229120674-laboratorio-de-humedad.docx

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL

CONTROL DE CALIDAD I (PIT-51-A)

LABORATORIO DE HUMEDAD

ALUMNOS:    PEREZ GUZMAN SAMMY  SALGADO CONTRERAS JEAN PIHER ALEJANDRO

PROFESOR: 

ING. GICELA CAMBORDA PALACIOS

FECHA DE REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO

:

02/11/2013

FECHA DE ENTREGA

:

09/11/2013

LIMA-PERU

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

0

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

ÍNDICE I.

Objetivos

2

II.

Fundamento Teórico

2

III. Tratamiento de Datos y Resultados

5

IV. Conclusiones

12

V.

12

Recomendaciones

VI. Bibliografía

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

12

1

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

LABORATORIO DE HUMEDAD I. II.

OBJETIVOS: FUNDAMENTO TEÓRICO:

III. TRATAMIENTO DE DATOS Y RESULTADOS: A) PARTE I (Humedad Relativa): A.1) Humedad relativa mediante el psicómetro: De acuerdo a los datos obtenidos en la parte experimental, se determinó la humedad relativa haciendo uso de la tabla 6-2 (Tablas psicrométricas para el psicrómetro giratorio). Se interpoló para la determinación de la humedad relativa a una diferencia de temperatura no señalada en la tabla 6-2 (por ejemplo 2,5°C)  Laboratorio 24: Bulbo seco (°C)

Bulbo húmedo (°C)

∆T diferencia entre el bulbo seco y húmedo (°C)

22,0

19,7

2,3

80,9

22,0

19,5

2,5

79,5

22,0

19,5

2,5

79,5

22,0

19,5

2,5

79,5

22,0

19,5

2,5

Humedad Relativa(%HR)

79,5

%HR promedio

79,78

Tabla N°01

𝐻𝑅 = 𝑋 =

∆T

2,0

2,5

3,0

%HR

83,0

X = 79,5

76,0

(76,0−83,0)(2,5−2,0) 3,0−2,0

+ 83,0

𝑯𝑹 = 𝟕𝟗, 𝟓%

Humedad relativa determinada por el higrómetro digital: 66,0% T. bulbo seco: 74,7⁰F ‹› 23,72°C T. bulbo húmedo: 74,3⁰F ‹› 23,5°C  Sala de hilandería: Bulbo seco (°C)

Bulbo húmedo (°C)

∆T diferencia entre el bulbo seco y húmedo (°C)

Humedad Relativa(%HR)

20,0

19,0

1,0

91,0

20,0

19,5

0,5

95,5

20,0

19,5

0,5

95,5

20,0

19,0

1,0

91,0

20,0

19,0

1,0

91,0

%HR promedio

92,8

Tabla N°02

∆T

0,0

0,5

1,0

%HR

100,0

X = 95,5

91,0

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

2

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA 𝐻𝑅 = 𝑋 =

(91,0−100,0)(0,5−0,0) 1,0−0,0

+ 100,0

𝑯𝑹 = 𝟗𝟓, 𝟓%

Humedad relativa determinada por el higrómetro digital: 65,0% T. bulbo seco: 74,0⁰F ‹› 23,33°C T. bulbo húmedo: 72,9⁰F ‹› 22,72°C  Sala de tejeduría: Bulbo seco (°C)

Bulbo húmedo (°C)

∆T diferencia entre el bulbo seco y húmedo (°C)

22,0

19,0

3,0

76,0

20,5

19,0

0,5

95,5

20,0

19,0

1,0

91,0

20,0

19,0

1,0

91,0

20,0

19,0

1,0

91,0

%HR promedio

Humedad Relativa(%HR)

88,9

Tabla N°03

𝐻𝑅 = 𝑋 =

∆T

0,0

0,5

1,0

%HR

100,0

X = 95,5

91,0

(91,0−100,0)(0,5−0,0) 1,0−0,0

+ 100,0

𝑯𝑹 = 𝟗𝟓, 𝟓%

Humedad relativa determinada por el higrómetro digital: 67,0% T. bulbo seco: 71,8⁰F ‹› 22,11°C T. bulbo húmedo: 71,3⁰F ‹› 21,83°C  Patio de la Escuela Profesional de Ing. Textil: Bulbo seco (°C)

Bulbo húmedo (°C)

∆T diferencia entre el bulbo seco y húmedo (°C)

19,0

19,5

0,5

95,5

19,0

19,5

0,5

95,5

18,5

19,0

1,5

86,5

18,5

19,5

1,0

91,0

18,5

19,5

1,0

91,0

%HR promedio

Humedad Relativa(%HR)

