- Uso de una cardadora casera para cardar alpaca blanca
- Diagrama que muestra el nombre, la ubicación y la rotación de los rodillos utilizados en una cardadora casera
En la producción textil , el cardado es un proceso mecánico que desenreda, limpia y entremezcla las fibras para producir una banda continua o mecha adecuada para su posterior procesamiento. [1] Esto se logra haciendo pasar las fibras entre superficies que se mueven de forma diferencial cubiertas con una "capa de carda", un material firme y flexible con pasadores metálicos incrustados. Esta capa deshace los mechones y los grupos desorganizados de fibras y luego alinea las fibras individuales para que queden paralelas entre sí. En la preparación de la fibra de lana para el hilado , el cardado es el paso que viene después del cardado. [2]
La palabra se deriva del latín Carduus , que significa cardo o cardencha , [3] ya que las cardenchas vegetales secas se utilizaron por primera vez para peinar la lana cruda antes de que los avances tecnológicos condujeran al uso de máquinas.
Estas fibras ordenadas pueden luego pasarse a otros procesos que son específicos para el uso final deseado de la fibra: algodón , guata , fieltro , hilo de lana o de lana peinada , etc. El cardado también se puede utilizar para crear mezclas de diferentes fibras o de diferentes colores . Al mezclar, el proceso de cardado combina las diferentes fibras en una mezcla homogénea. Las cardas comerciales también tienen rodillos y sistemas diseñados para eliminar algunos contaminantes de materia vegetal de la lana. [ cita requerida ]
Todas las máquinas cardadoras tienen en común la guarnición de las tarjetas. La guarnición de las tarjetas está hecha de un soporte resistente y flexible en el que se incrustan pasadores de alambre espaciados muy cerca entre sí. La forma, la longitud, el diámetro y el espaciado de estos pasadores de alambre dependen del diseñador de la tarjeta y de los requisitos particulares de la aplicación en la que se utilizará la tela para tarjetas. Una versión posterior del producto de guarnición de tarjetas desarrollado durante la segunda mitad del siglo XIX y que solo se encontraba en las máquinas de cardado comerciales, en la que una sola pieza de alambre dentado se envolvía alrededor de un rodillo, se conoció como guarnición de tarjetas metálica. [ cita requerida ]
Las máquinas de cardar se conocen como cardadoras. La fibra se puede cardar a mano para hilarla a mano.
El historiador de la ciencia Joseph Needham atribuye la invención de los instrumentos de arco utilizados en la tecnología textil a la India. [4] La evidencia más antigua del uso de instrumentos de arco para cardar proviene de la India (siglo II d. C.). [4 ] Estos dispositivos de cardado, llamados kaman (arco) y dhunaki , aflojaban la textura de la fibra mediante una cuerda vibrante. [4]
A principios del siglo XVIII, en Inglaterra la lana se cardaba utilizando pares de cardas manuales, en un proceso de dos etapas: "trabajar" con las cardas opuestas y "despegar" donde estaban en paralelo. [5]
En 1748, Lewis Paul de Birmingham , Inglaterra, inventó dos máquinas de cardado accionadas manualmente. La primera utilizaba una capa de alambres sobre una mesa plana movida por pedales. Esta fracasó. En la segunda, se colocaba una capa de alambres alrededor de una tarjeta que luego se enrollaba alrededor de un cilindro. [5] Daniel Bourn obtuvo una patente similar en el mismo año, y probablemente la utilizó en su hilandería en Leominster , pero esta se incendió en 1754. [6] La invención fue desarrollada y mejorada posteriormente por Richard Arkwright y Samuel Crompton . La segunda patente de Arkwright (de 1775) para su máquina de cardado fue posteriormente declarada inválida (1785) porque carecía de originalidad. [7]
A partir de la década de 1780, las máquinas de cardado se instalaron en las fábricas del norte de Inglaterra y del centro de Gales. Se dio prioridad al algodón, pero en 1780 ya se cardaban fibras de lana en Yorkshire. Con la lana, se utilizaban dos máquinas de cardado: la primera, o la cardadora, abría y mezclaba las fibras, y la segunda, o la condensadora, mezclaba y formaba la trama. [8] La primera en Gales estaba en una fábrica en Dolobran, cerca de Meifod, en 1789. Estas fábricas de cardado producían hilo especialmente para la industria de la franela galesa . [9]
En 1834, James Walton inventó las primeras máquinas prácticas que utilizaban una carda de alambre. Patentó esta máquina y también una nueva forma de carda con capas de tela y caucho. La combinación de estas dos invenciones se convirtió en el estándar para la industria del cardado, utilizando máquinas construidas primero por Parr, Curtis y Walton en Ancoats y, a partir de 1857, por Jams Walton & Sons en Haughton Dale . [10]
En 1838, el valle de Spen , centrado en Cleckheaton , tenía al menos 11 fábricas de telas para tarjetas y en 1893, era generalmente aceptado como la capital mundial de las telas para tarjetas, aunque en 2008 solo quedaban dos fabricantes de telas para tarjetas metálicas y flexibles en Inglaterra: Garnett Wire Ltd., que data de 1851, y Joseph Sellers & Son Ltd., establecida en 1840. [ cita requerida ]
En la década de 1780 , Baird, de Escocia, llevó el cardado a Leicester, Massachusetts . En la década de 1890, la ciudad producía un tercio de todas las tarjetas manuales y a máquina de Norteamérica. [ cita requerida ] John y Arthur Slater, de Saddleworth, fueron a trabajar con Slater en 1793. [8]
En la década de 1780, un molino de garabatos funcionaba con una rueda hidráulica. En esa época, había 170 molinos de garabatos en Leeds. Cada uno de ellos requería entre 15 y 45 caballos de fuerza (11 y 34 kW) para funcionar. Las máquinas modernas funcionan con correas accionadas por un motor eléctrico o un eje suspendido a través de dos poleas. [8]
Cardado : las fibras se separan y luego se ensamblan en una hebra suelta ( mecha o estopa ) al concluir esta etapa.
