Détermination du potentiel de collage des cotons par thermodétection

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Cor .. Fib. Trop .. F>86, v,)l. .'(LL fasc. 3 .~

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Notes

tecl1rliques

Technical

notes

Détermination du potentiel de collage

des cotons par thermodétection

R..

f,ydrycli

Technologiste, LR.C.T.-C.LR.A.D., B.r. 5035, 3-WJ2 ~!ontpèl!it:r. F~an;;c:.

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f..:;:;t •:?r,}-2 :j? l.3t,.:,1·;H<,1(i~

I.S-TRODUCTION

De plus en plus fr0quemment. lès cawns prnvenan:: Ji certains pays provoquem des problemes Je ,:al!age en fila-ture. Des points collants apparaissent au niveau des

cross

rolls de carde,, des cylindres .::annelés et de pre;sion des bancs d'c!tirage, et pr0voquent l'enroulement des fibre,.

En filature open-end, des dépôt; collants sur lès parot; d6

turbines sont i !'origine des fil., irréguliers et des caise~.

De nombœuses recherdte, ont ete emreprise~. J 'une pan pour rep~rer le$ cotom collants. et d'amre part pour

expli-quer le phs:inûmene Je collage afin de renter de le

wppri-ffi(!t.

En ,:e qui c0nœrne la ddectlon. il existe d~jà des tests plus ou moin, tfabks. rapides et prids !tests ..::ltimiques. color(metrie, mécanique).

l_lne nou,dle méthode, appelée thetmodét<:!ction. est

p,é-semèe ici. Nom l'avons comparée au rest mécanique de !a

can.k de laboratoire. considéré et reconnu .::omme donnam dès résulta:,

,oi,w,

de ceux obtenus en usine de filature

(bien que cela n'ait Jam:fr; ~.~ démontre très prédsèmer.tJ.

MATÉRIEL ET MÉTHODES

La methode par chermodètection néce,;site la préparatiun d'un échantillon de ~.5 g de coton som forme Je nappe. à

l'aide d'un blender manuel. a.vc:c comme dlmeri,ion de

carde 60 cm .•. l 6 cm. Cette nappe est placée encre di::ux

t'èui!!sa1 d'aluminium, puis l'ensembk est déposé ~ur le

pla-teau inférieur d'une pre,se diauffame adaptee pour cette

étude. On e:zerce par la plaque diauffa.nte mpérit!urè de la

presse. thermo,tmée

a

140 ''C ± 5 'C. une pre;sliJn

pen-dam six secondes. Aprè5 avoir soulevé le c0uverdc\ une nouvelle pression e,t rfalisée sur l't\chantil!on a !'aide d'un plateau non chauffam. pendant au m0in.s dc:ux minmes. Ensuite, la préparation est mise au repo~ pendant une heure.

La deti::t:tion ~·effectue de la manière suivante : la feui!!e

supérieure, soukvie delk.nement par une extrémité, est enlevèe compl~tement (il est po,sible de voir les point-> col·

\ants, puis miss:: de coté pour le comptage. La nappe de

cown se rer.ire de la même façon de la fouille inférieure et

sert à balayer légèrement le~ fwHles inférieure et supè-rkure, de façon a éliminer les fibres, les masses de fibre~ et points c:ollant;, peu adh~rent;. Ne: sont compcabilisès que

les points gros, moyens. petit> avec fibres qui som restes bièn atcad1és â .::haque feuille.

le! das,ement s'obtient en reportant la somme des

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212-FRYDRYCH R.

rieure dans la grille des niveaux de collage A. B. C. D. E,

où: A

=

aucun collage, B

=

léger collage, C moyen collage. D fort collage, E

=

trê$ fort collage.

Cette- méthode p~ésente l'a.vamage d 'ètr>à q_uantitative ;

une valeur numérique est attribuée à duq:ue édlamman.

Toutefois, trois échantl11on~ par cown à analyser doivent

èue testé, pour fournir un ré.sultat correct, ~oit 7 .5 g de

coton.

