La Clasificación del Algodón

Transcripción

1 La Clasificación del Algodón Documento preparado por el Sistema Producto Algodón de Baja California, A.C. Agradeciendo las atenciones brindadas por parte del personal de Agricultural Marketing Service del US Department of Agricultura (USDA), en Visalia CA. Diciembre de 2015

2 CONTENIDO I. Antecedentes II. Introducción. III. Resumen. IV. Clasificación del Algodón. A. Factores de Calidad Determinados por la Clasificación del Algodón B. Determinaciones del Clasificador. V. Confiabilidad de datos de Clasificación. VI. Control de Calidad.

3 I. Antecedentes. El valle de Mexicali surgió a principios del siglo XX como parte de la expansión de la frontera agrícola del suroeste de Estados Unidos. No se puede explicar esto sin la participación de capitalistas estadunidenses que se adueñaron de la tierra y del agua del valle de Mexicali, estableciendo las bases de un desarrollo agroindustrial que giró alrededor del cultivo del algodón. Una empresa, subsidiaria de la Anderson, Clayton & Company, tuvo un papel relevante en ese proceso, logrando convertir al valle de Mexicali en uno de los principales productores de algodón de México. La Anderson, Clayton adquirió las dos terceras partes de las acciones de La Jabonera, con lo que se convirtió en prácticamente la dueña de esa empresa. Estableció en el valle de Mexicali un sistema de crédito agrícola mediante el cual habilitaba a los agricultores para que contaran con el financiamiento necesario para sembrar sus tierras, desde su preparación hasta la cosecha del cultivo. La condición era que sembraran algodón y que éste, en hueso, fuera entregado a la empresa refaccionadora, que a su vez aseguraba la

4 materia prima que despepitaba en sus instalaciones y la semilla que posteriormente industrializaba en sus molinos. Al lado de La Jabonera original había otras empresas dedicadas al despepite del algodón, como la Mexican Chinese Ginning Company, S. A., después llamada Despepitadora de Mexicali mejor conocida como La Chinesca, y la Compañía Algodonera de Baja California, S. A., pionera en la región de esa actividad productiva. Junto con ellas, otras empresas del ramo, siguiendo el cultivo de esta malvácea, se establecieron en el lugar posteriormente y coadyuvaron para que el valle de Mexicali fuera, a mediados del siglo XX, uno de los más importantes productores de algodón en la república mexicana, sólo superado por la Comarca Lagunera. En 1954, el valle de Mexicali desplazó a la Comarca Lagunera al producir pacas de algodón en las hectáreas sembradas ese año, un promedio de 2.20 pacas por hectárea, conquistando el primer lugar como productor de algodón en la república mexicana (Kerig, 2001, p. 165; Aboites, 2013, p. 401). Una vez que las pacas habían sido clasificadas, se colocaban en los patios de almacenaje. De la "evaluación" que se hacía a la fibra dependían las ganancias obtenidas en la cosecha, lo que involucraba al agricultor, comprador, exportador y consumidor, en este caso, la industria textil. Cuando la paca salía de la planta despepitadora, se tomaba una muestra de cada lado de la misma y se le ponía una marca con un cupón de etiqueta numerada para su futura identificación. Esto explica la importancia del edificio donde estaba el "cuarto de clasificación de algodón", y de los clasificadores, hombres expertos en este tipo de tareas.

5 II. Introducción En 1907, un grupo internacional de representantes de la industria del algodón se reunió en Atlanta, Georgia, para discutir los graves problemas que se estaban presentando en la comercialización del algodón. Se aprobó una resolución por la cual se recomendaba el establecimiento de normas uniformes en la industria para eliminar las diferencias de precios entre los distintos mercados, proporcionar un medio para resolver disputas, hacer entender al agricultor el valor de su producto, y por lo tanto colocarle en una mejor posición para negociar, y para beneficiar en general a la industria del algodón. En respuesta a esta y otras iniciativas similares, durante los años siguientes, se aprobaron leyes que autorizaban al Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) a desarrollar una normativa para la regulación y clasificación del algodón y ofrecer servicios de clasificación del producto. Con ello se inició una relación entre la industria y el gobierno, que permanece estrecha y útil hasta nuestros días. Esta larga asociación demuestra que la industria y el gobierno pueden colaborar, respetando cada uno el papel del otro, para producir resultados benéficos para la nación y para sus clientes en el extranjero.

