Innovación en el tejido

Los fabricantes de tecnología de tejido están en camino de desarrollar máquinas listas 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 telas y prendas, impresión digital, abordaje de preocupaciones de sostenibilidad, formación de productos innovadores, como textiles electrónicos, 3D y ropa deportiva, y software.

Durante la ITMA, los puestos de tejido fueron muy concurridos por los 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 de textiles técnicos; y comercializaron sus tecnologías como listas para la Industria 4.0.

Para ser competitivos y satisfacer la demanda de diversidad de nuevos productos, son necesarias máquinas de creación rápida de prototipos para la producción de muestras y la evaluación previa a la producción. El uso de máquinas de producción de urdimbre, dimensionamiento y tejido para producir muestras pequeñas conduce a una pérdida significativa de producción y desperdicio de material.

CCI Tech Inc. , Taiwán, se especializa en urdidores de muestra, bobinadoras de tamaño y máquinas de tejido de muestra. La empresa mostró su nueva máquina urdidora de muestra 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 cuenta con 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 para 24 filetas, una circunferencia del tambor patrón de 5 metros y 10 varillas de arriendo. La máquina es capaz de producir secuencias de colores intrincadas para muestras de poco ancho y producción de tiradas medias. Lutan.com está equipado con el software Lutronic y SE-edit incorporado con una interfaz fácil de usar para configurar la secuencia de colores, el número y las ubicaciones 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 patrones a la viga de urdimbre.

CCI Tech también ofrece bobinadoras de tamaño, una máquina que presenta la ruta más simple para hacer paquetes de hilo de tamaño para urdidores de muestra. La compañía presentó recientemente la bobinadora de tamaño 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 husillo se controla individualmente mediante un sistema de conducción dedicado, una caja de tamaño y una zona de calentamiento, lo que permite que la máquina funcione con diferentes hilos con diferentes fórmulas de tamaño, concentraciones de tamaño o recolección de tamaño húmedo. La máquina puede funcionar a una velocidad de dimensionamiento de hasta 500 m/min. El Taroko está equipado con PC industrial/SO Windows y acceso a Internet a través de WiFi/Ethernet para control remoto y monitoreo de cada posición.

Durante la ITMA, CCI Tech también presentó dos de sus máquinas de tejido de una sola muestra con pinzas: 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 pasadas por minuto (ppm). El Kebalan, que aún se encuentra en la etapa de prototipo, ofrece una alta velocidad de tejido de 300 ppm, un récord en tejido de muestra. El movimiento de desprendimiento utiliza 8 o 16 arneses, con control de arnés 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 AlemaniaFábrica de máquinas textiles Karl Mayer GmbH mostró el urdidor de muestra Multi-Matic®32 en ITMA 2019. El 32 denota la capacidad de la fileta, lo que permite el uso de 32 colores de hilo diferentes. Hay 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 van de 35 a 1050 metros para el modelo 32, o de 35 a 1500 metros para las versiones 64 y 128. Con tal rango de longitudes y anchos de urdimbre, las máquinas son capaces de producir urdimbres cortas angostas 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 de repetición de color limitado en las máquinas de urdimbre seccionales. Otras características incluyen el cambio de color automático, el tiempo de configuración breve de la secuencia de colores y el número deseado de arrendamientos a través del sistema CAD de interfaz de usuario amigable. Después de la preprogramación y colocación de los paquetes en la fileta, el resto del proceso de urdido es automático, incluido el arrendamiento para el remetido y la separación de las varillas de tamaño. Una vez que se completa la urdimbre, el proceso de urdimbre requiere la intervención del operador para transferir la urdimbre del tambor patrón a la viga de urdimbre.

Vandewiele NV , Bélgica, presentó Smart Creel en ITMA 2019, que se construye con celdas dispuestas en filas y columnas como una matriz. El hilo se enrolla en cada celda de paquetes grandes a través de un alimentador de hilo por un robot. En la feria, la Smart Creel alimentaba un jacquard VSi32 Velvet Smart Innovator. La longitud del hilo de pelo 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 alabeo. El Smart Creel ofrece varias ventajas:

Si bien Smart Creel está diseñado para tiradas cortas o muestras que pueden ejecutarse una tras otra, el concepto podría ampliarse para tiradas medianas y largas aumentando el tamaño de los contenedores. Smart Creel puede reemplazar la fileta tradicional de una urdidora seccional y de muestra.