Cot. Fib. Trop., [986, vol. XLI. fasc. 3

Conditions néces.:.airEs pour la tllermodétection du collage Les essais ont été rèalisè, dans une atmo,phère condi-tionnée, 55 fr'o ± 2 ·r~ d'humidité relative et 23

·,c

±

2 'C de température, identique à celle de, rests effectue., habi-tuellement

a

!a carde de laboratoire. Le c.Jton à 55 % HR

contient une humidite d'environ 6.8 °:'J. Sous l'a.::tion de la

chaleur de la pre,se. thermostatèe

a

140 °C :t: 5 'C.

l'humidité entre ks bandes d'aluminium augmente et

dépasse 75 .:i:o. Par les effets conjugués de !a chaleur et de la

pression d'une part, de l'humidité Iibêree par l'échantillon

d'autre part, les points collants se fixent sur lès feuil1es

d'alu-minium.

RÉSULTATS

Parmi 64 cotons de provenances diver,es. nous avùns

testé 51 cotons (avec 3 répétitions soit 153 echantillon,) par thermodétection et para11èîement à la minicarde. Une cor-rélation a été établie ,:::ntre ces deux méthodes. Les B autres cotons ont servi à vérifier cette corre\arion. La régression obtenue en comptabiH1ant les point5 du haut plus

ceux

du bas donne les resultats le, plus intéressants

(fig.

n.

Elle est de la forme :

Y "" û.324 + 0,802 X

avec X

""\I

nombre total des poü.1ts collants thermodé~e:::tion.

îABLEAU \

Corres]}ondence ultre les résul!als de 1a tltermodétectfon

et ceux ohtcnm, !l.V~c la earde.

Correspondence between thermodetection and card re~ulu.

Niveau de coriage A B C D E Définition aucun col!age léger collage moyen collage fort collage très forr collage 1v1êtho:fo de déœ:::tîor:

Carde ~stimation l'hermodé~ectfon

11,udle poims haut +-bas

l à 1.50 () il ::;, 15

l,51 à :!.Sü 2,16 à 15,69

1.51 à 4,5Ü \5.71 à 27.ll

4,51 à 5,50 :.,.Uit4l.65

5.5t à 7 4i.66 à ...

La corrélation est ègale à 0.97-i avec une variance

expli-quée de 0,94S.

Dans la pratique, pour ,impiifier, nous avons regroupé !es résultats à la carde en cinq niveaux de collag,;. La cor-respondance them1odétection et carde est donnée dans 1e

tableau 1. -canil!i

ii ·~·'!;

(131'1 (,:i:,\1-ag• j ;J 1 1

'1

1 -.11 cciUag_tt- ma.v~to.

!

₁ 3j • j

t.,.. . :'

1~tD\1D•g,G

~

: . Figure I < • • • • J ,

.

..

.

.

~I Tj.j~~Ml)Dfl'E~!(:!~

Projection croisée 1mtre carde et thermodétection.

Cross prOJècdon between ~ard ,1nd thermodet0ction.

CONCLUSION

Jusqu'à présent, l'évaluation du potentiel de 'Collage des cotons s'effectue le plus couramment par voie chimique ou mécanique. Le, méthodes chimiques

n,

l, 3) fournlssem seulement une indication sur les possibfütes de collage èi.1

filature de8 cotons testés, les résultats étant souvent diver-gents et contradictoires. la carde de laboratoire (6. 7} est encore la méthode reconnue comme la plus fiable pour idendifier le comportement réel en filaturé: des cotons ; toutefois, elle présente des limites d'utmsation (matériel important. onéreux. nécessitant de

r

entretien et un condi-tionnement bien contrôlé. resulw.ts qualitatifs,.

La

méthede par thermodétection que nous venons de décrire est en bonne corrêlation avec la carde de

labora-taire. Elle pourra rendre acce.~,ible à un plw,-grand nombre d'utifüateurs l'évaluation du phénomêne de coUage. C'est pourquoi, les Direction<; Techniques LR.C.TJC.I.R.A,D.

finans:ent la fabrication d'un prototype de presse

.chauf-fante avec ses annexes {blendermanuel. boîte à conditionner pour 30 échantinonsl. Cette presse, référencée. I.R.C. T. - RF l3, est ,imple de conception. d'un faible coût, ,an<; entretien. Pour le chercheur, elle constituera un outil de choix dans l'êtude des phénomènes de collage.

