WO2023084333A1 - Proceso para el tratamiento de la fibra natural de la hoja de piña - Google Patents

Proceso para el tratamiento de la fibra natural de la hoja de piña Download PDF

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WO2023084333A1
WO2023084333A1 PCT/IB2022/059505 IB2022059505W WO2023084333A1 WO 2023084333 A1 WO2023084333 A1 WO 2023084333A1 IB 2022059505 W IB2022059505 W IB 2022059505W WO 2023084333 A1 WO2023084333 A1 WO 2023084333A1
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fibre
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Francisco Javier Mejia Azcarate
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Fabricato S.A.
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    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
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    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
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Definitions

  • the present invention is located within the technical field of textiles or their production from natural fibers, more specifically to the treatment of natural fibers from pineapple leaves for various applications.
  • the present invention is aimed at a method or process for the treatment of the natural fiber of the pineapple leaf, in order to condition it for the production of thread, and later, to be able to manufacture fabrics, where said process comprises a series of mechanical transformations of the fiber, by means of an arrangement of cylinders to resemble its shape and properties to those of cotton.
  • a process comprises a series of mechanical transformations of the fiber, by means of an arrangement of cylinders to resemble its shape and properties to those of cotton.
  • One of the main characteristics of this process is that it is classified as purely mechanical, taking into account that it basically consists of chopping the pineapple leaf fiber with a determined length, such as approximately 38 mm, then the fiber is passed through a series of perforated cylinders and blades. In this way, in the present process the fiber passes through the clothing and is individualized, which gives it optimal characteristics for the carding process.
  • a mixture of 20% pineapple leaf fiber and 80% cotton is made, and the mixture is carded, resulting in a veil, and then a ribbon. Subsequently, a conventional spinning and weaving process is carried out, depending on the type of fabric that is sought to be manufactured.
  • pineapple leaves are considered a residue that is disposed of as garbage, for composting or for burning, a fact that can have considerable environmental implications, due to contamination when they are disposed of by burning, or even because are part of the garbage it can take some considerable time to degrade, without having a different second use.
  • the manufacturing process of the composite material includes the stages of grinding the vegetable fibers or the shredding industrial waste, mixing the thermoplastic resin, inserting the mixture into an extruder at a temperature between 800 and 300°C, and forming the mixture in a chamber at a pressure between 5 and 1500 kg/cm 2 .
  • the vegetable fibers are selected from compressed wood residues, rice, peanuts, coffee, cocoa, cashews, cotton, fruits and cereals, corn, wheat, soybeans, beans, sugarcane pulp, coconut fiber, leaves of pineapple, and banana.
  • the invention defined above has the drawback that the process carried out has a chemical component, due to the inclusion of a series of industrial waste to be mixed with the vegetable fibers, while thermoplastic resins are included. , which increase production costs and complexity in the process.
  • thermoplastic resins are included.
  • there is a great disadvantage in this invention by not specifying the relationship that may exist between the vegetable fiber (pineapple leaf) and cotton, which are what the final product could be considered as unsuitable or that does not have a texture suitable for textiles.
  • document CN 1050401 16 related to a manufacturing process for a fabric with pearls and pineapple fibers, where said process includes the steps of selecting fresh pineapple leaves and performing a scraping treatment on the pineapple leaves. fresh by means of a fiber extractor; washing and sun-drying the pineapple leaves subjected to the scraping treatment to obtain pineapple fibers; cultivating strains that can grow and reproduce rapidly and have high pectinase production activity to obtain a fermented bacterial liquid; locate the pineapple fibers in the fermented liquid, and carry out a biological degumming treatment; carry out washing, rinsing, dehydrating, agitation, immersion in oil and drying processes on the pineapple fibers subjected to the degumming treatment to obtain pineapple fibers; mix the pineapple fibers, pearl fibers and cotton fibers to obtain the desired fabric.
  • the invention defined above has the drawback that the defined process is both mechanical and chemical, since it requires specific strains or microorganisms to obtain a fermented liquid that helps degumming the pineapple fibers and thus be able to mix them with the cotton fibers to obtain the desired fabric, a fact that in some cases is undesired and requires highly qualified personnel who have knowledge of microorganisms and their function, which also generates an additional cost in the production of the fiber.
