Influencia de la velocidad de los serruchos de la máquina desmotadora en la calidad de fibra del Algodón

Alfredo Alberto Beyer Arteaga ORCID logo1*, Teodorico Veramendi ORCID logo1, Rubén Collantes González ORCID logo2 y Fernando Paz Zagaceta ORCID logo1

Resumen

El algodón es un cultivo industrial importante en el rubro textil, es la fibra natural más importante que se produce en el mundo. La calidad de la fibra de algodón se traduce principalmente en longitud, finura y resistencia. La fibra de algodón llega adherida a las semillas desde el campo y pasa por el proceso de desmotado. El objetivo del presente estudio fue encontrar relación entre las velocidades RPM a la que trabaja la desmotadora de serruchos utilizados para el desmote del algodón, y la longitud de fibra, finura y resistencia. Se obtuvieron los datos del promedio de diez muestras, se trabajó con diez muestras de entre 18 y 20 gramos de fibra de algodón como unidad experimental. Se consideraron como variables respuesta la longitud del 2; 5 %de la fibra, al 50, 60 y 70 %, así como la finura y resistencia de la fibra. El diseño experimental fue un DCA con nueve repeticiones y tres tratamientos que fueron 700, 650 y 580 RPM. Se halló diferencia significativa entre tratamientos para la variable Longitud de 2; 5 % de la fibra, la más utilizada comercialmente, siendo la longitud más corta la del tratamiento 700 RPM, lo que indica que a mayor velocidad a la que trabajan los serruchos, hay un aumento del maltrato de la fibra, cuyo efecto es el acortamiento de la misma. Sin embargo, no hubo diferencia estadística en las variables L50%, L60% y L70%. Nopudo establecerse una relación de causalidad de la variable finura L como indica la literatura y finalmente no se encontró diferencia significativa en la variable resistencia con respecto a la velocidad a la que trabajan los serruchos. En conclusión, la velocidad a la que trabajan los serruchos de la máquina desmotadora de algodón influye en la calidad de la fibra, principalmente en la longitud de la misma; recomendándose emplear 580 o 650 RPM.

Palabras Claves:

algodón; desmote; despepitado; desmotadora, calidad de fibra.

Introducción

El algodón es un cultivo industrial importante en el rubro textil, siendo la fibra natural más importante que se produce en el mundo. La calidad de la fibra de algodón se traduce principalmente en longitud, finura y resistencia. El algodón de fibra larga es más caro puesto que sirve para la fabricación de tejidos, vestidos, camisas, etc.; el de fibra mediana se utiliza en tejidos para la ropa interior o camisetas y el de fibra corta es el más barato, con el cual se fabrica ropa de trabajo o sábanas. Además, los algodones nativos de colores representan una nueva oportunidad comercial para el cultivo en el Perú (Angulo , 2004).

La fibra de algodón llega adherida a las semillas desde el campo y pasa por el proceso de desmotado. El desmote de algodones de fibra inmadura tiene los siguientes inconvenientes que deprecian enormemente el valor de la fibra: tiene una capa de depósitos de celulosa muy delgada y por consiguiente es de poca resistencia, la ibra es áspera y fácilmente se enreda formando pequeños nudos llamados ’neps’. La separación de los neps de la fibra durante el hilado es difícil, costosa y frecuentemente imposible de conseguir. Los algodones más largos tienen una tendencia mayor a presentar neps que los algodones de fibra corta (Romero, 2013).

Otro factor de gran importancia en el desmote es la humedad del algodón en rama. El contenido de humedad del algodón en el campo está en estrecha relación con la humedad atmosférica del ambiente durante la época de la cosecha (lluvia, neblina, etc.). En el Perú el recojo de la última parte de la cosecha en la costa central se efectúa en invierno, época de alta humedad atmosférica, sobre todo en las primeras y últimas horas del día y durante la noche. De este modo gran parte del algodón cosechado en esa época contiene un exceso de humedad (Ruralnet, 2020). En el proceso de desmote puede hacerse trabajar a la máquina desmotadora de serruchos a distintas revoluciones por minuto (RPM) para separar la fibra de las semillas, lo cual puede tener un efecto en la longitud de la fibra, finura y resistencia resultante. El objetivo del presente estudio fue encontrar relación entre la velocidad de los serruchos de la máquina desmotadora utilizados al momento del desmote del algodón y la longitud de fibra, finura y resistencia. La literatura sobre ensayos al respecto es mínima y el objetivo de este experimento es aportar una referencia bibliográfica nueva para la literatura en algodón.