El algodón sale de la máquina desgranadora en rollos y luego se lleva a las máquinas de cardado. Las cardadoras alinean bien las fibras para que sea más fácil hilarlas. La máquina de cardado consta principalmente de un rodillo grande con otros más pequeños que lo rodean. Todos los rodillos están cubiertos de dientes pequeños y, a medida que el algodón avanza, los dientes se vuelven más finos (es decir, más juntos). El algodón sale de la máquina de cardado en forma de mecha; una gran cuerda de fibras. [11]
En un sentido más amplio, el cardado puede referirse a los cuatro procesos de amasado, lapeado, cardado y estirado. En el amasado, las fibras se aflojan. En el lapeado, se elimina el polvo para crear una lámina plana o una capa de fibras; el cardado en sí es el peinado de la capa enredada en una cuerda gruesa o mecha de 1/2 pulgada de diámetro, que luego se puede peinar opcionalmente, se utiliza para eliminar las fibras más cortas, creando un hilo más fuerte.
En el trefilado, un bastidor combina cuatro mechas en una sola. El trefilado repetido aumenta la calidad de la mecha, lo que permite hilar hilos más finos. [12] Cada mecha tendrá puntos finos y gruesos, y al combinar varias mechas juntas se puede lograr un tamaño más uniforme. Dado que la combinación de varias mechas produce una cuerda muy gruesa de fibras de algodón, directamente después de combinarlas, las mechas se separan en mechas. Estas mechas (o mechas) son las que se utilizan en el proceso de hilado. [13]
Para el procesamiento a máquina, una mecha tiene aproximadamente el ancho de un lápiz. Las mechas se recogen en un tambor y pasan al marco de mechas, que agrega torsión y las enrolla en bobinas. Los marcos intermedios se utilizan para repetir el proceso de mechas para producir un hilo más fino, y luego las mechas lo reducen a un hilo más fino, le dan más torsión, lo hacen más regular y uniforme en grosor y lo enrollan en un tubo más pequeño. [14]
Las cardadoras que se utilizan actualmente en las fábricas de lana difieren muy poco de las máquinas utilizadas hace 20 a 50 años y, en algunos casos, las máquinas son de esa época.
Las cardadoras a máquina varían en tamaño, desde la que cabe fácilmente en la mesa de la cocina hasta la que ocupa una habitación entera [1] [ enlace muerto permanente ] .
Una cardadora que ocupa una habitación entera funciona de manera muy similar, la principal diferencia es que la fibra pasa por muchos más tambores, a menudo con una colocación cruzada intermedia para equilibrar la carga en las cardas subsiguientes, que normalmente se vuelven más finas a medida que la fibra avanza a través del sistema.
Cuando la fibra sale del tambor, tiene la forma de una masa plana y ordenada de fibras. Si se utiliza una cardadora de tambor pequeño, la masa tiene la longitud de la circunferencia del tambor grande y, a menudo, es el producto terminado. Sin embargo, una cardadora de tambor grande tomará esa masa y la convertirá en mechas, estirándolas cada vez más finas, hasta que alcancen el grosor deseado (las mechas suelen tener el grosor de una muñeca). (Un rolag se diferencia de una mecha porque no es una hebra continua y porque las fibras terminan yendo transversalmente en lugar de a lo largo de la hebra). Las fibras de algodón se introducen en la máquina, se recogen y se cepillan sobre planos cuando se cardan.
Algunos hilanderos manuales tienen en casa una pequeña cardadora de tambor especialmente para mezclar las fibras de diferentes colores que se compran ya cardadas.