  • pineapple leaf in the state of the art is the document CN 107475837 that teaches a method of spinning pineapple leaf yarn, where the method includes the steps of pretreatment, opening, withdrawal, erroneous and spinning to complete the spinning of the yarn. pineapple leaf.
  • the method has the advantages that it adopts reasonable technological measures, that the pineapple fiber and the mesophyll are separated, and that the pineapple fiber can independently meet the requirement of pure spinning.
  • document US 20180105965 discloses substantially compostable nonwoven fabrics comprising fibers made from natural cellulosic fibers optionally mixed with other natural or synthetic fibers, as well as the method for preparing said nonwoven fabrics.
  • the method for preparing the fabric may include the steps of needle punching and/or hydroentangling and optionally a resin bonding and/or heat bonding step.
  • the natural cellulosic fibers used to manufacture the nonwoven fabric may be cotton, linseed, pineapple, or any combination of these.
  • the invention defined in this above has the problem of cutting the fibers from a series of needles, which cannot have a precision to obtain the desired fibers.
  • the document CN 11 1039085 refers to an antibacterial thread based on natural cotton and a process for its production, where the antibacterial thread is characterized in that a cotton thread core is formed by entangling cotton fibers. and pineapple leaf fibers, where pineapple leaf fibers are extracted from pineapple leaves and formed by tightly combining a plurality of fiber knots, each fiber knot being formed by gathering 10 to 20 cells of simple fiber.
  • the process comprises the steps of opening (blending) 8-12 parts of pineapple leaf fibers and 80-90 parts of cotton fibers in a cotton blender, then conveying the blend to a carding machine through a chute for forming a first blended cotton, blending 65-70 parts of bamboo fibers and 65-70 parts of aloe fibers in the cotton blender, and then conveying the blend to the carding machine through the chute to form a second blended cotton .
  • the present inventors have proposed a new process for the treatment of the natural fiber of the pineapple leaf, in order to condition it for the production of thread, and later to be able to manufacture fabrics, where Said procedure includes a series of mechanical transformations of the fiber, through an arrangement of cylinders to resemble its shape and properties to those of cotton.
  • one of the main characteristics of this process is that it is classified as mechanical, taking into account that it consists of basically in chopping the fiber of the pineapple leaf with a certain length, such as, but not limited to approximately 38 mm, then the fiber is passed through a series of perforated cylinders with lickerins and blades. In this process, the fiber passes through the clothing and is individualized, which gives it optimal characteristics for the carding process.
  • the present process has a stage of making or creating a mixture of approximately, without limitations, 20% pineapple leaf fiber and 80% cotton, and the mixture is carded, resulting in a veil, and then a ribbon. . Then, a conventional spinning and weaving process is carried out, depending on the type of fabric that is sought to be manufactured.
  • the present invention makes it possible to optimize the process for obtaining natural fibers based on pineapple leaves for various textile bases, diversifying their applications in garments and thus opening up a range of opportunities in the textile world.
  • Figure 1 corresponds to a flow diagram that shows all the steps or stages that are part of the present process for the treatment of natural fibers.
  • the present invention is aimed at a mechanical process for the treatment of natural fibers from the pineapple leaf, which is preferably used, but without limitations, to obtain materials for textiles, where the process allows conditioning the natural fiber to be treated for the production of thread, and later to be able to manufacture said fabrics.
  • the process of the invention comprises a series of mechanical transformations of the fiber, by means of an arrangement of cylinders to resemble its shape and properties to those of cotton, as will be defined below.