Les Sodétés de Dêveloppement pourront ètre informées rnr les cotons 5ouillés. Les filateurs apprècieront le degrè de souillure de la fibre avant son lancement en fabrication.

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Cot. Fib. frop., [9S6, vol. :(U, fasc. 3 F,?YDRYCH R. - 213

[{EMERCŒMENTS

L'auteur remercie M,Jnsieur J. GUTKNECH r, Directeur

de la Division de T,xhnologie de l'LR.C.T. pour lu[ avoir

facHitè c,nte étude et apporte son ,;outien, et pour l'a,,ok charg~ du suki et de la mise au point du prototype.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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cotom à la minicarde de laborat0ire. Cot. Fib.

trop .. -H. J. 179,[87.

Determination of the potential of cotton stickîness

by

tbermodetection

R. Frydrych

SUMMARY

Esti<nating ti,e pol"3m.,:,: -)' :;yt,Jr ·;t11:~1nes.; 15, dr,pen<:!in,) ·J1~ tl,,-; '11SthiJds used. dif'1cult ana unreliable. F,), tné! fir,t t1me, a

q.JJn11-t.,t1ve thermal IT'•9tn•c0 ass,jc1a,ir11:i hoëat supp'v. ,,a,nple humdit, and pressure •)n t_he samp1e, n-al<e3 1~ prJ3sible ~•J de~~.:t th~ d~'.}r~~

,:,f (:(,nl)n St d: 111e/sS, bl, =::Juntm-J the rilirnb~r ûf st1;:k-,,.- sp:JtS on

.3lu-rni01i_,;1T1 sh~B~S- ':1is rn~thûd 13 vvi?U ~orr~laCBC vvi:-h t/18 rab-Jrdt·::rv

i:a,·d ~est.

INTR.ODU CTION

Cottons from certain countrks increasingly i::ause dîsmr-bances due co stkkine,;,; in spinning milis. Stkky spot, appear at card cross rolls, top and t1uted rollers, causing fiber rolling ups. In open,end spinning mills, stidcy spots on turbine walls originate ends down and uneven yarns.

Many researches have been undertaken co detecr sticky

cottons and explain the phenomenon in order to suppress

it.

Various detection tests exist, whkh are more or less

reliab!e, rapid and aœurate (chemical, mecha.nka1, colour

measurements }.

A new method, called thermodetecrion, is described

here. We compared it with the laboratory card test, the resulcs of which are considered and a..:cepted as being c:lose

w

chose obtained în the mill (although thls has never been

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· · ·

-21.J. - fRYDRYCH R. _{Cet. Fib. Trop .. F:l86. vo\. XLI, fasc. 3}

MATERIALS AND îHETHOD§

The thermodetection met110d requires the preparation of a samp1e of 2.5 g of cotton in the form of a web by rneans of a mimuaI blende, \;,ith a GO cm .,,_ 16 ,:;m ,:an:L This we:1 is placed between two aluminium sheets and the whole is

put 011 the bottom plate of a heating :Jress adapred for this study. Pres3me

is

exertecl. on the top hearing plate of the press, thermœtated at l-iO ·0

c:

_{± 5}

~c.

_{dur{ng six seconds.}

Having the cover been lifted 1.1:J, pressure is e•;e,ted again on the sample with a non-heating plate. during at least iwo minutes. The preparation is bft to settle during o~e hour. Dete~tion is carriecl out as foUows : the too sheet is deli-cately lifted up by one end and complè[dy œmoved (sticky spot.s are visib,e} and kept astde for counting

p11r-poses. The coêton '<',eb is taken off frte i;ottom sheé?t the .

