Maquinaria no tejida: sostenibilidad, ideas clave de la industria 4.0

La maquinaria de última generación ofrece a los fabricantes de no tejidos oportunidades para una producción sostenible e inteligente.

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Los no tejidos continúan siendo un punto brillante en la industria textil estadounidense. Según la Asociación de la Industria de Telas No Tejidas (INDA) con sede en Cary, Carolina del Norte, "los materiales no tejidos han tenido un gran impacto en el aumento de la calidad y la reducción de los costos". Los productos no tejidos encuentran aplicaciones en casi todos los sectores textiles, desde los usos finales obvios relacionados con la higiene y la salud, como toallitas húmedas, hasta aplicaciones menos reconocidas en prendas de vestir y ropa de cama, y ​​todo lo demás.

En la sexta edición del Informe de suministro de telas no tejidas de América del Norte, INDA informó que la capacidad de telas no tejidas en América del Norte aumentó en 2018 a 5,17 millones de toneladas métricas, lo que representó un aumento del 3,4 por ciento con respecto a 2017. La mayoría de las nuevas líneas que se han puesto en línea durante el últimos años en los Estados Unidos se utilizan para fabricar telas de ingeniería para los mercados de transporte y filtración, según INDA.

Los fabricantes de tecnología de no tejidos tuvieron una gran presencia en ITMA 2019, una feria comercial que enfatizó varios temas importantes, como la sostenibilidad, la automatización y la digitalización/Industria 4.0.

"El tema de la sustentabilidad fue interesante y muy relevante", dijo el Dr. Behnam Pourdeyhimi, director ejecutivo de The Nonwovens Institute; y decano asociado de investigación y extensión de la industria, y William A. Klopman profesor distinguido de materiales textiles en The Wilson College of Textiles, North Carolina State University, Raleigh, NC, después de asistir a la exposición. “Nos hemos acostumbrado a las tres R: Reciclar, Reducir, Reutilizar. Una adición importante en la ITMA fue la cuarta R, y probablemente la más relevante para el presente y el futuro, y fue 'Repensar'. Esta es una manera muy elegante de decir 'diseño con el fin en mente'.

"A medida que diseñamos productos, también debemos pensar en su vida después de la muerte", continuó el Dr. Pourdeyhimi. "Debemos equilibrar eso con lo que trae el más allá en términos de los gases de efecto invernadero generados. Esto puede afectar lo que usamos, cómo los usamos y cómo mezclamos diferentes materiales. Repensar cómo diseñamos productos es el camino hacia el futuro".

Pourdeyhimi también señaló que ve la automatización como una solución para ayudar a llenar la brecha de mano de obra calificada en los Estados Unidos. "La automatización fue evidente en la ITMA en casi todos los procesos, desde la impresión hasta el acabado y la costura", dijo. "Esta es una desviación de la vieja escuela, pero oportuna. Con gran parte del talento y los conocimientos que se han perdido a lo largo de los años, la automatización puede ayudar a recuperar la fabricación en áreas donde hay escasez de mano de obra calificada o donde los costos son prohibitivos".

Aquí hay un vistazo a algunas de las últimas tecnologías no tejidas disponibles para los fabricantes. Con la exhibición global de no tejidos INDEX 2020 en el horizonte, sin duda habrá presentaciones de tecnología adicionales este año.

DiloGroup, con sede en Alemania, ofrece equipos para telas no tejidas desde mediados de la década de 1990.

Hoy en día, la empresa está compuesta por cuatro divisiones: DiloSystems GmbH, un contratista general para líneas de producción completas; Spinnbau, fabricante de cardadoras; Temafa, especialista en equipos de apertura y mezcla para telas no tejidas; y Dilo Machines, un fabricante de cruzadolas y telares de agujas.

La empresa tenía una línea de punzonado completamente funcional en exhibición en uno de los espacios de stand más grandes de la ITMA. La empresa señaló que el fieltrado con agujas, según los volúmenes de producción anual, es el proceso de consolidación y formación de redes más importante para las fibras cortadas.

DiloGroup, como era de esperar de esta empresa innovadora y de larga trayectoria, tenía algunas tecnologías nuevas e interesantes para los fabricantes de telas no tejidas.