  • Figure 1 presents a process for the treatment of a natural fiber, such as pineapple leaf, wherein said process essentially comprises or consists, in general, without limitations, of the following steps or stages: a) Supplying a fiber of natural origin, which can correspond, without limitations, to the fiber of the pineapple leaf, however, the use of any type of natural fiber that has specific characteristics of being mainly composed of holocellulose, lignin and ash is contemplated , and which has non-cellulosic components with low hygroscopicity (water absorption); b) Chopping the supplied natural fiber to a determined length; c) Passing the fiber through a plurality of cylinders, where said cylinders are preferably perforated with lickennes and present a series of blades that allow mechanical treatment to be carried out on the natural fiber; d) Pass the fiber through a lining, carrying out the cleaning of impurities, individualization of fibers and the mechanical cottonizing process is carried out, thus improving the softness and goodness of the pineapple fiber,
  • the process of the present invention is considered a mechanical procedure, since it does not involve the use or application of external agents or chemical elements to separate the natural fiber, such as pineapple leaf fiber, where said process allows optimizing the process of obtaining natural fibers based on pineapple leaves for various textile bases, diversifying their applications in garments and thus opening a range of opportunities in the textile world.
  • the step of chopping or cutting the fiber is carried out to obtain a natural fiber having a length that can be in a range from 30 to 50 mm, such as from 35 to 45 mm, preferably from 38mm, no limitations.
  • the passage of the mixture of natural fiber with cotton is carried out with a proportion of natural fiber in the range of 10 to 30%, preferably 20%, and an amount of cotton in the range of 70 to 90 %, preferably 80%, without being limited to the previously defined values, but these depend directly on the final application of the product to be obtained.
  • the step of passing the fiber through the lining is carried out in an element that corresponds to a metallic jacket of the machine, which is rolled into a cylinder, said jacket is made of a resistant material and its shape is similar to a saw tooth, it has a high hardness, in addition to a certain height, angle and quantity per inch, which in combination with the metal blade manages to offer propitious properties to cottonize the pineapple fiber.
  • the mixing step of the natural fiber with cotton is carried out by means of a premix, where the preferred, but not limited, ratio is from 10 to 30%, preferably 20% pineapple, and from 70 to 90%, preferably 80% cotton, as indicated above, where these are entered independently into two scales, depending on the quantities placed and the percentages defined to enter the material, after mixing the fibers and cotton, these two components are pressed and compacted to finally deliver a mixed bale of material.
  • a premix where the preferred, but not limited, ratio is from 10 to 30%, preferably 20% pineapple, and from 70 to 90%, preferably 80% cotton, as indicated above, where these are entered independently into two scales, depending on the quantities placed and the percentages defined to enter the material, after mixing the fibers and cotton, these two components are pressed and compacted to finally deliver a mixed bale of material.
  • the step of carding the mixture, to obtain a veil and pass to a ribbon of the mixture of natural fiber with cotton corresponds to a process of creating a veil and later a ribbon that is made by means of a card, or more commonly known as carding, where the natural fiber (pineapple)/cotton bale is passed through an opening and suction process, then the mixture enters the card, where the function of carding is to remove impurities, short fibers, individualize and parallelize the fiber.
  • the present invention has been defined as a series of stages as listed above, however, the present process is not limited in any way by a specific order in which said steps or stages are carried out, but rather contemplates their application in any order as may be apparent to one skilled in the art.

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Abstract

La presente invención se relaciona con un método o proceso para el tratamiento de la fibra natural de la hoja de piña, con el fin de acondicionarla para la producción de hilo, y posteriormente, poder fabricar telas, donde dicho proceso comprende una serie de transformaciones mecánicas de la fibra, mediante un arreglo de cilindros para asemejar su forma y propiedades a las del algodón. Una de las principales características del presente proceso es que es catalogado como puramente mecánico, teniendo en cuenta que éste consiste básicamente en picar la fibra de la hoja de piña con una longitud determinada, tal como de 38 mm aproximadamente, luego se pasa la fibra por una serie de cilindros perforados y cuchillas. De este modo, en el presente proceso la fibra pasa por la guarnición y se individualiza, lo cual le da características óptimas para el proceso de cardado. Adicionalmente, se realiza una mezcla de 20% fibra de hoja de piña y 80% algodón, y se procede a cardar la mezcla, dando como resultado un velo, y seguidamente una cinta. Posteriormente, se realiza un proceso de hilatura y tejeduría convencional, en función del tipo de tejido que se busque fabricar.