Materiales y Métodos

Se cosechó el algodón en rama tipo Tangüis y se trasladó a la planta procesadora del Programa de Investigación y Proyección Social en Algodonero de la Universidad Nacional Agraria La Molina, en donde se realizó el desmotado de la fibra con una desmotadora de serruchos. Las coordenadas de la universidad son 12° 04’ 55”S 76° 56’ 53?O. Posteriormente se seleccionaron las muestras de fibra al azar para cada tratamiento del ensayo, y en laboratorio se analizaron las variables de calidad.

Se obtuvieron los datos del promedio de diez muestras, se trabajó con diez muestras de entre 18 y 20 gramos de fibra de algodón como unidad experimental. El diseño experimental fue un Diseño completamente al azar (DCA) de tres tratamientos y nueve repeticiones. Se consideraron como variables respuesta la longitud del 2; 5 % de la fibra, al 50, 60 y 70 %, así como la finura y resistencia. Los tratamientos fueron 700, 650 y 580 RPM. Estos aspectos se pueden apreciar en la tabla 1:

Tabla 1. Tratamientos y variables
Tratamientos Variables
700 RPM L2,5
650 RPM L50
580 RPM L60
L70
Finura
Resistencia

Posteriormente, los datos del análisis de laboratorio se tabularon en Microsoft Excel y se analizaron con el programa estadístico R, en busca de diferencias significativas entre los tratamientos mediante la prueba de Tukey de comparación de medias.

Resultados

Los resultados de las variables de las unidades experimentales son las que se presentan en la tabla 2 a continuación:

Tabla 2. Valores observados de las variables
Tratamiento Rep L2.5 L50 L60 L70 Finura Resistencia
700RPM 1 1,235 0,56 0,487 0,414 42565,6 94,982
700RPM 2 1,219 0,558 0,488 0,415 42553,2 93,319
700RPM 3 1,262 0,562 0,497 0,424 42556,3 92,035
700RPM 4 1,245 0,545 0,474 0,4 38173,5 92,461
700RPM 5 1,251 0,533 0,465 0,392 42440,4 93,331
700RPM 6 1,236 0,546 0,469 0,398 42538 91,995
700RPM 7 1,272 0,56 0,492222222 0,419 42425,3 89,398
700RPM 8 1,268 0,546 0,479 0,406 42410,4 86,987
700RPM 9 1,25 0,544 0,488 0,411 42422,4 88,632
650RPM 1 1,304 40,582 0,505 0,429 42458,7 94,084
650RPM 2 1,297 0,585 0,502 0,427 38228,04 91,14
650RPM 3 1,304 0,582 0,503 0,426 42483 97,438
650RPM 4 1,24 0,546 0,477 0,407 29705,7 489,4
650RPM 5 1,274 0,55 0,487 0,413 33912,4 90,648
650RPM 6 1,248 0,556 0,482 0,409 33942,9 90,061
650RPM 7 1,274 0,533 0,486 0,412 29717,9 91,614
650RPM 8 1,257 0,534 0,464 0,396 16982,9 90,441
650RPM 9 1,271 0,55 0,48 0,41 25471,8 92,047
580RPM 1 1,316 0,584 0,502 0,425 42473,8 90,869
580RPM 2 1,285 0,583 0,496 0,423 42446,7 91,756
580RPM 3 1,289 0,574 0,498 0,423 42458,6 9,425
580RPM 4 1,26 0,562 0,486 0,413 38200,7 90,42
580RPM 5 1,26 0,545 0,489 0,416 32995,66667 92,548
580RPM 6 1,28 0,555 0,48 0,408 37720,33333 91,086
580RPM 7 1,273 0,558 0,478 0,407 33924,4 87,169
580RPM 8 1,262 0,559 0,481 0,406 42416,6 87,826
580RPM 9 1,292 0,554 0,469 0,399 42434,6 86,405

Las variables L2,5; L50; L60; L70 y Resistencia cumplieron con los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianzas según las pruebas de Shapiro y Bartlett respectivamente, con pvalues mayores a 0,05. La variable Finura no cumplió ambos supuestos.

En el análisis de varianzas, solo la variable de longitud L2, 5%, la más utilizada comercialmente, presentó diferencia significativa como se aprecia en la tabla 3. Realizando este mismo procedimiento, no se encontró diferencia significativa entre tratamientos para las variables L50%, L60%, L70% y Resistencia. Finura no se analizó por no cumplir los supuestos.