Una tecnología de fabricación textil "aditiva", el 3D-Lofter, se presentó en la feria como un concepto que aún no está disponible comercialmente, pero la idea y la oportunidad que ofrece son interesantes. El 3D-Lofter presenta una serie de unidades formadoras de redes individuales para colocar masas de fibra en ubicaciones específicas en una red base creando una topología 3D. La colocación de la fibra se puede controlar para piezas técnicas en las que las tensiones y las deformaciones pueden ser motivo de preocupación en una pieza moldeada.

Según la compañía, el 3D-Lofter también se puede usar para rellenar "inversamente" áreas delgadas en mallas antes de la tarjeta para producir una distribución de masa de fibra más uniforme en la tela cuando sale de la tarjeta o de la máquina de colocación por aire. Los cálculos teóricos de Dilo sugieren que es posible una mejora del 40 por ciento en la uniformidad.

Además, si se utiliza fibra cortada de color, el 3D-Lofter se puede utilizar para colocar patrones en la red de base, lo que podría ser interesante para revestimientos de suelos, ropa de cama y producción de ropa o calzado.

"La tecnología aún no es perfecta, pero preveo un gran potencial y la tecnología puede ser comercial en algún momento de 2020", dijo Johann Philipp Dilo, gerente general de DiloGroup.

Dilo también exhibió el DI-LOOM H·V Hyperpunch, que mueve las agujas con un nuevo movimiento elíptico. El Sr. Dilo afirmó que este movimiento de aguja altamente eficiente pero simple puede igualar el ahorro de costos y eliminar las líneas de aguja lineales en la web para una apariencia más atractiva en el producto terminado. Mencionó que esto es bueno para la industria automotriz donde las marcas de agujas lineales no son deseables.

El Hyperpunch también cuenta con la placa de costura 6000X que da como resultado una distribución de puntadas más uniforme durante la preaguja. El patrón de agujas 8000X aumenta aún más la uniformidad, especialmente en un fieltro de agujas planas como los productos que se utilizan en aplicaciones automotrices decorativas.

Todas las máquinas que Dilo tuvo en exhibición durante la ITMA ahora están disponibles para pruebas y demostraciones en el Centro de Investigación Textil de la compañía en Eberbach, Alemania.

Trützschler, con sede en Alemania, puede proporcionar a los fabricantes líneas completas de no tejidos, desde la apertura de la fibra hasta el corte y el bobinado finales, así como componentes individuales de su gama de productos, según las necesidades de los clientes. En ITMA, el enfoque de la compañía fue adaptar conceptos sostenibles a las necesidades individuales de los clientes, con énfasis en telas livianas biodegradables fabricadas con materiales renovables.

Las toallitas convencionales normalmente se fabrican con una mezcla de fibras de viscosa y poliéster o polipropileno, que no se descomponen de forma natural en el medio ambiente. Esto es en comparación con la pulpa de madera o las fibras de celulosa regenerada, que son materias primas renovables y biodegradables. Trützschler Nonwovens ofrece la tecnología Wetlaid/Spunlace (WLS) para procesar estos materiales renovables de forma eficaz.

En cooperación con Voith, Trützschler Nonwovens también introdujo recientemente un proceso húmedo sobre húmedo que suspende fibras cortas a base de celulosa en agua y luego usa hidroentrelazado para formar la red. Según la empresa, estos no tejidos ofrecen el mismo rendimiento que los productos de limpieza convencionales y son resistentes, suaves, económicos y biodegradables. Las toallitas de pulpa de madera y fibra de celulosa regenerada tienen un tacto muy suave y una buena sensación, informó Jutta Stehr, gerente senior de marketing, lo que no suele ser el caso de los productos a base de pulpa de madera.

Andritz AG, con sede en Austria, está poniendo un fuerte énfasis en la sostenibilidad y señala que "no hay duda de que la conservación de los recursos ambientales y los procesos de producción más eficientes serán un factor de innovación definitivo para la industria de los no tejidos en los próximos años". La compañía tiene la intención de aprovechar los éxitos recientes y desempeñar un "papel pionero" en la sostenibilidad.