Description

PROCESO PARA EL TRATAMIENTO DE LA FIBRA NATURAL DE LA HOJA DE PIÑA
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se ubica dentro del campo técnico de los textiles o la producción de los mismos a partir de fibras naturales, más específicamente al tratamiento de fibra natural de la hoja de piña para diversas aplicaciones.
Así, la presente invención está dirigida a un método o proceso para el tratamiento de la fibra natural de la hoja de piña, con el fin de acondicionarla para la producción de hilo, y posteriormente, poder fabricar telas, donde dicho proceso comprende una serie de transformaciones mecánicas de la fibra, mediante un arreglo de cilindros para asemejar su forma y propiedades a las del algodón. Una de las principales características del presente proceso es que es catalogado como puramente mecánico, teniendo en cuenta que éste consiste básicamente en picar la fibra de la hoja de piña con una longitud determinada, tal como de 38 mm aproximadamente, luego se pasa la fibra por una serie de cilindros perforados y cuchillas. De este modo, en el presente proceso la fibra pasa por la guarnición y se individualiza, lo cual le da características óptimas para el proceso de cardado. Adicionalmente, se realiza una mezcla de 20% fibra de hoja de piña y 80% algodón, y se procede a cardar la mezcla, dando como resultado un velo, y seguidamente una cinta. Posteriormente, se realiza un proceso de hilatura y tejeduría convencional, en función del tipo de tejido que se busque fabricar.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En la actualidad, las hojas de piña son consideradas un residuo que se dispone como basura, para compostaje o para su quema, hecho que puede llegar a tener implicaciones considerables de tipo medioambiental, debido a la contaminación cuando se desechan por quema, o incluso porque forman parte de basura que puede tomar algún tiempo considerable en degradarse, sin tener un segundo uso diferente.
En este sentido, se observa una gran oportunidad para potenciar los usos de dicho material considerado desecho, mediante la fabricación de textiles a partir de ésta, teniendo en cuenta que la composición química de la hoja de piña se basa en holocelulosa (70-82%) (mezcla de celulosa y hemicelulosa), lignina (5- 12%) y cenizas (1.1%) aproximadamente. Así, gracias a estos niveles de celulosa/hemicelulosa la hoja de piña tiene un potencial como material para la fabricación de hilos, dando como resultado final diferentes tipos de prendas.
Actualmente, con el estudio de las aplicaciones que involucran fibras naturales, se han realizado avances que han estado centrados en procesos de cotonización, el cual hace referencia a convertir las fibras toscas y gruesas en fibras similares al algodón en conjunto con sus propiedades, tales como longitud, suavidad, diámetro. Esta cotonización es realizada mediante la remoción de todas las pectinas, lignina y hemicelulosa, sin dañar la fibra de celulosa y separando las fibras que se unieron durante el proceso.
Este proceso de tratamiento descrito anteriormente y que existe en el estado del arte y que se conoce comúnmente en el campo técnico, se lleva a cabo mediante diversas etapas, como lo son, tratamiento alcalino, blanqueo, suavizado y secado, lo cual correspondería a un procedimiento químico estándar.
Así las cosas, en el estado del arte existe una pluralidad de divulgaciones relacionadas con métodos o invenciones para la obtención de un hilo, tela o similar a partir de una fibra específica natural, dentro de las que se encuentra el documento WO 2005123840 que divulga un compuesto que comprende fibras vegetales, residuos industriales y cargas minerales asociadas con una resina termoplástica, con lo que se suministra un material de alta resistencia, y el proceso de fabricación asociado con dicho compuesto. El proceso de fabricación del material compuesto incluye las etapas de moler las fibras vegetales o la trituración de los residuos industriales, mezclar la resina termoplástica, insertar la mezcla en un extrusor en una temperatura entre 800 y 300°C, y formar la mezcla en una cámara a una presión entre 5 y 1500 kg/cm2. En una modalidad, las fibras vegetales se seleccionan de residuos de madera comprimidos, arroz, maní, café, cacao, marañón, algodón frutas y cereales, maíz, trigo, soya, frijoles, pulpa de caña de azúcar, fibra de coco, hojas de piña, y banana.