91,9

Tabla N°04

𝐻𝑅 = 𝑋 =

∆T

0,0

0,5

1,0

%HR

100,0

X = 95,5

91,0

(91,0−100,0)(0,5−0,0) 1,0−0,0

+ 100,0

∆T

1,0

%HR

91,0

𝑯𝑹 = 𝟗𝟓, 𝟓%

1,5

2,0

X = ,0

82,0

Tabla N°04

𝐻𝑅 = 𝑋 =

(82,0−91,0)(1,5−1,0) 2,0−1,0

+ 91,0

𝑯𝑹 = 𝟖𝟔, 𝟓%

Humedad relativa determinada por el higrómetro digital: 56,0%

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

3

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA T. bulbo seco: 77,9⁰F ‹› 25,5°C

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

T. bulbo húmedo: 62,8⁰F ‹› 21,0°C

4

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA B) PARTE II B.1) Contenido de humedad y recuperación de humedad (regain) de las muestras: Pc= Peso de la canastilla Po = Peso húmedo Ps = Peso seco Pc (gr)

Pc + Po (gr)

Pc + Ps (gr)

Po (gr)

Ps (gr)

Lana

32,29

47,01

45,08

14,72

12,79

Algodón

35,13

48,60

47,46

13,47

12,33

Polyester

42,86

44,78

44,74

1,92

1,88

Hilo de algodón

35,15

38,52

38,27

3,37

3,12

Tabla N°05

Hallando el contenido y recuperación de humedad. 𝐶ℎ = Contenido de humedad 𝑅𝑔% = Recuperación de humedad (regain) 𝑪𝒉 =

(𝑷𝒐 − 𝑷𝒔) × 𝟏𝟎𝟎% 𝑷𝒐

𝑹𝒈% =

(𝑷𝒐 − 𝑷𝒔) × 𝟏𝟎𝟎% 𝑷𝒔

Lana

13,11

15,09

Algodón

8,46

9,25

Polyester

2,08

2,13

Hilo de algodón

7,42

8,01 Tabla N°06

B.2) Recuperación de humedad de mezcla de hilo de algodón y polyester: 𝑨% × 𝑹𝒂 + 𝑩% × 𝑹𝒃 𝑹𝒈𝒎 = 𝑨% + 𝑩% 𝑅𝑔𝑚 : Regain de la mezcla. 𝐴%: Porcentaje del componente A en la mezcla (hilo de algodón). 𝑅𝑎: Regain comercial del componente A (hilo de algodón). 𝐵%: Porcentaje del componente B en la mezcla (polyester). 𝑅𝑏: Regain comercial del componente B (polyester). Haciendo uso de la tabla 10.1 (Valores de Recuperación de Humedad determinadas por la ASTM comité D-13), los valores comerciales del regain del hilo algodón no está definido, entonces se trabajó con el valor del regain a condiciones estándar. Regain comercial

Regain a condiciones estándar

Hilo de algodón

______

8,5

Polyester

0,0

0,4 Tabla N°07

Método analítico (vía formula)  Para una mezcla de 70% hilo de algodón y 30% polyester:

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

5

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

𝑹𝒈𝒎 =

𝟕𝟎% × 𝟖, 𝟓 + 𝟑𝟎% × 𝟎, 𝟒 = 𝟔, 𝟎𝟕% 𝟕𝟎% + 𝟑𝟎%

Método gráfico: 10

10

9 8

8

% Recuperación de humedad del algodón

7

6.07

y = -0.081x + 8.5

6

6

5 4

4

3 2

2

1

0.4

0

0 0

10

100

90

20 80

30

40

70

60

50

60

70

50

40

30

Polyester

Hilo de algodón

80 20

90

100

10

0

Gráfico N°01

En la ecuación de la recta: y = -0,081x + 8,5 Para x=30% (poliéster)

y=-0,081(30)+8,5=6,07

B.3) Hallar el título y el peso corregido a una recuperación estándar (Rs de 7,5) de un hilado de algodón de título conocido, sabiendo la recuperación de la humedad real (Ra) de un espécimen de hilo conocido es como sigue: 𝑵=

𝒏 × (𝟏𝟎𝟎 + 𝑹𝒂) (𝟏𝟎𝟎 + 𝑹𝒔)

N: Titulo de hilo corregido a una recuperación de humedad de referencia. 𝑛 : Titulo de hilado a una recuperación Ra. Ra: Recuperación de humedad real al momento de la prueba. (Tabla N°06. Ra=8,01) Rs: Recuperación estándar o de referencia.(Dato Rs = 7,5) Para el algodón tanguis peinado 20/1 Ne, se halló el valor de "𝑛"con los datos del peso del hilo por cada muestra de 120 yarda. Peso “W” (gr) 3,33 3,32 3,27 3,33 3,32 Peso promedio = 3,314 Tabla N°08

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

6

% Recuperación de humedad del poliéster

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

64,8 64,8 = = 19,55 𝑊𝑔𝑟120𝑦𝑑 3,314

𝑛=

% Error =│

20−19,55 20

│ × 100% = 2,25%

Título de hilo corregido: 𝑁=

19,55 × (100 + 8,01) = 19,64 𝑁𝑒 (100 + 7,5)