Andritz se centró en tres soluciones principales específicas para el mercado de los no tejidos en la ITMA. El primero es el telar de agujas de terciopelo simple y doble SDV diseñado para aplicaciones en interiores de automóviles. La máquina de alta capacidad de producción cuenta con un diseño de cepillo de larga duración para ofrecer a los clientes un alto retorno de su inversión.

La segunda tecnología destacada de la amplia cartera de la empresa fue la ampliación de su línea de fibra de vidrio neXline wetlaid. Esta tecnología Wetlaid abarca un colector y un difusor completamente nuevos con segmentos de maquinaria anteriores reinventados para manejar las frágiles fibras de vidrio de la manera delicada necesaria. Según Andritz, el "concepto de doble difusor garantiza una distribución uniforme de las fibras con estructuras óptimas durante el proceso de colocación", lo que requiere menos fibras y productos químicos y, por lo tanto, puede reducir los costos de materia prima. La máquina cuenta con un sistema de gestión de reciclaje para la reducción continua en el consumo de materias primas y agua para el ahorro de energía y materiales.

Las líneas, que incluyen la preparación de material, la formación en húmedo, la aplicación de aglutinantes, la secadora plana y la bobinadora, se pueden adaptar para volúmenes de producción bajos a altos. Las esteras de fibra de vidrio resultantes encuentran un hogar en muchas aplicaciones industriales, incluidos los usos finales de edificación y construcción, filtración y transporte.

Andritz también demostró su nueva marca Metris para digitalización y automatización durante la ITMA. Metris abarca una gama completa de productos digitales y tecnologías de "internet industrial de las cosas (IIoT)" con "el propósito de una producción y un servicio más inteligentes mediante la conexión en red de tecnología de máquinas, pasos de procesos, fabricantes y clientes de manera significativa". Metris mejora los sistemas de producción a través de la optimización del rendimiento del proceso (OPP), mediante el cual se recopilan y analizan grandes cantidades de datos para minimizar las pérdidas de producción y aumentar las ganancias. Metris también gestiona y agiliza las actividades de mantenimiento a través de diagnósticos remotos a través de Internet. Además, Metris ofrece soluciones de realidad aumentada para el funcionamiento de máquinas.

Groz-Beckert, con sede en Alemania, ofrece una amplia variedad de agujas de fieltro y estructuración para producir las propiedades finales deseadas en función de los materiales de fibra procesados. La última innovación de la compañía en tecnología de agujas es un nuevo material para sus agujas de fieltro y estructurado llamado Groz-Beckert dur®. Este material base, junto con un proceso de fabricación patentado, ofrece una mayor resistencia a la corrosión y una vida útil más larga, según la empresa.

Como propietario de Bekaert Carding Solutions desde 2015, Groz-Beckert también ofrece guarniciones de cardado a las industrias de fibras cortas y no tejidos. La serie de guarniciones de cardas InLine se desarrolló para la industria de los no tejidos para aumentar la confiabilidad del proceso en cardas de rodillos de alto rendimiento. Según la compañía, la guarnición de carda InLine presenta una altura de costilla estandarizada de 1,3 milímetros para los tipos de alambre de costilla interconectados y lisos, dientes más resistentes y una superficie sin escamas. Los dientes más duraderos significan una mayor vida útil de la ropa; y la superficie libre de escamas mantiene una función constante durante la vida útil de la ropa, lo que conserva una alta calidad de tejido a lo largo del tiempo.

La línea SiroLock® plus de alambre trabajador y peinador está disponible en versiones para procesos de unión térmica, producción de spunlace y punzonado con aguja. La compañía informa que los beneficios incluyen menos moscas de fibra, calidad de banda más homogénea, mayor resistencia al daño para una vida más larga, protección mejorada de la fibra y altura optimizada de las costillas para la guarnición de la tarjeta de enclavamiento.