Sin embargo, la invención definida en dicha anterioridad presenta el inconveniente que el proceso llevado a cabo tiene un componente químico, esto debido a la inclusión de una serie de residuos industriales para ser mezclados con las fibras vegetales, al tiempo que se incluyen unas resinas termoplásticas, las cuales aumentan costos de producción y complejidad en el proceso. Del mismo modo, existe una gran desventaja en esta invención al no especificarse la relación que puede existir entra la fibra vegetal (hoja de piña) y algodón, son lo que el producto final podría ser considerado como no apto o que no cuenta con una textura adecuada para textiles.
De otra parte, se encuentra el documento CN 1050401 16 relacionado con un proceso de fabricación de una tela con perla y fibras de piña, donde dicho proceso comprende los pasos de seleccionar hojas de piña frescas y realizar un tratamiento de raspado sobre las hojas de piña frescas por medio de un extractor de fibras; lavar y secar al sol las hojas de piñas sometidas al tratamiento de raspado para obtener fibras de piña; cultivar cepas que puedan crecer y reproducirse rápidamente y que tiene alta actividad de producción de pectinasa para obtener un líquido bacteriano fermentado; ubicar las fibras de piña en el líquido fermentado, y realizar un tratamiento de desgomado biológico; realizar procesos de lavado, enjuagado, deshidratado, agitación, inmersión en aceite y secado sobre las fibras de piña sometidas al tratamiento de desgomado para obtener fibras de piña; mezclar las fibras de piña, fibras de perla y fibras de algodón para obtener la tela deseada. No obstante, la invención definida en esta anterioridad tiene el inconveniente que el proceso definido es tanto mecánico como químico, dado que requiere de unas cepas específicas o microorganismos para obtener un líquido fermentado que ayuda a desgomar las fibras de piña y así poder mezclarlas con las fibras de algodón para obtener la tela deseada, hecho que en algunos casos es indeseado y requiere de personal altamente calificado que tengan el conocimiento de los microorganismos y su función, lo que además genera un costo adicional en la producción de la fibra.
Así mismo, en el estado del arte está el documento CN 107475837 que enseña un método de hilado de hilo de hoja de piña, en donde el método comprende los pasos de pretratamiento, abertura, retirado, errado e hilado para completar el hilado del hilo de hoja de piña. El método tiene las ventajas que adopta medidas tecnológicas razonables, que la fibra de piña y el mesófilo se separan, y que la fibra de piña puede cumplir independientemente el requerimiento de hilado puro.
Sin embargo, al igual que con documentos definidos anteriormente, esta anterioridad no realiza un proceso completamente mecánico, por lo que se entiende que requiere de agentes externos químicos para poder obtener el producto final, hecho que es indeseable.
Ahora bien, el documento US 20180105965 divulga telas no tejidas sustancialmente compostables que comprenden fibras hechas de fibras celulósicas naturales opcionalmente mezcladas con otras fibras naturales o sintéticas, así como el método para la preparación de dichas telas no tejidas. Así, el método para la preparación de la tela puede incluir los pasos de perforar con aguja y/o hidroenredar y opcionalmente un paso de unión con resina y/o de unión térmica. En una modalidad preferida, las fibras celulósicas naturales usadas para la fabricación de la tela no tejida pueden ser de algodón, linaza, piña, o cualquier combinación de éstas. No obstante, la invención definida en esta anterioridad tiene el problema de realizar los cortes de las fibras a partir de una serie de agujas, las cuales no pueden tener una precisión para obtener las fibras deseadas.