Peso corregido (se tomó el regain estándar ya que el regain comercial no está definido para el algodón y el Ps=3,12 de la Tabla N°05): 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑜 =

𝑃𝑠 × (100 + 𝑅𝑒𝑐𝑢𝑝. 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙) (100 + 𝑅𝑎)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑜 =

3,12 × (100 + 7,5) = 3,11𝑔 (100 + 8,01)

B.4) Hallar el peso comercial o corregido para un lote completo de 86 fardos de algodón, sabiendo que cada fardo pesa 520lb y la tara total es de 15kg. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 = (𝑊 − 𝑡) ×

(100 + 𝑅𝑐) (100 + 𝑅𝑎)

W: Peso bruto del material como se recibe. 𝑡: Peso de la tara. Rc: Regain comercial. Ra: Recuperación de humedad real (Tabla N°06. Ra=9,25) Sea el peso bruto total: 𝑊 = 86 × 520𝑙𝑏 ×

0,4536𝑘𝑔 = 20284,992 Kg 1𝑙𝑏

Remplazando valores y tomando el regain estándar =8,5 en lugar del regain comercial. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 = (20284,992 − 15) ×

(100 + 8,5) = 20130,839𝑘𝑔 (100 + 9,25)

B.5) Elaborar un certificado de acondicionamiento o certificado para vender o comercializar 15000Kg de algodón sabiendo que el regain estándar (Rs) es 8,5. Peso seco 190gr de la muestra. Peso húmedo de la muestra 200gr.

CERTIFICADO DE ACONDICIONAMIENTO PARA VENTA DE ALGODON Cliente

Fecha

Fibra

Algodón Pima

Producto

Hilado

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

01/06/13

7

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA CARACTERÍSTICAS Peso húmedo de la muestra

200g

Peso seco de la muestra

190g

Peso acondicionado

206.15g

Factor de corrección

1.031

Peso de exportación

14981.09

Peso corregido

206.15

Regain

11.11%

Finura

3.35 micronaire

Longitud

41.35mm

Grado de amarillamiento Reflactancia Resistencia

95 Pressley

Grado de Madurez Porcentaje de Impureza Uniformidad

>48%

Color

Blanco Cremoso

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

8

FIQT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA IV. CONCLUSIONES:

 Las humedades relativas determinadas con el psicrómetro de giro en los ambientes de laboratorio de control de calidad, sala de tejeduría, sala de hilatura y el patio de ingeniería textil son 79.78%, 92.8%, 88.9% y 91.9% respectivamente.  Los datos de las humedades relativas obtenidas por el higrómetro digital difieren en gran cantidad de los encontrados con el psicrómetro de giro.  Para determinar el contenido de humedad o la recuperación de humedad de fibras textiles, estas deben de estar aclimatadas antes de hacer las pruebas correspondientes.  Se llega a la conclusión de que los materiales textiles absorben humedad, esto se comprobó cuando al realizar el pesado antes y después de ser secados en el horno Emerson se encontró una diferencia en ellos.  El regain en una mezcla es un valor entre los regain que lo conforman, en la experiencia el regain para una mezcla de 70/30 algodón polyester fue de 6.07%. Esto también se puede apreciar en la gráfica.  El algodón crudo como también el hilo de algodón no presenta un regain comercial, es por eso que se hace uso de su regain estándar o el regain actual según lo convenga.  El título de un hilado de algodón es afectado debido a la humedad que este absorbe, para determinar el título corregido hay que hacer uso del regain estándar y el actual al cual está sometido.  En los distintos experimentos para determinar el contenido de humedad, recuperación de humedad, titulo corregido, peso corregido y peso comercial, se hizo uso del regain determinado en el laboratorio, estos valores pueden tener un margen de error, debido a que no se secó el suficiente tiempo.  El peso corregido es el peso con el cual se comercializa el hilado.  El certificado de acondicionamiento para la venta de algodón es de gran ayuda para la comercialización de este y de otros productos.

V.

RECOMENDACIONES:  Para una buena medida de temperaturas del psicómetro se debe agitar circularmente por un mínimo de 20 a 30 segundos.  Los datos a tomar del psicómetro se empezaran a registrar una vez que empiecen a asemejarse y se usaran los cinco datos siguientes.  El higrómetro digital se deja que se estabilice por unos segundos, y también se recomienda alejarse una un poco para no afectar la toma de los datos por el higrómetro digital.  El peso de la canastilla debe ser igual para todos, por lo tanto se debe escoger una canastilla completa (con todos sus barrotes) para que el error sea mínimo.  El peso de la muestra debe permanecer en el horno 60 min para evitar el contenido de humedad en esta, y así los cálculos sean más exactos.

VI. BIBLIOGRAFÍA:  Guía de Laboratorio de Control de Calidad Textil  www.ipaperu.org  www.ASTM.org

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD

9