Amostra 4 Urdume 17,3 17,0 1,96 Trama 13,0 11,0 18,18 Amostra 5 Urdume 11,5 11,5 0,00 Trama 11,0 10,5 4,76 Tabela 9: Dados de comprimentos (cm) dos fios de urdume e trama esticados e relaxados e valores calculados da taxa de ondulação dos fios. Percebe-se que o fio com maior taxa de ondulação é o fio de urdume da Amostra 1. Este fenômeno pode ter sido erro experimental, mas acredita-se que significa que é um fio de origem celulósica, como a viscose que faz parte da composição da amostra. A taxa de contração de um fio significa o quanto um fio é capaz de ser esticado e contraído. Para o seu cálculo, utilizamos a fórmula apresentada no Esquema 5. Esquema 5: Fórmula de taxa de contração(%), onde Les se refere ao comprimento do fio esticado e Lrx refere-se ao comprimento do fio relaxado. Na Tabela 10 apresentam-se os valores obtidos da taxa de contração para os fios e seus determinados comprimentos. Esticado Relaxado % Ctr Amostra 1 Urdume 18,0 14,3 20,37 Trama 10,5 10,0 4,76 Amostra 2 Urdume 17,0 16,0 5,88 Trama 12,0 10,7 11,11 Amostra 3 Urdume 10,5 10,2 3,17 Trama 10,5 10,5 0,00 Amostra 4 Urdume 17,3 17,0 1,92 9 Trama 13,0 11,0 15,38 Amostra 5 Urdume 11,5 11,5 0,00 Trama 11,0 10,5 4,55 Tabela 10: Dados de comprimentos (cm) dos fios de urdume e trama esticados e relaxados e valores calculados da taxa de contração dos fios. Alguns resultados de contração e ondulação resultaram em valor zero (fio de trama da Amostra 3 e fio de urdume da amostra 5), isso se deve ao fato do fio manter seu comprimento relaxado e alongado, porém, isso se trata de um erro de medida experimental, que resultou em um valor fora da faixa padrão esperada. Na verdade, tais fios tem pouca contração e ondulação, mas ao medir manualmente têm-se pouca precisão. O próximo cálculo é da gramatura dos fios (massa por unidade de área, g/m2). Para tal, existem duas fórmulas que podem ser usadas, como apresenta-se no Esquema 6. Para efeito de conhecimento, foi utilizado o lado esquerdo da fórmula. Esquema 6: Cálculo da gramatura do fio [g/m2]. Ilustra-se que pode ser utilizadoo fator de cobertura e o título (esquerda) ou fios/cm e título (direita). Na Tabela 11 apresentam-se os valores de gramatura do fio para as amostras calculado à partir do fator de cobertura do fio e a raiz quadrada do título. Kfio Texfio Gramaturafio [g/m2] Amostra 1 Urdume 6,89 10,00 21,78 Trama 20,89 48,33 145,25 Amostra 2 Urdume 14,20 48,13 98,52 Trama 9,32 40,94 59,63 Amostra 3 Urdume 17,38 26,56 89,57 Trama 10,63 20,71 48,39 Amostra 4 Urdume 10,17 11,76 34,89 Trama 11,07 24,32 54,57 Amostra 5 Urdume 8,68 5,87 21,03 Trama 9,15 10,24 29,29 Tabela 11: Gramatura dos fios, em g/m2. 10 A partir das gramaturas dos fios é possível calcular a densidade específica do tecido (mi) em g/m2. Para tal, soma-se as gramaturas do urdume e da trama de cada amostra e têm-se a densidade superficial do tecido. Os valores encontram-se na Tabela 12. Gramatura fio [g/m2] Densidade superficial tecido [g/m2] Amostra 1 Urdume 21,78 167,04 Trama 145,25 Amostra 2 Urdume 98,52 158,16 Trama 59,63 Amostra 3 Urdume 89,57 137,96 Trama 48,39 Amostra 4 Urdume 34,89 89,46 Trama 54,57 Amostra 5 Urdume 21,03 50,32 Trama 29,29 Tabela 12: Densidade superficial dos tecidos. É importante que seja analisado se os dados apresentados são lógicos. A Figura 10 apresenta um gráfico, de autoria de terceiros, da tendência da relação entre gramatura do tecido (ou densidade superficial, em g/m2) e fator de cobertura (K) para telas, para que seja possível fazer uma comparação com os resultados da amostra de sarja apresentada neste trabalho. Figura 10: Gráfico de tendência da relação gramatura - fator de cobertura de tecidos panos de tela6. 