Finalmente, se encuentra el documento CN 11 1039085 que se refiere a un hilo antibacterial basado en algodón natural y un proceso para la producción del mismo, en donde el hilo antibacterial se caracteriza porque se forma un núcleo de hilo de algodón al enredar fibras de algodón y fibras de hoja de piña, donde las fibras de hoja de piña son extraídas de hojas de piña y se forman al combinar de forma estrecha una pluralidad de nudos de fibra, donde cada nudo de fibra se forma al reunir de 10 a 20 células de fibra simples. El proceso comprende los pasos de abrir (mezclar) 8-12 partes de fibras de hoja de piña y 80-90 partes de fibras de algodón en un mezclador de algodón, luego transportar la mezcla a una máquina de cardado a través de un canal para formar un primer algodón mezclado, mezclar 65-70 partes de fibras de bambú y 65-70 partes de fibras de aloe en el mezclador de algodón, y luego transportar la mezcla a la máquina de cardado a través del canal para formar un segundo algodón mezclado.
Sin embargo, este documento presenta el inconveniente que no se menciona específicamente la forma de obtención de las fibras de hoja de piña, sino que simplemente se limita a indicar que se lleva a cabo en un mezclador de algodón, sin mencionar si hay agentes químicos involucrados que compliquen el proceso o si son puramente elementos mecánicos.
A partir de la información anterior, es claro que los documentos existentes en el estado del arte corresponden a una serie de telas o hilos y sus respectivos procesos de obtención o fabricación, en donde en todos los casos se parte de una fibra natural, dentro de la que se encuentran las fibras de hoja de piña, donde en algunos casos la fibra de piña se mezcla con otras fibras naturales o sintéticas y los procesos son principalmente llevados a cabo de forma mecánica, aunque en algunos casos se menciona el uso de agentes externos como microorganismos o elementos químicos, que hacen que el proceso no sea exclusivamente mecánico.
Así las cosas, se puede ver que los procesos o tecnologías divulgadas en el arte previo todos presentan el inconveniente y/o la desventaja que requieren de la inclusión de algún tipo de agente químico para poder obtener las fibras deseadas de la materia vegetal, tal como las hojas de piña, hecho que, como se indicó previamente, es indeseado por lo que involucra el mismo.
De acuerdo con la información anterior, es claro para el experto en la materia que en el estado del arte existe una necesidad por diseñar e implementar un proceso para el tratamiento de fibras naturales y el aprovechamiento de las mismas, preferiblemente de la hoja de piña, evitando que se deseche y se tenga un segundo uso de dicho componente, ayudando así también a mejorar el tema medioambiental al evitar la quema de la fibra natural, al tiempo que se obtiene una prenda textil que tiene propiedades mejoradas similares a las del algodón y que puede tener unos costos de producción menores. Además, se hace necesario que dicho proceso sea realizado de forma totalmente mecánica, sin la inclusión o adición de agentes químicos, con el fin que sea amigable con el medio ambiente y mantenga costos bajos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Considerando los problemas y/o necesidades anteriores mencionadas, los presentes inventores han propuesto un nuevo proceso para el tratamiento de la fibra natural de la hoja de piña, con el fin de acondicionarla para la producción de hilo, y posteriormente poder fabricar telas, en donde dicho procedimiento comprende una señe de transformaciones mecánicas de la fibra, mediante un arreglo de cilindros para asemejar su forma y propiedades a las del algodón.
Así las cosas, una de las principales características del presente proceso es que es catalogado como mecánico, teniendo en cuenta que éste consiste básicamente en picar la fibra de la hoja de piña con una longitud determinada, tal como, pero no limitado a 38 mm aproximadamente, luego se pasa la fibra por una señe de cilindros perforados con lickerines y cuchillas. En este proceso la fibra pasa por la guarnición y se individualiza, lo cual le da características óptimas para el proceso de cardado.
Posteriormente, el presente proceso tiene una etapa de realizar o crear una mezcla de aproximadamente, sin limitaciones, 20% fibra de hoja de piña y 80% algodón, y se procede a cardar la mezcla, dando como resultado un velo, y seguidamente una cinta. Luego, se realiza un proceso de hilatura y tejeduría convencional, en función del tipo de tejido que se busque fabricar.
En el proceso de la presente invención, se busca que el mencionado proceso que se desea proteger sea realizado de una forma totalmente mecánica, a través de un arreglo de cuchillas/lickerines con cilindros perforados y posteriormente, se lleve a cabo la adición de un agente suavizante para facilitar el proceso de hilatura y tejeduría, pero donde el proceso no requiera de componentes químicos que puedan llegar a afectar y que lleven a considerar el proceso como un procedimiento químico convencional, como se definió previamente.