Vandewiele también exhibió el Fast Creel que se instaló con una nueva máquina de tejer para tapetes y alfombras RCE2+. Fast Creel controla cada hilo de pelo individualmente usando un servomotor que regula la alimentación y la tensión de cada hilo de acuerdo con la longitud del pelo necesaria para el diseño de la alfombra. El servomotor también funciona como un movimiento de parada cuando su hilo está bajo a través de la detección inteligente de su par. Esto permite que los hilos de pelo se alimenten directamente a la máquina sin necesidad de pasar por un movimiento de parada tradicional, lo que ahorra tiempo y permite un fileteado rápido.

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

Groz-Beckert KG , Alemania, exhibió una nueva máquina de embutición automática, la WarpMasterPlus. Esta máquina representa la última generación del concepto de remetido establecido por la empresa, en el que la urdimbre se remete a partir de una sola bobina de hilo. Sin embargo, el WarpMasterPlus agrega características que incluyen dos monitores de pantalla táctil para el control del proceso en ambos lados, introducción de lizos Duomix sin preclasificación, configuración automática del tipo de lizos y servicio de mantenimiento y reparación fácil. Para anchos de entrada superiores a 4 metros, Groz-Beckert puede suministrar longitudes de máquina individuales según sea necesario.

Groz-Beckert también mostró sus diferentes versiones de 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 e hilos de alto rendimiento, así como cintas de polipropileno y poliéster. Las máquinas son capaces de detectar hilos dobles en urdimbres alquiladas o no alquiladas y están equipadas con detección de rotura de hilo.

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

con sede en AlemaniaLindauer Dornier GmbH exhibió tres máquinas de tejer con chorro de aire A1 y dos máquinas de tejer con pinzas P2 que producen una amplia gama de telas para prendas de vestir, textiles para el hogar y textiles industriales en ITMA 2019. Una máquina P2 Tipo TKN 8/S G24/190 cm estaba tejiendo tela para tapicería y 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. Un A1 Tipo AWS 6/S G16 de 210 cm de ancho estaba tejiendo tela de tapicería automotriz a 2010 FIR, un A1 ServoTerry Tipo ATSF 8/JG de 340 cm de ancho estaba tejiendo tela de rizo Jacquard a 2184 FIR y un wide A1 Type AWS 6/JG tejía tela jacquard para ropa de mujer a 2147 FIR.

Artículo SpA , Italia, mostró dos máquinas de tejer a chorro de aire A9500-2 y cuatro máquinas de tejer con 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 A9500-2/340 cm de chorro de aire tejía sábanas y la A9500-2/190 cm tejía telas para ropa. Las cuatro máquinas de pinzas R9500 -2, en anchos que van de 190 cm a 340 cm, tejían denim, camisería, tapicería 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, exhibida por Panter antes de unirse a Itema, es un estoque único positivo. En la ITMA 2019, UniRap estaba tejiendo una tela para muebles a partir de urdimbre de lino e hilos de relleno en forma de estopa extendida sin torsión. La densidad lineal de los hilos de urdimbre y trama fue de 1.000 tex, y la densidad de urdimbre y trama fue de 0,67 hilos/cm. Para mantener plana la orientación del hilo de urdimbre, se usaron alambres de lizo especiales con ojos planos. También se usó un alimentador de trama con paquete giratorio para mantener plana la orientación del relleno sin agregar torsión. Esta máquina podría usarse para tejer cables extendidos de fibras de alto rendimiento como kevlar, carbono o zylon. Cabe señalar que la urdimbre se alimentaba con filetas que sujetaban los paquetes de las estopas extendidas. Esta configuración no requiere proceso de deformación ya que el número total de estopas no es alto.