6 III. Resumen Naturaleza del Algodón. Desde el punto de vista botánico, hay tres grupos principales de algodón que tienen importancia comercial. El primer grupo (Gossypium hirsutum) es nativo de México y América Central y ha sido desarrollado para su amplio uso en los Estados Unidos, ya que representa el 95% de la producción del país. Este grupo se reconoce en Estados Unidos como Upland Americano y varía en longitud entre 7/8 y 1 5/16 pulgadas. Un segundo grupo botánico (G. barbadense) que representa el resto de la producción de los Estado Unidos, tiene su origen en América del Sur. Su longitud varía entre 1 ¼ y 1 9/16 pulgadas; en los Estados Unidos se denomina Pima americano, pero se conoce comúnmente como algodón de fibra extra larga (ELS por sus siglas en inglés). Un tercer grupo (G. herbaceum y g. arboreum) incluye algodones de longitud inferior a ½ a 1 pulgada, nativos de la India y Asia Occidental. Ningún algodón de este tipo se cultiva en los Estados Unidos. Una sola fibra de algodón puede contener más de 100 millones de fibras individuales. Cada una de ellas es un retoño de una célula que se desarrolla en la capa superficial de la semilla del algodón. Durante las primeras etapas del crecimiento, la fibra alcanza su longitud final como un tubo fino con paredes. A medida que madura, la pared de la fibra aumenta de grosor gracias a los depósitos de celulosa que se acumulan dentro del tubo y que dejan un área hueca en el centro. Cuando el periodo de crecimiento termina y el material vivo muere, la fibra se colapsa y se enrolla alrededor de su propio eje. IV. La Clasificación del Algodón. El término clasificación del algodón se refiere a la aplicación de procedimientos estandarizados desarrollados por el USDA (United States Department of Agriculture por sus siglas en ingles) para la medición de aquellos atributos físicos de la fibra de algodón que afectan la calidad del producto terminado y/o la eficiencia manufacturera. La clasificación del USDA corrientemente consiste en determinaciones de longitud de fibra, uniformidad de la longitud, resistencia, Micronaire, color, preparación, hoja y materias extrañas. Continúa la investigación y desarrollo de la tecnología para medir rápidamente otras importantes características de la fibra, tales como madurez, pegajosidad y contenido de fibra corta.

7 Prácticamente todo el algodón cultivado en los Estados Unidos es clasificado por el USDA a solicitud de los productores. Si bien la clasificación no es obligatoria, los agricultores generalmente la encuentran esencial para comercializar sus cosechas y por la participación en el programa de precio sostén del USDA. Todos los usuarios del servicio pagan un arancel para recuperar los costos de la clasificación. Las mediciones para los factores de calidad son realizadas por instrumentos de precisión de alto volumen, comúnmente referido como clasificación H.V.I. ( High Volume Instruments ).

8 A pesar de que el USDA provee mediciones por instrumentos de color e impureza, el método tradicional del clasificador para la determinación del color, hoja y materias extrañas se mantiene útil para la industria del algodón y continúa siendo incluido como parte de la clasificación oficial del USDA Las condiciones atmosféricas influyen en las mediciones de las propiedades de la fibra del algodón. Por lo tanto, la temperatura y humedad del laboratorio de clasificación deben ser controladas firmemente. La temperatura es mantenida a 70º F (21ºC), más o menos 1º, y la humedad relativa es mantenida a 65 %, más o menos 2 %. Tener la posibilidad de establecer un laboratorio de clasificación de algodón mediante instrumentos HVI, le brinda a los productores la oportunidad de mejorar las condiciones que se establecen para la venta de su algodón, mediante una medida confiable y estandarizada de la calidad de su producto. A. Factores de Calidad Determinados por la Clasificación del Algodón Determinaciones por Medio de Instrumentos. Mediciones para los siguientes factores de calidad son realizadas por instrumentos de precisión de alto volumen, comúnmente referido como clasificación H.V.I. ( High Volume Instruments ). Longitud de Fibra (UHML/ LEN) La longitud de la fibra es la longitud promedio de la mitad más larga de las fibras (longitud media de la mitad superior). La misma es informada en centésimas y 32 avos de pulgada (ver tabla de conversión). Es medida pasando una barba de fibras paralelas a través de un punto de detección. La barba es formada cuando las fibras de una muestra de algodón son tomadas por una grampa, después peinada y cepillada para enderezar y paralelizar las fibras.