De este modo, la presente invención permite optimizar el proceso de obtención de fibras naturales a base de hoja de piña para diversas bases textiles, diversificando sus aplicaciones en prendas y abriendo así un abanico de oportunidades en el mundo textil.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La presente invención se entiende de forma más clara a partir de las siguientes figuras donde se muestran los pasos asociados al presente proceso, los cuales son novedosos con respecto al estado del arte, en donde las figuras no pretenden limitar el alcance de la invención, el cual está únicamente dado por las reivindicaciones adjuntas, en donde: La Figura 1 corresponde a un diagrama de flujo que muestra todos los pasos o etapas que forman parte del presente proceso para el tratamiento de fibras naturales.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención está dirigida a un proceso mecánico para el tratamiento de fibras naturales de la hoja de piña, el cual es utilizado preferiblemente, pero sin limitaciones, para la obtención de materiales para textiles, donde el proceso permite acondicionar la fibra natural a tratar para la producción de hilo, y posteriormente poder fabricar dichas telas. Así, el proceso de la invención comprende una serie de transformaciones mecánicas de la fibra, mediante un arreglo de cilindros para asemejar su forma y propiedades a las del algodón, tal como se definirá a continuación.
De esta forma, la Figura 1 presenta un proceso para el tratamiento de una fibra natural, tal como la hoja de piña, en donde dicho proceso comprende o consiste esencialmente, en general, sin limitaciones, de los siguientes pasos o etapas: a) Suministrar una fibra de origen natural, la cual puede corresponder, sin limitaciones, a la fibra de la hoja de piña, sin embargo, se contempla el uso de cualquier tipo de fibra natural que tenga unas características específicas de estar compuestas principalmente holocelulosa, lignina y cenizas, y la cual tenga componentes no celulósicos con baja higroscopia (absorción de agua); b) Picar la fibra natural suministrada a una longitud determinada; c) Pasar la fibra por una pluralidad de cilindros, donde dichos cilindros son preferiblemente perforados con lickeñnes y presentan una serie de cuchillas que permiten hacer el tratamiento mecánico sobre la fibra natural; d) Pasar la fibra por una guarnición, llevando a cabo la limpieza de impurezas, individualización de fibras y se realiza el proceso de cottonizado mecánico, mejorando así la suavidad y bondad de la fibra de piña, así como su manejo y posterior utilización, esto se logra con velocidad, ajustes de medidas, tipo de guarnición y cuchilla; e) Individualizar la fibra, con el fin de suministrar las características óptimas para el proceso de cardado que se lleva a cabo posteriormente; f) Mezclar la fibra natural con algodón; g) Cardar la mezcla, obteniendo así un velo para llegar seguidamente a una cinta de la mezcla de fibra natural con algodón; y h) Finalmente, se realiza un paso de hilatura y tejeduría convencional, en función del tipo de tejido que se desea fabricar.
Así las cosas, el proceso de la presente invención es considerado como un procedimiento mecánico, ya que no involucra el uso o la aplicación de agentes o elementos químicos externos para realizar la separación de la fibra natural, tal como la fibra de hoja de piña, donde dicho proceso permite optimizar el proceso de obtención de fibras naturales a base de hoja de piña para diversas bases textiles, diversificando sus aplicaciones en prendas y abriendo así un abanico de oportunidades en el mundo textil.
De forma preferida, el paso de picado o corte de la fibra se lleva a cabo para obtener una fibra natural que tiene una longitud que se puede encontrar en un rango de 30 a 50 mm, tal como de 35 a 45 mm, preferiblemente, de 38 mm, sin limitaciones.