Itema también presentó el Discovery, que fue una de las principales atracciones de tejido en la feria. Si bien la compañía se refirió a la tecnología de inserción de trama como "lanzadera voladora positiva", la máquina no tiene lanzadera y usa paquetes de trama estacionarios y alimentadores de hilo de relleno, que son característicos del tejido sin lanzadera. Por lo tanto, la máquina es similar a una máquina de proyectiles sin lanzadera con pinza. Itema no brindó mucha información sobre el prototipo aparte de presentar dos demostraciones por día y reproducir un video de YouTube en un monitor junto a la máquina. Aunque se utiliza un proyectil como medio de inserción de llenado, su aceleración se realiza mediante un mecanismo drásticamente diferente. Como se demuestra en el video, 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 una aceleración gradual en lugar del impacto repentino que se observa en una máquina de proyectiles tradicional. También similar a un proyectil tradicional, Discovery presenta varios proyectiles y la inserción se realiza desde el lado izquierdo de la máquina. El prototipo que se exhibió en la ITMA estaba tejiendo dos telas de mezclilla una al lado de la otra a una velocidad de 350 ppm, e Itema afirmó que Discovery puede funcionar a 400 ppm, que es similar al rango de velocidad de las máquinas de proyectiles tradicionales.

En su stand, con sede en BélgicaPicanol exhibió 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 automóviles y la otra una tela de popelina; un OmniPlus-i-4-R-190 tejiendo una tela de paracaídas; un OmniPlus-i-4-P-280 tejiendo una tela de sábana; y un OmniPlus-i-4-P-190 que teje una tela de peso inferior. Las otras cinco en exhibición eran máquinas de pinzas: 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 una tela de tapicería jacquard; un TerryMax-i-8-J-260 tejiendo una toalla jacquard terry; y un OptiMax-i-4-R-460 tejiendo un tejido de revestimiento. El rango de la tasa de inserción de llenado para las máquinas de chorro de aire fue de 1.914 a 2.535 m/min; y para las máquinas de pinzas, con la excepción de las dos máquinas que tejían rizo jacquard y tapicería que funcionaban a velocidades variables según lo dictaba el diseño y el hilado de relleno, era de 1.456 a 1.485 m/min.

Nice Corporate Services, una empresa privada con sede en Nigeria, está construyendo una gran planta de fabricación de textiles integrada verticalmente que abarca desde el desmotado hasta las telas terminadas. 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 con chorro de aire OmniPlus-i.

Picanol construyó el OptiMax-i tejiendo la tela de mezclilla con una inserción de relleno casi completamente digitalizada. La bobinadora previa está equipada con una pantalla 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 monitorear la tensión ideal para un hilo de relleno dado para reproducibilidad futura. La máquina también está equipada con un abridor de pinza derecho electrónico (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 digitalizado ya establecida y la adquisición de datos de parada (urdimbre, relleno y otras paradas), hacen posible una máquina de autoaprendizaje si se pueden agregar análisis de big data e inteligencia artificial para que la máquina sea compatible con Industry 4.0.

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

Las otras cuatro máquinas eran:

En ITMA 2019, con sede en JapónIndustrias Toyota Corp. exhibió máquinas de chorro de aire JAT 810 que se mostraron en ITMA 2015. Se demostraron tres: una JAT810 8T-280ES-ET tejiendo tres toallas de baño una al lado de la otra; una tela de cortina tejida JAT810 6SF-340DE-EF; y una máquina JAT810 4F-190EC-EF que forma tela de tapicería. Además, la compañía mostró una nueva máquina presentada como la máquina de tejer con chorro de aire "JAT New Concept". La compañía indicó que esta es su máquina de chorro de aire de próxima generación que mira hacia la automatización, la fábrica inteligente y la tecnología ecológica.

con sede en JapónCorporación Tsudakoma. mostró tres telares de chorro de aire ZAX9200i Master en ITMA 2019. Una de las máquinas, una ZAX9200i-190-2C-C6, estaba tejiendo tela industrial usando monofilamento de polietileno fino 33dtex en ambas direcciones de urdimbre y trama a 1200 ppm o 1872 m/min FIR . Normalmente, el tejido con chorro de agua se usa para la inserción de relleno de monofilamento fino.

La segunda máquina, una ZAX9200i-190-4C-D16, tejía tela de tapicería interior a 1300 ppm o 2219 m/min FIR. La tercera máquina, una ZAX9200i-Terry-280-8C-J, tejía tres telas de rizo jacquard una al lado de la otra a 1000 ppm para las secciones de rizo y 750 ppm para las secciones del borde, o 2596 y 1947 m/min FIR, respectivamente. .