Laroche SA, con sede en Francia, ofrece máquinas de procesamiento de fibra para aplicaciones de reciclaje y no tejidos. Durante la ITMA, la empresa exhibió la máquina de colocación de aire Flexiloft 2600. Disponible en anchos de 2,4 a 4 metros, la máquina puede procesar fibras sintéticas, naturales o recicladas, mezclas de fibras y también fibras mezcladas con partículas sólidas como espuma o astillas de madera o plásticos. Laroche informa que esta flexibilidad permite a los fabricantes fabricar productos utilizando recursos renovables que, de lo contrario, podrían desecharse. Laroche también exhibió su máquina de reciclaje de residuos textiles de alta capacidad Jumbo 2000, que es capaz de procesar residuos de ropa y alfombras post-consumo; y el Nextrim 500 de ultra alta velocidad, para reciclar recortes de bordes no tejidos livianos, ya sea en línea o fuera de línea. La compañía también informó sobre maquinaria adicional de última generación, incluida una línea de mezcla y dosificación de fibras de nueva generación, equipos de formación de redes 3D, maquinaria de procesamiento de residuos automotrices y equipos de descortezado y refinado para fibras bastas.

El expositor por primera vez de la ITMA, Advance Nonwoven A/S, con sede en Dinamarca, se centra en el upcycling y el reciclaje para producir productos sostenibles con potencial comercial.

En la ITMA, Advance Nonwoven debutó con su tecnología patentada Carding Air-laid Fusion Technology (CAFT) y presentó una línea completa de producción de no tejidos airlaid. CAFT es capaz de manejar fibras muy cortas y muy largas en el rango de 1 a 100 milímetros, así como fibras naturales o recicladas. Se pueden mezclar diferentes longitudes de fibra y formar una estera homogénea de baja o alta densidad y diferentes lofts utilizando una baja cantidad de fibra adhesiva, menos aire y menos fibras bicomponentes que las tecnologías de la competencia, según la compañía.

La empresa amplió su experiencia en la venta e instalación de fábricas completas llave en mano desde 2014 y ahora ofrece una línea completa de tela no tejida que incluye un horno, un enfriador y una unidad de corte y apilamiento, además de su sistema CAFT y tecnología avanzada de líquido de aplicación directa (DALT). sistema de pulverización para el recubrimiento y tratamiento de fibras.

Las aplicaciones incluyen aislamiento para edificios y maquinaria, tapetes acústicos, tapicería, tapetes de crecimiento agrícola, envases de alimentos y materiales de composición dura.

Otro recién llegado al mercado de maquinaria para telas no tejidas es Ramina Srl, con sede en Italia. La compañía comenzó su vida en 1990 como fabricante de maquinaria industrial y hoy ofrece plantas llave en mano para telas no tejidas, incluidas líneas para polipropileno y tereftalato de polietileno, productos punzonados, termosellados. productos, fieltros airlaid y productos laminados. El equipo ofrecido incluye apertura y mezcla de fibras; formación de guata con airlays y air-cards; hornos de tambor y de túnel; calendarios; máquinas de impregnación; máquinas de recubrimiento en polvo; unidades de corte con cuchillas giratorias, guillotinas, sierras de cinta y cortadoras voladoras; bobinadoras de fin de línea para fieltros, guatas, geotextiles y materiales para techos; paletizadores para rollos y almohadillas; y máquinas de embalaje.

La línea Airlay-S patentada de Ramina es adecuada para fabricar fieltros utilizados en aplicaciones automotrices, de construcción, de filtración y de muebles. El sistema presenta un proceso de formación de banda aerodinámica que reemplaza los sistemas tradicionales de cardado y cruce. Airlay-S coloca fibras a lo largo del espesor de la malla en forma de S para aumentar la resistencia longitudinal del producto. Los pesos estándar van desde 500 gramos por metro cuadrado (g/m2); el uso de una tarjeta de aire permite fabricar productos ligeros de tan solo 160 g/m2.

En el Airlay-S se puede procesar una variedad de materiales, incluidas fibras artificiales, fibras naturales, fibras de mala calidad, fibras minerales y otras materias primas, como cáscaras de arroz. Ramina está representada exclusivamente en los Estados Unidos por Frankl & Thomas (F&T), con sede en Greenville, Carolina del Sur. "Ramina es una empresa destacada que estamos orgullosos de representar", dijo Al Thomas, presidente (F&T). "Acaban de construir una nueva fábrica donde se fabrican sus líneas completas. También suministran máquinas de componentes individuales para líneas de no tejidos, como calendarios, bobinadoras, etc."

enero/febrero 2020