11 A gramatura da Amostra 1 foi de 167,04 g/m2 e o fator de cobertura (K) foi de 22,64. As Amostras 2 e 3 tiveram, respectivamente, 158,16 g/m2 e K= 18,80 e 137,96 g/m2 e K= 21,41. Analisando o gráfico, nota-se que estes valores estão muito abaixo do mostrado, entretanto, isto apenas significa que eles não seguem a tendência. A Figura 11 apresenta gráfico equivalente para tecidos sarjas. Figura 10: Gráfico de tendência da relação gramatura - fator de cobertura de tecidos panos de sarja6. A gramatura da Amostra 4, sarja, foi de 89,46 g/m2 e seu fator de cobertura total foi de 17,22. Analisando o gráfico, pode-se perceber que este par de pontos fica na área da segunda coluna, bem perto da linha de tendência. Para um gráfico equivalente para o tecido de cetim, apresenta-se a Figura 11. Figura 11: Gráfico de tendência da relação gramatura - fator de cobertura de tecidos panos de cetim6. 12 A gramatura da Amostra 5, cetim, foi de 50,32 g/m2 e seu fator de cobertura 15,00. Neste caso, esta dupla de dados está um pouco mais abaixo que a linha da tendência, mas ainda dentro do esperado. Todos os dados finais desta prática são considerados conformes e dentro do esperado, levando em conta as dificuldades e limitações. De forma geral, as características dos tecidos são condizentes com seus dados experimentais. 4. CONCLUSÃO Com a realização deste trabalho foi possível calcular importantes variáveis do tecido plano e a sua relação com as características do mesmo na prática, o que possibilitou entender melhor a magnitude da indústria têxtil e as diversas análises que podem ser feitas através destes dados. Esta prática mostra como cada procedimento é importante para que o substrato final tenha todas as propriedades desejadas e esteja de acordo com o padrão solicitado pelo cliente, de forma que é de primordial importância a escolha do rapport correto, título do fio adequado, fibra, ligamento fundamental, fatores estes que modificam as características do substrato final. Analisando os resultados obtidos, percebe-se que ocorrem algumas variações inesperadas nas medições e pesagens, devido à, principalmente, a falta de equipamento adequado e precisão na coleta de dados. Esses motivos alteraram as taxas de ondulação e contração, igualando-os a zero. Os valores de densidade superficial e fator de cobertura tiveram mínima variação, mas não ultrapassou o limite de aceitável. De maneira geral, os resultados estavam conforme o esperado e fizeram sentido lógico. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ¹ ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12996 Materiais têxteis - Determinação dos ligamentos fundamentais de tecidos planos - Método de Ensaio. Rio de Janeiro - RJ, 1993. ² ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12546: Materiais têxteis - Ligamentos fundamentais de tecidos planos - Terminologia. Rio de Janeiro - RJ, 2017. ³ FUZIWARA, M. Introdução ao Estudo da Padronagem. Pp. 10-16. Acessado em 19/11/2019. Disponível em: <https://pt.slideshare.net/RodrLacerda/apostila-de-padronagem-txtil?from_action=sa ve>. 13 4 BOOTH, J. E. Textile Mathematics. Vol.3. Textile Institute, 1977. 5 FUZIWARA, M. Cálculo Técnico Têxtil. . Disponível em: <http://texcontrol.com.br/wp-content/uploads/2016/02/Apostila-de-Cálculo-Técnico-T êxtil-Marco-Fuziwara.pdf>. 6 CREPALDI, E. A. Influência do fator de cobertura nas propriedades de permeabilidade de tecidos planos, 2017. Universidade de São Paulo. Disponível em: <https://teses.usp.br/teses/disponiveis/100/100133/tde-06122018-161422/publico/2. pdf>. 14
Compartilhar