9 TABLA DE CONVERSION DE LONGITUD Pulgadas 32 avos mm Pulgadas 32 avos mm 0,79 y más corta 24 20,1 y más corta 1,11-1, ,80-0, ,86-0, ,90-0, ,93-0, ,96-0, ,99-1, ,02-1, ,05-1, y más larga 44 y más larga 34.5 y más larga 1,08-1, La longitud de la fibra es fundamentalmente determinada por la variedad, pero la exposición de las plantas de algodón a temperaturas extremas, deficiencias de agua o de nutrientes, puede acortar la longitud. Una limpieza y/o un secado excesivos en el despepite puede también resultar en longitud de fibra más corta. La longitud de la fibra afecta a la resistencia del hilado, la regularidad del hilado y la eficiencia del proceso de hilatura. La finura del hilado que puede ser exitosamente producido a partir de determinadas fibras es también influenciada por la longitud de la fibra. Uniformidad de la Longitud (UI_UNF) La uniformidad de la longitud es la relación entre la longitud media y la longitud media de la mitad superior de las fibras y es expresada como un porcentaje. Si todas las fibras en la paca fueran de la misma longitud, la longitud media y la longitud media de la mitad superior serían iguales, y el índice de la uniformidad sería 100. Sin embargo, hay una variación natural en la longitud de las fibras del algodón, de manera que la uniformidad de la longitud será siempre menos que 100. La siguiente tabla puede ser usada como una guía en la interpretación de las mediciones de la uniformidad de la longitud.

10 GRADO DE UNIFORMIDAD INDICE DE UNIFORMIDAD DE LA LONGITUD HVI (%) Muy alta Arriba de 85 Alta Intermedia Baja Muy baja Debajo de 77 La uniformidad de la longitud afecta la regularidad y la resistencia del hilado y la eficiencia del proceso de hilatura. Está relacionada también con el contenido de fibra corta (fibra más corta que media pulgada). El algodón con un bajo índice de uniformidad probablemente tiene un alto porcentaje de fibras cortas. Tal algodón puede ser dificultoso de procesar y probablemente producir hilados de baja calidad. Resistencia de la Fibra (STR) Las mediciones de resistencia son informadas en términos de gramos por tex. Una unidad tex es igual al peso en gramos de metros de fibra. Por lo tanto, la resistencia informada es la fuerza en gramos requerida para romper una cinta de fibra de un tex de tamaño. La siguiente tabla puede ser usada como una guía en la interpretación de las mediciones de la resistencia de fibra. GRADO DE RESISTENCIA RESISTENCIA DE HVI(gramos por tex) Muy resistente 31 y arriba Resistente Promedio Intermedio Débil 23 y debajo Las mediciones de resistencia son hechas sobre las mismas barbas de algodón que son usadas para la medición de longitud de fibra. La barba es apretada en dos juegos de rampas, separadas un octavo de pulgada, y es determinada la cantidad de fuerza requerida

11 para romper las fibras. La resistencia de fibra es fundamentalmente determinada por la variedad. Sin embargo, puede ser afectada por deficiencia de nutrientes en la planta y exposición a la intemperie. Existe una alta correlación entre resistencia de fibra y resistencia de hilado. También, el algodón con alta resistencia de fibra probablemente tenga menos rotura durante el proceso manufacturero. Micronaire (MIC) El Micronaire es una medida de finura y madurez de la fibra. Un instrumento de corriente de aire es usado para medir la permeabilidad del aire de una masa constante de fibras de algodón comprimidas a un volumen fijado. La tabla siguiente puede ser usada como una guía en la interpretación de las mediciones de Micronaire. RELACION DE LECTURAS MICRONAIRE A VALOR DE MERCADO 3.4 e inferior y superior Rango de premio Rango de base Rango de descuento Las mediciones de Micronaire pueden ser influenciadas durante el período de crecimiento por condiciones ambientales tales como humedad, temperatura, luz solar, nutrientes de la planta y extremos en poblaciones de plantas o capullos. La finura de la fibra afecta el comportamiento del proceso y la calidad del producto final en varias formas. En los procesos de apertura, limpieza y cardado, algodones de bajo Micronaire, o fibra fina, requieren velocidades de proceso más bajas para prevenir daño a las fibras. Hilados confeccionados con fibras más finas resultan en más fibras por sección transversal, lo que a su vez produce hilados más resistentes. Retención y absorbencia de