En una modalidad preferida, el paso de la mezcla de fibra natural con algodón se lleva a cabo con una proporción de fibra natural en el rango de 10 a 30%, preferiblemente 20%, y una cantidad de algodón en el rango de 70 a 90%, preferiblemente 80%, sin limitarse a los valores anteriormente definidos, sino que éstos dependen directamente de la aplicación final del producto a obtener. Ahora bien, el paso de pasar la fibra por la guarnición se lleva a cabo en un elemento que corresponde a una vestidura metálica de la máquina, la cual está enrollada en un cilindro, dicha vestidura es fabricada de un material resistente y su forma es similar a un diente de sierra, tiene una alta dureza, además de una determinada altura, ángulo y cantidad por pulgada, que en combinación con la cuchilla metálica logra ofrecer propiedades propicias para cottonizar la fibra de piña.
En una modalidad preferida, el paso de mezcla de la fibra natural con algodón se lleva a cabo mediante un premezclado, donde la relación preferida, pero no limitada es de 10 a 30%, preferiblemente 20% piña, y de 70 a 90%, preferiblemente 80% algodón, como se indicó anteriormente, donde éstas se ingresan de manera independiente a dos básculas, dependiendo de las cantidades colocadas y los porcentajes definidos para ingresar el material, luego de mezcladas las fibras y el algodón estos dos componentes se prensan y compactan para finalmente entregar una paca mezclada de material.
En otra modalidad, el paso de cardado de la mezcla, para obtener un velo y pasar a una cinta de la mezcla de fibra natural con algodón, corresponde a un proceso de creación de un velo y posteriormente una cinta que se hace mediante una carda, o más comúnmente conocido como cardado, donde se pasa la paca de fibra natural (piña)/algodón por un proceso de apertura y succión, luego, la mezcla entra en la carda, donde la función del cardado es eliminar impurezas, fibras cortas, individualizar y paralelizar la fibra. Lo anterior es realizado mediante un arreglo de cilindros (Lickeñn, cilindro principal y Doffer), donde de la Doffer sale un velo alargado el cual entra en un condensador o embudo, y es aquí donde se concentra dicho velo y se forma la cinta, lo cual ya corresponde como tal a un proceso normal de hilatura.
Aunque la presente invención ha sido definida en términos de las modalidades y/o configuraciones preferidas que permiten obtener el resultado deseado, se entiende entonces que dentro de la presente divulgación se contemplan las múltiples modificaciones y/o alternativas que se puedan derivar de forma evidente para un experto en la materia, razón por la cual el alcance de la presente invención no está definido únicamente por las implementaciones preferidas definidas acá, sino que, por el contrario, el mismo está enteramente definido por las reivindicaciones adjuntas.
Así mismo, la presente invención ha sido definida como una serie de etapas como se enumeraron anteriormente, sin embargo, el presente proceso no está limitado en ninguna forma por un orden específico en el que se llevan a cabo dichos pasos o etapas, sino que se contempla su aplicación en cualquier orden como pueda ser evidente para un experto en la materia.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Un proceso mecánico para el tratamiento de fibras naturales, caracterizado porque comprende los pasos de: a) suministrar una fibra de origen natural; b) picar la fibra natural suministrada a una longitud determinada; c) pasar la fibra por unos cilindros, donde dichos cilindros son perforados con lickerines y presentan cuchillas de tratamiento mecánico sobre la fibra natural; d) pasar la fibra por una guarnición; e) individualizar la fibra; f) mezclar la fibra natural con algodón; y g) cardar la mezcla, obteniendo un velo para llegar seguidamente a una cinta de la mezcla de fibra natural con algodón.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la fibra natural está compuesta de holocelulosa, lignina y cenizas, y presenta componentes no celulósicos con baja higroscopia.
3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la fibra natural es fibra de hoja de piña.
4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el paso de picado o corte de la fibra se realiza a una longitud en el rango de 30 a 50 mm.
5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la longitud de la fibra en el paso de picado o corte es de 38 mm.
6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el paso de mezclado de la fibra natural con algodón se realiza a una proporción de fibra natural en el rango de 10 a 30%, y una cantidad de algodón en el rango de 70 a 90%. El proceso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la cantidad de fibra natural es 20% y la cantidad de algodón es 80%. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque además comprende un paso de hilatura y tejeduría convencional, en función del tipo de tejido a fabricar.
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