1ame way. U is used to gîve a slight 5\veeph,g on both

sheets in order to œmove the fibers. ffüc;;r rnas3ts and ,;pots

which are little stic!:y. On!y large, mdium and smalI spots

w,th

fibers which remained. stu.:::k on each $heet are coun-ted.

The das3ification is obtaind by transfo~ing tl1e mm of sticky points counted on the top and bottom sheets in the sca!e of sticldness resu!ts A. B, C. D. E where:

A no stiddness. Il sligM stickiness, C

=

medium stL:kiness. D <:trm1g sti.ckiness. E

=

very strong

scictiness.

This method has the advantage of !Jeing quantitative ; a numerkal va[ue fa assigned w each sample. However. three ,amples per cotton ~0 analyse must be tested to give a cor-rect result, i.e. 7.5 g cotton.

Conditions rcQuired for gtlckim,ss: füerrnodetecfüm The tests were performed in a conditioned atmosphere •

55 [l:'j; ± 1 % relative humidity and .:!3 'C ± 2 °C tempe-rature, identical w that of the te,as usually carried out with the Iaboratory card. The cotton with 55 "".1 RH apprœdma-tely contaim a lmmidity or 6.8 iJ:'c,. ünder the action of the heat of the press. thermostated at 1-îO

~c

:t 5

~c.

the humid.i.ty between the aluminium ·;heets inci:ease,; beyond

75 ".'o. By the joint effects of pressure heat and 3ampfo

humi-di:y, stkky spots adhere to the aluminium ,heets.

RESULTS

V/e te.sted b.r c:hennodetection and ac the same time w1th the rninicard 51 out of 6./. ,;,:itto11ts of varim,s origin., (with 3 replications, i,e. 153 sampl,~s). A correfation was establis-hed between these tw·o methods. The t3 or.her cotton<; were used to che:;k this correfation. "f[1e regresston olJtained by couming the 3pots on the top and bottom sheets giv,~s the mnst i.nteresting results (Eg;.

n.

It is of the form :

Y

=

0.3'.:4 + 0.302 X

,vit:1 X =a

\Î

'.:otal number of ~tkky sp0ts thermodetec~ior:.

Correlation

is

equal to 0.974 with a variance e,èp!ained

of 0.9-18.

In prnctice. 'Ne grour,ed the results obtained with the card in five stic;dnegs degrees. The correspondence bet-Wl!en t\\ermodetectkm and card fa shown in. Tz,b\e 1.

CONCI.USIOI\'

In general, the estimate o·;' the potential of coc:ton

stLU-ness has so far been carrbd out cllemi:::ally or mednn-ica!ly. Chemical merhods (L Z, 3) cn1y give a.n indication of the possibilitie, of stkkiœss in tl:e spinning rnilI of the wttons tested, bein5 t11e results often divergent and con-tradrctor.r. The faàorntory card 16, 7) is admittd as l'eing; the most reliable to id,::ntify the real belrnviour o( cor:tons in the spinning mill : lmwever, its utillzation is limited lthe equipment is considernbie a._nd expensh'e, requiring mainte-nance ,and weU-comro-lled co:IT!ditioning, thè results obtai-ned are qualititativ,e).

The thermod!etecti011. meûod thac we have j1.m described

Thanks an: exten:ded to !v:r J. GUTK;,,ECHT. Head of IRCT Fiber Testing Division for hi5 help to writ.~ this

is well correlated 1vith the !aboratory card. It will make it possible for a 1.arger number of mers to estimate the phe-nomena of stkl:iness. This i·, the reason why [RCT.' CIRAD t,;clmica! managements finance the mating of a prototype of heating rre5S with its annexes (manual blen-der, con:füioning box for 30 sarnplès). This pr,:oss. uuder the reference lRCT-RF 13, is of simple design and low cosr

and 11eeds no maintenance. It fa a ,;aJuable tool for resear-~hers to study the phenomenon of 5tid:ine%.

Devek,pm,:mt companies will be able to get information on sticky cottons. S9:nners Y,il! estimate the degree of fiber stickine,s before proces51ng is started in the mill.

paper and for charging the author wüll the monitoring and fina[ization of the prototype.