Tabla 3. ANOVA variable L2,5%
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
Tratamiento 2 0,004945 0,0024723 6,233 0,00661**
Residuales 24 0,009520 0,0003967
Signif. codes: 0 ’***’ 0,001 ’**’ 0,01 ’*’60,056 ’.’ 0,1 ’ ’ 1

De acuerdo a la significancia, se realizó la prueba de Tukey de comparación de medias para hallar el mejor tratamiento, como se aprecia en la tabla 4, siendo el tratamiento 700 RPM inferior a los otros dos estadísticamente.

Tabla 4. Prueba de Tukey variable L2,5%
Tratamiento Medida L2,5groups
580RPM 1,279667 a
650RPM 1,274333 a
700RPM 1,248667 b

Este resultado puede apreciarse visualmente en el gráfico de cajas de la fiura 1.

Figura 1.

Gráfico de cajas de la variable L2,5%

Discusión

Se halló diferencia significativa entre tratamientos para la variable Longitud de 2; 5 %, siendo la longitud más corta la del tratamiento 700RPM con un promedio de 1;247. Las medias guardaron la relación inversamente proporcional esperada entre velocidad RPM a la que trabajan los serruchos que separan la fibra de las semillas de algodón, y la longitud del 2; 5 % de la fibra. Una mayor velocidad RPM conlleva un ligero aumento del maltrato de la fibra, cuyo efecto es el acortamiento de la misma. Sobre el particular, Romero (2013) afirma que el proceso de desmotado influye considerablemente en la longitud de la fibra. Sin embargo, este efecto se disipa al medir mayor proporción de la fibra en las variables L50%, L60% y L70%.

La variable finura no fue analizada debido a no cumplir con los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianzas, por lo que no puede establecerse una relación de causalidad. De acuerdo a Cardozier (1957), la regularidad en la finura de una masa de algodón está más estrechamente relacionada a la calidad de los hilos producidos con esta que a la variable longitud, y según Lockuán (2012), el proceso de desmote no tiene influencia en la finura. El resultado no se contradice con la literatura existente, pero se sugiere replicar el experimento varias veces.

Del mismo modo no se halló diferencia significativa entre tratamientos para la variable resistencia. En este último caso, al igual que en el caso de la finura, la variable guarda más relación con las propiedades intrínsecas del algodón en rama. Sin embargo, Lockuán (2012) afirma que el proceso de desmote disminuye la resistencia de la fibra.

Conclusiones

El efecto de la velocidad en revoluciones por minuto (RPM) a la que trabaja la máquina desmotadora de serruchos que separan la fibra de las semillas de algodón, fue limitado. Solo se presentó diferencia significativa en la variable Longitud del 2;5 % de la fibra, la más utilizada comercialmente, y no hubo diferencia estadística en las variables L50%, L60% y L70%.

No pudo establecerse relación de causalidad en el caso de la variable Finura porque no cumplió los supuestos, por lo que se recomienda replicar en otras oportunidades el experimento. Finalmente, no se encontró diferencia significativa en la variable resistencia con respecto a la velocidad RPM a la que trabajan los serruchos.

Referencias Bibliográficas

Angulo, M. 2004. Análisis del cluster textil en el Perú. Tesis para optar el título profesional de ingeniero industrial. Universidad NacionalMayor de SanMarcos. Recuperado de https://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/Tesis/Ingenie/angulo_lm/cap1.PDF?fbclid=IwAR1N6sbx5BpYDqVAGvNaWRwl9QpC607TRDRehzprgEkRVqm_TNor5sIvRXA

Cardozier, R. 1957. Cultivo y Producción del Algodón.México: Editorial Herreros S.A.

Lockuán, F. 2012. La industria textil y su control de calidad. Obtenido de https://issuu.com/fidel_lockuan/docs/iii._la_industria_textil_y_su_control_de_calidad [Consulta: 8 - 7 - 2020].

Romero Carranza, J. 2013. Análisis de criticidad y estudio rcm del equipo de máxima criticidad de una planta desmotadora de algodón. Sevilla España: e-REdING. Obtenido de http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/5311/fichero/4-+Desmotadora+de+algod%C3%B3n.pdf [Consulta: 8 - 7 - 2020].

Ruralnet. 2020. Efectos Del Exceso De Humedad Edáfica Y Ambiental Sobre El Cultivo De Algodón. Obtenido de https://ruralnet.com.ar/efectos-del-exceso-de-humedad-edafica-y-ambiental/ [Consulta: 8 - 4 - 2020].

Correspondencia

*Alfredo Alberto Beyer Arteaga

Teodorico Veramendi ORCID logo
1Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú

Rubén Collantes González ORCID logo
2Instituto de Innovación Agropecuaria de Panamá. Chiriquí, Panamá

Fernando Paz Zagaceta ORCID logo
1Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú

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