12 tintura varían con la madurez de las fibras. Cuanto mayor la madurez, mejor la absorbencia y retención. Color (Rd) (+b) El color del algodón es determinado por el grado de reflectancia (Rd) y amarillez (+b). La reflectancia indica cuánto brillo o apagamiento tiene una muestra y la amarillez indica el grado de pigmentación de color. Es usado un código de color de tres dígitos. El código de color está determinado por la localización del punto en el cual intersectan los valores Rd y +b sobre el diagrama para algodón Upland del colorímetro de algodón Nickerson - Hunter. El color de las fibras de algodón puede ser afectado por lluvias, heladas, insectos y hongos, y por manchado a través del contacto con el suelo, pastos, u hojas de la planta de algodón. El color también puede ser afectado por niveles excesivos de humedad y temperatura mientras el algodón está siendo almacenado, antes y después del desmote. A medida que el color del algodón se deteriora debido a condiciones ambientales, aumenta la probabilidad de reducir la eficiencia del proceso. El deterioro del color también afecta la capacidad de las fibras para absorber y retener tinturas y acabados. Impureza (TR_CNT,AREA,GRADE) La impureza es una medida de cantidad de otros materiales que no sean fibra en el algodón, tales como hoja y corteza provenientes de la planta de algodón. La superficie de la muestra de algodón es explorada por una videocámara y el porcentaje de la superficie del área ocupada por partículas de impurezas es calculada. Aunque la determinación de impurezas y el grado de hoja del clasificador no son lo mismo, existe una correlación entre ambos como se muestra en la siguiente tabla.

13 RELACION DE MEDICIONES DE IMPUREZA CON GRADO DE HOJA DEL CLASIFICADOR Medición de impureza (Promedio 4 años)(% área) Grado de hoja del clasificador B. Determinaciones del Clasificador A pesar de que el USDA provee mediciones por instrumentos de color e impureza, el método tradicional del clasificador para la determinación del color, hoja y materias extrañas se mantiene útil para la industria del algodón y continúa siendo incluido como parte de la clasificación oficial del USDA. Grado de Color (C-GRADE) Hay 25 grados de color oficiales para algodón Americano, más cinco categorías debajo de grado de color, como se muestra en la tabla siguiente. El USDA mantiene los estándares físicos para 15 de los grados de color. Los otros son estándares descriptivos.

14 GRADOS DE COLOR DEL ALGODON Vigente 1993 Manchado Blanco Ligero Manchado Teñido Teñido Amarillo Good Middling 11* Strict Middling 21* 22 23* Middling 31* 32 33* 34* 35 strict Low Middling 41* 42 43* 44* - Low Middling 51* 52 53* 54* - Strict Good Ordinary 61* 62 63* - - Good Ordinary 71* Below Grade 81* * 85 (*) Estándares Físicos. Todos los otros son descriptivos. Grado de Hoja El grado de hoja del clasificador es una estimación visual de la cantidad de partículas de hoja de la planta en el algodón. Hay siete grados de hoja, designados como grado de hoja 1 hasta 7, y todos están representados por estándares físicos. Además, hay una designación debajo de grado que es descriptiva. El contenido de hoja es afectado por la variedad de algodón, métodos de cosecha y condiciones de cosecha. La cantidad de hojas remanente en la fibra después del despepite depende de la cantidad presente en el algodón previo al desmote y del tipo y cantidad de equipo de limpieza y secado usado. Aún con los métodos más cuidadosos de cosecha y despepite, una pequeña cantidad de hojas queda en la fibra de algodón. Desde el punto de vista manufacturero, el contenido de hoja es todo desperdicio, y hay un factor de costo asociado con su extracción. También, partículas pequeñas no pueden siempre ser exitosamente extraídas y esas partículas pueden disminuir la calidad de la tela terminada.