El tejido a mano, que precedió al tejido mecanizado, era una industria casera que utilizaba los mismos procesos pero en menor escala. Estas habilidades han sobrevivido como una artesanía o como una forma de arte y un pasatiempo . [15]
Las tarjetas manuales son generalmente paletas cuadradas o rectangulares fabricadas en una variedad de tamaños, desde 2 x 2 pulgadas (5,1 cm × 5,1 cm) hasta 4 x 8 pulgadas (10 cm × 20 cm). La cara de trabajo de cada paleta puede ser plana o cilíndricamente curvada y lleva la tela de la tarjeta. Las tarjetas pequeñas, llamadas tarjetas de golpe, se utilizan para golpear los extremos de un mechón de fibra o para desenredar algunas hebras para hilar. [16]
Se utiliza un par de cardas para cepillar la lana entre ellas hasta que las fibras estén más o menos alineadas en la misma dirección. Luego, la fibra alineada se despega de la carda para formar un rolag . El cardado es una actividad que normalmente se realiza al aire libre o sobre una tela protectora, según la limpieza de la lana. El rolag se despega de la carda. [ cita requerida ]
Este producto (rovings, rolags y batts) se puede utilizar para hilar .
El cardado de la lana se puede hacer "en la grasa" o no, dependiendo del tipo de máquina y de la preferencia del hilandero. "En la grasa" significa que la lanolina que viene naturalmente con la lana no se ha lavado, dejando la lana con una sensación ligeramente grasosa. Las cardadoras de tambor grande no suelen llevarse bien con la lanolina, por lo que la mayoría de las fábricas comerciales de lana y estambre lavan la lana antes de cardarla. Se pueden utilizar cardadoras manuales (y también cardadoras de tambor pequeño, aunque las instrucciones pueden no recomendarlo) para cardar lana rica en lanolina.
La máquina cardadora más sencilla es la de tambor. La mayoría de las cardadoras de tambor se accionan manualmente, pero algunas funcionan con un motor eléctrico. Estas máquinas suelen tener dos rodillos o tambores cubiertos con una tela de carda. El rodillo de entrada, o rodillo más pequeño, dosifica la fibra desde la bandeja de entrada hasta el tambor de almacenamiento más grande. Los dos rodillos están conectados entre sí mediante una correa o cadena de transmisión, de modo que sus velocidades relativas hacen que el tambor de almacenamiento tire suavemente de las fibras del rodillo de entrada. Este tirón endereza las fibras y las coloca entre los pasadores de alambre de la tela de carda del tambor de almacenamiento. Se añade fibra hasta que la tela de carda del tambor de almacenamiento está llena. Un hueco en la tela de carda facilita la extracción de la fibra cuando la tela de carda está llena.
Algunas cardadoras de tambor tienen un accesorio de cepillo de cerdas suaves que presiona la fibra hacia el tambor de almacenamiento. Este accesorio sirve para condensar las fibras que ya están en la tela de carda y agrega una pequeña cantidad de alisado adicional a la fibra condensada. [ cita requerida ]
Las máquinas de cardado artesanal difieren significativamente de las máquinas de cardado de tambor simples. Estas máquinas no almacenan la fibra en la tela de cardado como lo hace la máquina de cardado de tambor, sino que la fibra pasa a través de los mecanismos de la máquina de cardado para su almacenamiento o para su procesamiento adicional por otras máquinas.
Una cardadora casera típica tiene un solo tambor grande (el veloz) acompañado de un par de rodillos de alimentación (pinzas), uno o más pares de rodillos de trabajo y de extracción, un peinador y un quitapelos . La alimentación a la cardadora se realiza generalmente a mano o mediante una cinta transportadora y, a menudo, el resultado de la cardadora casera se almacena como una napa o se procesa posteriormente para hacer mechas y se enrolla en mechones con un enrollador de mechones accesorio. La cardadora casera de la imagen siguiente admite ambos resultados.
La fibra cruda, colocada en la mesa de alimentación o en la cinta transportadora, se traslada a las pinzas que sujetan y dosifican la fibra sobre la máquina de cardar. A medida que se transfieren a la máquina de cardar, muchas de las fibras se enderezan y se colocan en la tela de cardar de la máquina de cardar. Estas fibras pasarán por los rodillos de trabajo o de desforre hasta la máquina de cardar.
A medida que el vencejo lleva las fibras hacia adelante, desde las pinzas, las fibras que aún no están enderezadas son recogidas por una obrera y llevadas por encima hasta su desforradora emparejada. En relación con la velocidad superficial del vencejo, la obrera gira bastante lentamente. Esto tiene el efecto de invertir la fibra. La desforradora, que gira a una velocidad mayor que la obrera, tira de las fibras de la obrera y se las pasa al vencejo. La velocidad superficial relativa de la desforradora es menor que la del vencejo, por lo que el vencejo tira de las fibras de la desforradora para enderezarlas aún más.
Las fibras estiradas son transportadas por el vencejo hasta el cardador. El tejido de cardado del cardador está diseñado para acoplarse al tejido de cardado del vencejo, de modo que las fibras se elevan hasta las puntas del tejido de cardado del vencejo y son transportadas por el vencejo hasta el quitador. El cardador y el vencejo son los únicos rodillos del proceso de cardado que realmente entran en contacto.
El desfibrador, que gira lentamente, retira las fibras de la venceja y las lleva al peine para moscas, donde se las desfibra. Una fina red de fibras más o menos paralelas, de unas pocas fibras de grosor y tan anchas como los rodillos de la cardadora, sale de la cardadora por el peine para moscas por gravedad u otros medios mecánicos para su almacenamiento o posterior procesamiento. [ cita requerida ]
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