En la reciente ITMA, las velocidades de entrecruzamiento y las FIR no variaron mucho en comparación con las exposiciones anteriores de la ITMA, lo que confirma el hecho de que potencialmente han alcanzado los límites superiores. Como se vio en ferias anteriores, el enfoque de los fabricantes de máquinas de tejer estaba en la diversidad de sus productos. Con una variedad de máquinas de tejer disponibles, los fabricantes demostraron las capacidades 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 angosto NFM® equipada con el dispositivo de colocación de hilo funcional y de efecto Multi Directional Weaving (MDW®).

La máquina tejía una tela que contenía dos hilos eléctricamente conductores de una mezcla de hilos electrónicos de poliéster y cobre/plata (hilos electrónicos). Los dos hilos se movían independientemente del movimiento principal de desprendimiento, cada uno ayudado por una guía. Se puede preprogramar un movimiento estratégico para levantar los hilos electrónicos fuera de la lengüeta (una lengüeta abierta o un peine), moverlos a cualquier lado a la distancia y selecciones especificadas, y bajar para entrelazarlos con el hilo de trama. El movimiento calculado de las guías de los hilos electrónicos da como resultado la formación de un área cubierta con hilos eléctricamente conductores distribuidos sobre la superficie de la tela con el patrón deseado. El cobre y la plata son materiales antibacterianos y conductores de electricidad y productos con tales características pueden ser utilizados como calzas para calefacción. Las telas con circuitos eléctricamente conductores se pueden usar 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, República Checa, mostró una nueva máquina de tejer con chorro de aire dedicada a tejer telas a distancia 3D con una distancia constante o variable entre las telas de fondo superior e inferior. Se utilizan dos vigas de urdimbre: una para alimentar la hoja de urdimbre para las telas base superior e inferior y la otra para alimentar la hoja de urdimbre de pelo. Las aplicaciones potenciales para 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 los botes inflables está utilizando una técnica de punto de caída para distanciar dos telas que serán laminadas después del punto de caída. Se utilizan numerosas agujas para unir los dos tejidos base. Las máquinas de puntada y los procedimientos de configuración son complejos y largos, y el proceso puede demorar 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 sede en InglaterraÓptima 3D Ltd. , una nueva empresa formada en 2018, ha diseñado y desarrollado una gama de máquinas de tejer 3D para la formación de preformas para la industria de los compuestos. Su Optima 500/150 utiliza un sistema de lanzadera para la inserción de la trama y un sistema de desprendimiento de jacquard con interfaz de usuario electrónica para la entrada de parámetros de estructura que proporciona flexibilidad en el diseño de la preforma.

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 jacquard de control de hilo de urdimbre individual, fileta para alimentar hilos de urdimbre de paquetes enrollados y un sistema de recogida horizontal opcional para preformas gruesas. .

Por lo general, se requieren diseñadores tejidos muy hábiles con un conocimiento profundo de las geometrías de telas 3D para crear textiles 3D. La necesidad de sistemas CAD que sean intuitivos y fáciles de usar para desarrollar tejidos 3D es muy necesaria. con sede en AlemaniaCOMER GmbH presentó recientemente su software compuesto 3D Weave. La sección transversal de la urdimbre o la trama se dibuja digitalmente en papel cuadrado junto con información sobre el tamaño y el 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 3D coloreada 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 que están listas para la Industria 4.0, aún queda mucho por hacer. Los tejedores buscan máquinas con reparación automática de rotura de urdimbre; un mecanismo de prevención de marcas de inicio completamente automatizado que no necesita la intervención del operador; cambios de estilo completamente automatizados; formación automática de circuitos integrados flexibles para textiles electrónicos inteligentes; telares multifase para 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 que los fabricantes de máquinas accedan y procesen grandes datos utilizando IA y análisis para diagnosticar y predecir problemas disruptivos, desarrollo de robótica para completar la automatización, etc. Debe señalarse que la fabricación de hilo anterior y posterior (acabado de tejido, conversión a productos y comercialización) debe integrarse con el tejido, ya que todos los datos están correlacionados desde la fibra hasta el mercado. Un problema importante que preocupa a los fabricantes es el compromiso de los datos y la propiedad intelectual (PI), que es un impedimento para el camino hacia la Industria 4.0. La industria textil es global y diversificada y existe la necesidad de 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) de NC State Wilson College of Textiles. El documento original se puede ver aquí: http://bit.ly/2020weaving

marzo/abril 2020