Innovación en tejido

Los fabricantes de tecnología de tejido están en camino de desarrollar máquinas preparadas para la Industria 4.0.

Por el Dr. Abdel-Fatah M. Seyam, editor técnico

ITMA siempre significa nueva tecnología. En la última edición, los desarrollos se caracterizaron por tecnologías innovadoras, formación digital de tejidos y prendas, impresión digital, atención a cuestiones de sostenibilidad, formación de productos innovadores (como textiles electrónicos, 3D y ropa deportiva) y software.

Durante la ITMA, los stands de tejido contaron con una gran afluencia de visitantes. Los principales fabricantes de máquinas demostraron máquinas diversificadas para la formación de productos tejidos para prendas de vestir, textiles para el hogar y aplicaciones textiles técnicas; y comercializó sus tecnologías como preparadas para la Industria 4.0.

Para ser competitivo y satisfacer la demanda de diversidad de nuevos productos, se necesitan máquinas de creación rápida de prototipos para la producción de muestras y la evaluación previa a la producción. El uso de urdidores, encoladores y telares de producción para producir muestras pequeñas conduce a pérdidas significativas de producción y desperdicio de material.

CCI Tech Inc. , Taiwán, se especializa en urdidores de muestras, bobinadoras de apresto y máquinas de tejer muestras. La empresa mostró su nueva urdidora de muestras Lutan.com con fileta integrada en el anillo de urdido móvil, que ofrece ahorro de espacio en comparación con las versiones anteriores de Lutan v5.0 y v3.6.

Lutan.com presenta un ancho de trabajo de 2,6 metros, un rango de longitud de urdimbre de 15 a 500 metros, una velocidad de urdimbre de 14.400 metros por minuto (m/min), una capacidad de 24 filetas, una circunferencia del tambor de patrón de 5 metros y 10 varillas de arrendamiento. La máquina es capaz de producir secuencias de colores complejas para muestras de ancho estrecho y producción de tiradas medianas. Lutan.com está equipado con el software Lutronic y SE-edit integrado con una interfaz fácil de usar para configurar la secuencia de colores, el número y la ubicación de los arrendamientos y otras especificaciones de deformación. Según la entrada del usuario, la máquina forma automáticamente la urdimbre con las especificaciones deseadas. Los eventos de transmisión requieren la intervención del operador para transferir la urdimbre del tambor de patrón a la viga de urdimbre.

CCI Tech también ofrece bobinadoras encoladoras, una máquina que presenta la ruta más sencilla para fabricar paquetes de hilo encolados para urdidores de muestras. La empresa presentó recientemente la bobinadora dimensionadora de 2 husillos Taroko, que se ofrece en versiones modulares de 2 y 4 husillos para un máximo de 4 módulos o 16 husillos. Cada huso se controla individualmente mediante un sistema de conducción dedicado, una caja de tamaño y una zona de calentamiento, lo que permite a la máquina procesar diferentes hilos con diferentes fórmulas de tamaño, concentraciones de tamaño o recogida en húmedo de tamaño. La máquina puede funcionar con una velocidad de dimensionamiento de hasta 500 m/min. El Taroko está equipado con PC industrial/SO Windows y acceso a Internet vía WiFi/Ethernet para control y seguimiento remoto de cada posición.

Durante la ITMA, CCI Tech también presentó dos de sus máquinas de tejer de muestra con un solo estoque: evergreen II y Kebalan. El evergreen II tiene las mismas características que la versión anterior evergreen I, pero es más compacto y mucho más rápido. Está disponible en anchos de tejido de 50 centímetros (cm) o 90 cm y puede funcionar a una velocidad de tejido de hasta 100 picos por minuto (ppm). La Kebalan, que todavía se encuentra en la fase de prototipo, ofrece una alta velocidad de tejido de 300 ppm, un récord en tejido de muestras. El movimiento de calado utiliza 8 o 16 arneses, con control de arneses individual mediante servomotores, detección de rotura de trama y movimiento de parada de urdimbre opcional. La máquina está equipada con ocho alimentadores de trama para hacer frente al tejido de alta velocidad.

Con sede en AlemaniaKarl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH Mostró el urdidor de muestra Multi-Matic®32 en la ITMA 2019. El 32 indica la capacidad de la fileta, lo que permite el uso de 32 colores de hilo diferentes. Hay disponibles tres versiones de Multi-Matic, con capacidad de fileta de 32, 64 y 128 paquetes enrollados, que brindan flexibilidad en términos de capacidad de fileta según el espacio y las aplicaciones requeridas por los tejedores. En la Tabla 1 se muestra una comparación de las tres versiones de Multi-Matic. Las máquinas son capaces de producir longitudes de urdimbre que varían de 35 a 1.050 metros para el modelo 32, o de 35 a 1.500 metros para las versiones 64 y 128. Con tal variedad de longitudes y anchos de urdimbre, las máquinas son capaces de producir urdimbres cortas estrechas y anchas para tejido de muestra, así como urdimbres anchas y largas para tejido de producción. Además, las máquinas no están limitadas en términos de tamaño de repetición de color en comparación con el tamaño limitado de repetición de color en las máquinas de urdido seccionales. Otras características incluyen cambio de color automático, tiempo de configuración corto de la secuencia de colores y número deseado de arrendamientos a través del sistema CAD de interfaz de usuario amigable. Tras la preprogramación y colocación de los paquetes en la fileta, el resto del proceso de urdido es automático, incluido el arrendamiento para la aspiración y la separación calibrada de las varillas. Una vez completado el urdido, el proceso de viga requiere la intervención del operador para transferir la urdimbre desde el tambor de patrón a la viga de urdimbre.

Vandewiele NV , Bélgica, presentó Smart Creel en ITMA 2019, que está construido con celdas dispuestas en filas y columnas a modo de matriz. Un robot enrolla el hilo en cada celda desde paquetes grandes a través de un alimentador de hilo. En la feria, Smart Creel estaba alimentando un jacquard VSi32 Velvet Smart Innovator. La longitud del hilo de urdimbre por cada celda está preprogramada de acuerdo con el diseño de la alfombra. Se pueden utilizar varias filetas y robots para acelerar el proceso de deformación. El Smart Creel ofrece varias ventajas:

Si bien el Smart Creel está diseñado para tiradas cortas o muestras que pueden ejecutarse consecutivamente, el concepto podría ampliarse para tiradas medias y largas aumentando el tamaño de los contenedores. Smart Creel puede reemplazar la fileta tradicional de un urdidor seccional y de muestras.

Vandewiele también exhibió la Fast Creel que estaba equipada con una nueva máquina de tejer alfombras y alfombras RCE2+. Fast Creel controla cada hilo de pelo individualmente mediante un servomotor que regula la alimentación y la tensión de cada hilo de acuerdo con la longitud del pelo necesaria según el diseño de la alfombra. El servomotor también funciona como parada del movimiento cuando el hilo está hacia abajo mediante la detección inteligente de su par. Esto permite que los hilos de pelo se alimenten directamente a la máquina sin la necesidad de pasar por un movimiento de parada tradicional, lo que ahorra tiempo y permite una fileta rápida.

Además, Vandewiele ha desarrollado el sistema TEXconnect para la producción de tejidos de alfombras, que registra datos sobre el consumo de cada hilo de pelo, así como la tensión y el hilado. El sistema también proporciona mantenimiento predictivo. La combinación de los sistemas Smart Creel, Fast Creel y TEXconnect hace posible el autoaprendizaje de las máquinas textiles de alfombras.

Groz-Beckert KG En Alemania se presentó la nueva máquina de embutición automática WarpMasterPlus. Esta máquina representa la última generación del concepto de embutición establecido por la empresa, según el cual la urdimbre se extrae de una única bobina de hilo. Sin embargo, WarpMasterPlus agrega características que incluyen dos monitores de pantalla táctil para el control bilateral del proceso, extracción de lizos Duomix sin clasificación previa, configuración automática del tipo de lizo y fácil mantenimiento y servicio de reparación. Para anchos de embutición superiores a 4 metros, Groz-Beckert puede suministrar longitudes de máquina individuales según sea necesario.

Groz-Beckert también mostró sus diferentes versiones de las atadoras automáticas KnotMaster (AS/3, TS/3, XS/3Q, RS/3, RSD/3, 2s/3 y TS/3 TapeMaster) para una amplia gama. de hilos de urdimbre que incluyen hilos naturales y sintéticos, monofilamento, texturizados, spandex, alambre de acero, fantasía, vidrio y de alto rendimiento, así como cintas de polipropileno y poliéster. Las máquinas son capaces de realizar una doble detección de extremos de urdimbre arrendada o no arrendada y están equipadas con detección de rotura de hilo.

Con sede en SuizaStaubli International AG expuso su conocida máquina embutidora automática SAFIR 60, así como una nueva máquina atadora denominada TIEPRO. La característica más importante de esta máquina es el método de separación del hilo. Tradicionalmente, los hilos se separan mediante una aguja y se requiere una variedad de agujas para realizar la separación de una variedad de tipos y tamaños de hilos. El TIEPRO utiliza un pequeño mecanismo de separación de hilo cónico y, por lo tanto, no necesita agujas.

Con sede en AlemaniaLindauer-Dornier GmbH En ITMA 2019 se exhibieron tres máquinas de tejer de chorro de aire A1 y dos de pinzas P2 que producen una amplia gama de tejidos para prendas de vestir, textiles para el hogar y textiles industriales. Una máquina P2 Tipo TKN 8/S G24/190 cm tejía telas para tapicería y una P2 Tipo TKN 4/E D8/360 cm estaba tejiendo tela de revestimiento a una velocidad de inserción de relleno (FIR) de 925 y 1134 m/min, respectivamente. Una A1 tipo AWS 6/S G16 de 210 cm de ancho tejía tapicería de automóviles a 2.010 FIR, una A1 ServoTerry tipo ATSF 8/JG de 340 cm de ancho tejía tejido de rizo Jacquard a 2.184 FIR y una A1 de 240 cm de ancho. de ancho A1 tipo AWS 6/JG tejía telas jacquard para ropa femenina por 2.147 FIR.

Artículo SpA , Italia, mostró dos máquinas de tejer de chorro de aire A9500-2 y cuatro máquinas de tejer de pinzas R9500-2 en un stand y en otro stand; así como una máquina R9500-2, dos Hercules y una UniRap en el stand de Itematech. Itematech es la antigua empresa Panter que Itema adquirió recientemente. En el stand de Itema, la máquina de chorro de aire A9500-2/340 cm tejía sábanas para cama y la A9500-2/190 cm tejía telas para prendas de vestir. Las cuatro máquinas de pinzas R9500 -2, con anchos de 190 cm a 340 cm, tejían vaqueros, camisas, tapicerías de jacquard y toallas de playa de jacquard.

En el stand de Itematech, las máquinas tejían telas filtrantes, geotextiles, telas filtrantes pesadas y telas para muebles. La máquina UniRap, expuesta por Panter antes de unirse a Itema, es un estoque positivo único. En ITMA 2019, UniRap tejió una tela para decoración a partir de hilos de urdimbre y de relleno de lino en forma de estopa extendida sin torsión. La densidad lineal de los hilos de urdimbre y de trama fue de 1.000 tex, y la densidad de urdimbre y de trama fue de 0,67 hilos/cm. Para mantener plana la orientación del hilo de urdimbre, se utilizaron alambres de lizo especiales con ojos planos. También se utilizó un alimentador de trama con paquete giratorio para mantener plana la orientación del relleno sin añadir torsión. Esta máquina podría utilizarse para tejer estopas extendidas a partir de fibras de alto rendimiento como kevlar, carbono o zylon. Cabe señalar que la urdimbre se alimentaba mediante filetas que contenían los paquetes de los remolques extendidos. Esta configuración no requiere proceso de deformación ya que el número total de remolques no es alto.

Itema también presentó el Discovery, que fue una de las principales atracciones de tejido de la feria. Si bien la empresa se refirió a la tecnología de inserción de trama como “Positive Flying Shuttle”, la máquina no tiene lanzadera y utiliza paquetes de trama estacionarios y alimentadores de hilo de relleno, que son característicos del tejido sin lanzadera. Por tanto, la máquina es similar a una máquina de proyectiles sin lanzadera con pinza. Itema no proporcionó mucha información sobre el prototipo, aparte de realizar dos demostraciones por día y reproducir un video de YouTube en un monitor junto a la máquina. Si bien se utiliza un proyectil como medio de inserción de relleno, su aceleración se realiza mediante un mecanismo drásticamente diferente. Como se demuestra en el vídeo, el proyectil es acelerado por una barra, denominada “barra de recogida”, que se mueve horizontalmente en una ranura. La barra hace contacto con el proyectil y lo mueve una cierta distancia para proporcionar suficiente aceleración, luego invierte su movimiento dejando el proyectil con el hilo de relleno para completar la inserción. El contacto entre la barra de recogida y el proyectil a lo largo de cierta distancia y tiempo podría proporcionar un movimiento más suave con aceleración gradual en lugar del impacto repentino que se observa en una máquina de proyectiles tradicional. También similar a un proyectil tradicional, el Discovery presenta varios proyectiles y la inserción se realiza desde el lado izquierdo de la máquina. El prototipo expuesto en ITMA tejía dos telas de mezclilla una al lado de la otra a una velocidad de 350 ppm, y Itema afirmó que el Discovery puede funcionar a 400 ppm, que es similar al rango de velocidad de las máquinas de proyectiles tradicionales.

En su stand, la empresa con sede en BélgicaPicanol Expuso 10 máquinas de tejer. Cinco de estas máquinas eran máquinas de chorro de aire: dos máquinas OmniPlus-i-4-D-190, una que tejía una tela para asientos de automóvil y la otra una tela de popelín; un OmniPlus-i-4-R-190 tejiendo una tela de paracaídas; un OmniPlus-i-4-P-280 tejiendo una tela para sábanas; y un OmniPlus-i-4-P-190 tejiendo una tela de peso inferior. Las otras cinco en exhibición eran máquinas de estoques: una OptiMax-i-4-R-220 que tejía una tela de mezclilla; una OptiMax-i-4-P-540 tejiendo un tejido agrotextil; una OptiMax-i-12-J-190 tejiendo un tejido de tapicería jacquard; un TerryMax-i-8-J-260 tejiendo una toalla de felpa jacquard; y una OptiMax-i-4-R-460 tejiendo un tejido de revestimiento. El rango de velocidad de llenado de las máquinas de chorro de aire osciló entre 1.914 y 2.535 m/min; y para las máquinas de pinzas, a excepción de las dos máquinas de tejido de rizo jacquard y tapizados que funcionaban a velocidades variables según dictaba el diseño y el hilo de relleno, fue de 1.456 a 1.485 m/min.

Nice Corporate Services, una empresa privada con sede en Nigeria, está construyendo una gran instalación de fabricación textil integrada verticalmente que abarca desde el desmotado hasta los tejidos acabados. El proyecto alcanzará su objetivo de producir 400.000 metros de tejido cada día en varias fases. La empresa ha firmado un contrato con Picanol para varios modelos de máquinas de tejer de chorro de aire OmniPlus-i.

Picanol construyó OptiMax-i tejiendo la tela vaquera con una inserción de relleno casi totalmente digitalizada. El prebobinador está equipado con un indicador de tensión programable (TED) con ajuste digital del freno para controlar la tensión del hilo de relleno durante la inserción. Este diseño permite al usuario almacenar y controlar la tensión ideal para un hilo de relleno determinado para una futura reproducibilidad. La máquina también está equipada con un abridor electrónico de pinza derecha (ERGO) que se controla electrónicamente para configurar digitalmente la apertura de la pinza para minimizar la longitud del desperdicio de relleno en el orillo derecho de la tela. Además, la máquina está equipada con el presentador de llenado QuickStep que permite programar digitalmente diferentes tiempos de presentación, inserción y reposo del llenado. Estas características, junto con la eficiencia de tejido digitalizada ya establecida y la adquisición de datos de parada (urdimbre, llenado y otras paradas), hacen posible una máquina de autoaprendizaje si se pueden agregar análisis de big data e inteligencia artificial para hacer que la máquina sea compatible con la Industria 4.0.

Con sede en ItaliaSmit Srl exhibió cinco máquinas. En su stand se mostraron cuatro máquinas y en el stand de Vandewiele se exhibió una máquina. La última máquina era la ONE de estoque único con un ancho de caña de 190 cm y un sistema de vuelo libre (no se requiere guía para sostener el estoque durante la inserción de la trama) tejiendo telas de tapicería intrincadas a 380 ppm, o 722 m/min FIR.

Las otras cuatro máquinas fueron:

En ITMA 2019, con sede en JapónIndustrias Toyota Corp. exhibió máquinas de chorro de aire JAT 810 que se exhibieron en ITMA 2015. Se demostraron tres: una JAT810 8T-280ES-ET que teje tres toallas de baño una al lado de la otra; una tela para cortinas JAT810 6SF-340DE-EF; y una máquina formadora de tela para tapicería JAT810 4F-190EC-EF. Además, la empresa mostró una nueva máquina presentada como máquina de tejer a chorro de aire “JAT New Concept”. La compañía indicó que esta es su máquina de chorro de aire de próxima generación que va más allá de la automatización, la fábrica inteligente y la ecotecnología.

Con sede en JapónTsudakoma Corp. mostró tres telares Master de chorro de aire ZAX9200i en ITMA 2019. Una de las máquinas, una ZAX9200i-190-2C-C6, tejía tela industrial utilizando monofilamento fino de polietileno 33dtex en direcciones de urdimbre y trama a 1200 ppm o 1872 m/min FIR. . Normalmente, el tejido con chorro de agua se utiliza para la inserción de rellenos de monofilamento fino.

La segunda máquina, una ZAX9200i-190-4C-D16, tejía tela para tapicería interior a 1.300 ppm, o 2.219 m/min FIR. La tercera máquina, una ZAX9200i-Terry-280-8C-J, tejía tres tejidos de rizo jacquard uno al lado del otro a 1.000 ppm para las secciones de rizo y 750 ppm para las secciones de borde, o 2.596 y 1.947 m/min FIR, respectivamente. .

En la reciente ITMA, las velocidades de tejido y los FIR no variaron mucho en comparación con los espectáculos anteriores de la ITMA, lo que confirma el hecho de que potencialmente han alcanzado los límites superiores. Como ya se vio en ferias anteriores, los fabricantes de máquinas de tejer se centraron en la diversidad de sus productos. Con una variedad de máquinas de tejer disponibles, los fabricantes demostraron la capacidad de sus máquinas para tejer para los tres mercados: prendas de vestir, textiles para el hogar y textiles técnicos.

En ITMA 2019, con sede en SuizaJakob Müller AGmostró su máquina de tejer estrecha NFM® equipada con el dispositivo de colocación de hilo funcional y de efecto Multi Directional Weaving (MDW®).

La máquina tejía tela que contenía dos hilos conductores de electricidad a partir de una mezcla de poliéster e hilos electrónicos de cobre y plata (hilos electrónicos). Los dos hilos se movían independientemente del movimiento de calada principal, cada uno de ellos ayudado por una guía. Se puede preprogramar un movimiento estratégico para levantar los hilos electrónicos fuera de la caña (una caña abierta o un peine), moverlos hacia cualquier lado a una distancia y picos específicos, y bajarlos para entrelazarlos con el hilo de la trama. El movimiento calculado de las guías de hilos electrónicos da como resultado la formación de un área cubierta con hilos eléctricamente conductores distribuidos sobre la superficie del tejido con el patrón deseado. El cobre y la plata son materiales antibacterianos y conductores de electricidad y productos con tales características pueden usarse como forros de zapatos para calentarse. Se pueden usar telas con circuitos conductores de electricidad para conectar dispositivos en textiles electrónicos que tienen una variedad de aplicaciones.

En la reciente ITMA, más empresas contribuyeron al campo del tejido 3D que en ferias anteriores.VÚTS a.s , el Centro para el Desarrollo de la Investigación en Ingeniería de la República Checa, mostró una nueva máquina de tejer de chorro de aire dedicada a tejer telas a distancia 3D con una distancia constante o variable entre las telas superiores e inferiores. Se utilizan dos vigas de urdimbre: una para alimentar la hoja de urdimbre para las telas de fondo superior e inferior y la otra para alimentar la hoja de urdimbre de pelo. Las posibles aplicaciones de las telas de distancia incluyen botes inflables de diferentes tipos, muelles, colchonetas, protección contra inundaciones y bolsas elevadoras, entre otras aplicaciones. Actualmente, la industria de botes inflables está utilizando una técnica de costura por caída para distanciar dos telas que se laminarán después de la costura por caída. Se utilizan numerosas agujas para unir los dos tejidos base. Las máquinas de punto caído y los procedimientos de configuración son complejos y largos, y el proceso puede llevar más de 20 días para retirar y reemplazar las agujas. Los tejidos a distancia producidos mediante el proceso de tejido VÚTS son mucho más rápidos y fáciles de diseñar y formar con la geometría deseada.

Con base en InglaterraOptima 3D Ltd. , una nueva empresa fundada en 2018, ha diseñado y desarrollado una gama de telares 3D para la formación de preformas para la industria de composites. Su Optima 500/150 utiliza un sistema de lanzadera para la inserción de la trama y un sistema de calado jacquard con interfaz de usuario electrónica para la entrada de parámetros estructurales que proporciona flexibilidad en el diseño de preformas.

Dornier también ofrece sistemas compuestos que incluyen tejido 3D para preformas multicapa para aplicaciones compuestas. Las características de su máquina incluyen un sistema CAD para programar la estructura del tejido, un sistema de inserción de relleno de pinza rígida, un sistema de desprendimiento de jacquard de control individual del hilo de urdimbre, una fileta para alimentar hilos de urdimbre desde paquetes enrollados y un sistema de recogida horizontal opcional para preformas gruesas. .

Para crear textiles 3D generalmente se requieren diseñadores de tejidos muy capacitados y con un profundo conocimiento de las geometrías de telas 3D. Es urgente contar con sistemas CAD que sean intuitivos y fáciles de usar para desarrollar tejidos 3D. Con sede en AlemaniaEAT GmbH presentó recientemente su software 3D Weave Composite. La sección transversal de urdimbre o trama se dibuja digitalmente en papel cuadrado junto con información sobre el tamaño y color del hilo de urdimbre y trama para cada capa de urdimbre a través de la interfaz de usuario. Luego, el sistema proporciona una visualización tridimensional en color de la estructura. Luego, el software convierte el diseño al movimiento tradicional hacia arriba y hacia abajo de cada hilo de urdimbre para tejer con una calada a la vez en una máquina de tejer.

Aunque los fabricantes de máquinas de tejer han avanzado hacia la producción de máquinas digitales preparadas para la Industria 4.0, aún queda mucho por hacer. Los tejedores buscan máquinas con reparación automática de roturas de urdimbre; un mecanismo de prevención de marcas de salida totalmente automatizado que no necesita intervención del operador; cambios de estilo totalmente automatizados; formación automática de circuitos integrados flexibles para textiles electrónicos inteligentes; telares multifásicos para tejido dobby y jacquard; y tejido jacquard de ancho variable/densidad de urdimbre para superar el límite de velocidad actual de las máquinas de tejer monofásicas.

El camino hacia la Industria 4.0 también requiere sistemas para recopilar y almacenar grandes cantidades de datos digitales, el uso de IoT para permitir a los fabricantes de máquinas acceder y procesar big data utilizando IA y análisis para diagnosticar y predecir problemas disruptivos, desarrollo de robótica para completar la automatización, etc. Cabe señalar que la fabricación de hilo y las fases descendentes (acabado de telas, conversión en productos y comercialización) deben integrarse con el tejido, ya que todos los datos están correlacionados desde la fibra hasta el mercado. Uno de los principales problemas que preocupa a los fabricantes es el compromiso de los datos y la propiedad intelectual (PI), que es un impedimento en el camino hacia la Industria 4.0. La industria textil es global y diversificada y se necesitan leyes globales para proteger los datos y la propiedad intelectual de los fabricantes de los piratas informáticos.

Nota del editor: Este artículo fue adaptado para Textile World de un artículo del Dr. Seyam que se publicó en el Journal of Textile and Apparel, Technology and Management (JTATM) del NC State Wilson College of Textiles. El artículo original se puede ver aquí: http://bit.ly/2020weaving

marzo/abril 2020