15 V. Confiabilidad de los datos de Clasificación La posibilidad de reproducir los resultados de clasificación de un laboratorio a otro, es una medida que se utiliza para determinar la confiabilidad de los datos que produce. La reproducción de los mismos datos en diferentes laboratorios es más difícil que dentro del mismo laboratorio o máquina, debido a que es también más difícil mantener condiciones de prueba idénticas. Una comparación de los resultados en los distintos laboratorios proporciona una evaluación más realista del grado de similitud que se puede esperar en el laboratorio del fabricante después del envío del material a la planta textil. VI. Control de Calidad El término exactitud se refiere a la capacidad de un instrumento para medir correctamente una cierta propiedad en relación con su valor auténtico. El término precisión se refiere a la capacidad de un instrumento para reproducir el mismo resultado todo el tiempo. Acondicionamiento del Laboratorio. Las condiciones atmosféricas influyen en las mediciones de las propiedades de la fibra de algodón. Por tanto, la temperatura y la humedad del laboratorio de clasificación deben controlarse perfectamente. La temperatura debe mantenerse a 70ºF, más o menos 1 grado, y la humedad relativa se debe mantener al 65 por ciento, más o menos 2 por ciento. Acondicionamiento de la muestra. Las muestras se preparan para igualar el contenido de humedad con las condiciones atmosféricas aprobadas. Las muestras preparadas tendrán un contenido de humedad de entre 6,75 y 8.25 por ciento (peso en seco). Las muestras se pueden preparar en forma activa o pasiva. En la preparación pasiva, las muestras se colocan en capas de a una en bandejas que tienen el fondo perforado para permitir la libre circulación del aire. Las muestras deben estar expuestas a la atmósfera aprobada hasta que se alcance el nivel de humedad especificado, generalmente durante 48 horas.

16 En la preparación activa, se utiliza una unidad de acondicionamiento rápido en el cual se hace circular aire a través de la muestra en las condiciones atmosféricas aprobadas hasta que se alcanza el equilibrio. El periodo de tiempo requerido para preparar las muestras adecuadamente puede reducirse a 10 minutos. Selección de Algodón Para uso en la Calibración. El algodón para la calibración de los instrumentos debe pasar controles de selección rigurosos. Como primer paso, el USDA lleva a cabo una búsqueda intensa en busca de las pacas de algodón más uniformes de la cosecha. Las candidatas pasan por un proceso de selección destinado a determinar cuál de ellas muestra la mayor uniformidad en la calidad de la fibra y para ello se someten a prueba seis muestras sacadas de cada una de las pacas. Las pacas que no producen resultados muy uniformes no se siguen considerando como candidatas. Las que pasan las pruebas preliminares pasan por un análisis detallado, para determinar si cumplen con los estándares del USDA para su certificación y uso como algodón de calibración. Calibración de los Instrumentos: Los instrumentos son calibrados para longitud, uniformidad de la longitud y resistencia, usando algodones de calibración. Para calibrar el Micronaire son utilizados calibradores especiales (tipo chupón) que cuentan con la aprobación de USDA. Para calibrar mediciones de color e impureza son usados azulejos cerámicos. Además de la calibración, las muestras de valores conocidos son probadas en cada instrumento varias veces en cada turno de ocho horas. Si el valor de prueba se desvía del valor conocido más que los límites de tolerancia especificados, se toman acciones correctivas. Las tolerancias de calibración del U.S.D.A. son: Tolerancia del Factor de Calidad (+/-) Micro naire (unidades) 0,100 Color Rd (unidades) 0,300 Color +b (unidades) 0,300

17 Impureza (% de área) 0,020 Longitud (pulgadas) 0,010 Uniformidad (%) 1,000 Resistencia (gramos/tex) 0,700 Todos los días, antes de analizar las muestras, el equipo HVI es calibrado con los patrones (adquiridos previamente al USDA) de corto y largo y con los mosaicos de color y basura, estas calibraciones son revisadas diariamente por el responsable de toda la operación. Cumplimiento de normas sanitarias, ambientales y otras. El laboratorio de clasificación debe cumplir con la norma internacional ASTM D1776 relativa a las Prácticas Estándar para Acondicionamiento y Textiles de Ensayo, que conlleva a tener un estricto control sobre las condiciones ambientales bajo las cuales se realiza la prueba, básicamente temperatura y humedad. Temperatura: 70.0 ºF ± 2.0 ºF (21.0 ºC ± 1.0 ºC) Humedad Relativa: 65% ± 2% Tempo de Acondicionamiento: 48h mínimo 24h

18 Sistema Producto Algodón de Baja California, A.C. Laboratorio HVI ubicado en Km 27.5 Carretera Mexicali San Luis Río Colorado, Son. Ejido Sinaloa, Valle de Mexicali, B.C. Teléfono: