Introdución á tecnoloxía dos non tecidos

A tecnoloxía dos tecidos non tecidos pódese empregar para producir unha ampla gama de produtos para satisfacer un número crecente de aplicacións finais.
Hai probas de que o método máis antigo para converter fibras en tecido foi o feltrado, que empregaba a estrutura en escamas da la para unir firmemente as fibras. Algunhas tecnoloxías de produción empregadas na industria actual dos non tecidos baséanse neste antigo método de formación de tecidos, mentres que outros métodos son produto de técnicas modernas desenvolvidas para traballar con materiais sintéticos. As orixes da industria moderna dos non tecidos non están claras, pero segundo o Nonwovens Institute de Raleigh, Carolina do Norte, o termo "non tecidos" utilizouse por primeira vez en 1942, cando se unían redes de fibras mediante adhesivos para fabricar tecidos.
Nas décadas transcorridas desde que se acuñou o termo, a innovación evolucionou cara a unha vertixinosa variedade de tecnoloxías empregadas para crear produtos como filtración, automoción, medicina, hixiene, xeotéxtiles, téxtiles agrícolas, pavimentos e mesmo roupa, por citar algúns. Aquí, Textile World ofrece información sobre algunhas das últimas tecnoloxías dispoñibles para os fabricantes de tecidos sen tecer e produtos.
O fabricante alemán de sistemas de tecidos non tecidos DiloGroup ofrece un proceso único de fabricación aditiva chamado 3D-Lofter, que se presentou inicialmente como prototipo na ITMA 2019. Esencialmente, o proceso usa un mecanismo de alimentación de cinta separado que funciona de xeito similar a unha impresora dixital. A cinta aliméntase nun dispositivo aerodinámico de formación de tea, que permite colocar fibras adicionais de forma tridimensional en lugares específicos do feltro de agulla plano. Pódense colocar fibras engadidas para evitar zonas finas e crear puntos de tensión, cambiar a textura, construír montañas ou encher vales na tea base e mesmo permitir a creación de deseños de cores ou estampados na tea resultante. Dilo informa de que esta tecnoloxía pode aforrar ata un 30 % do peso total da fibra porque só se usan as fibras necesarias despois de facer un feltro de agulla plano uniforme. A tea resultante pódese densificar e consolidar mediante perforación con agulla e/ou fusión térmica. As aplicacións inclúen pezas moldeadas de feltro de agulla para interiores de automóbiles, tapicería e colchóns, roupa e calzado e pisos con estampados de cores.
DiloGroup tamén ofrece a tecnoloxía de alimentación de cardas individuais IsoFeed, un sistema aerodinámico con varias unidades de formación de banda independentes de 33 mm de ancho situadas en todo o ancho de traballo das cardas. Estes dispositivos permiten dosificar a banda ou a tira de fibra na dirección de desprazamento, o que é necesario para contrarrestar os cambios na calidade da banda. Segundo Dilo, IsoFeed pode producir mallas de malla utilizando cardadoras, o que aumenta o valor CV aproximadamente nun 40 %. Outros beneficios de IsoFeed inclúen o aforro na inxesta de fibra ao comparar a alimentación convencional e a alimentación IsoFeed co mesmo peso mínimo; a banda de papel mellora visualmente e faise máis uniforme. As mallas fabricadas coa tecnoloxía IsoFeed son axeitadas para a alimentación de cardadoras, de unidades de formación de perfil aerodinámico ou pódense usar directamente nos procesos de agullado ou unión térmica.
A empresa alemá Oerlikon Noncloths ofrece tecnoloxías completas para a produción de tecidos non tecidos producidos por extrusión por fusión, spunbond e airlaid. Para os produtos de extrusión por fusión, Oerlikon ofrece equipos separados dun e dous compoñentes ou opcións plug-and-play entre os sistemas de moldeo augas arriba e augas abaixo (como os sistemas spunbond) para a produción de produtos con capas de barreira ou capas líquidas. Oerlikon Noncloths afirma que a súa tecnoloxía airlaid é moi axeitada para a produción de tecidos non tecidos feitos de fibras celulósicas. Este proceso tamén permite a mestura homoxénea de diferentes materias primas e é de interese para o procesamento respectuoso co medio ambiente.
O produto máis recente de Oerlikon Nonwovens é a tecnoloxía PHANTOM, patentada por Procter & Gamble (P&G). Teknoweb Materials, o socio de hixiene e toalliñas húmidas de Oerlikon, ten unha licenza exclusiva de P&G para distribuír a tecnoloxía en todo o mundo. Desenvolvida por P&G para tecidos non tecidos híbridos, Phantom combina tecnoloxías de airlaid e spin-coating para producir toalliñas húmidas e secas. Segundo Oerlikon Non Wovens, os dous procesos combínanse nun só paso que combina fibras celulósicas, fibras longas, incluído o algodón, e posiblemente pós de fibra sintética. O hidrotecido significa que non hai necesidade de secar o material non tecido, o que resulta nun aforro de custos. O proceso pódese personalizar para optimizar as propiedades desexadas do produto, incluíndo a suavidade, a resistencia, a absorción de sucidade e a absorción de líquidos. A tecnoloxía Phantom é ideal para a produción de toalliñas húmidas e tamén se pode usar en produtos cun núcleo absorbente, como os cueiros.
ANDRITZ Nonwovens, con sede en Austria, afirma que as súas principais capacidades residen na produción de non tecidos depositados en seco e en húmido, non tecidos spunbond, spunlace e non tecidos perforados con agullas, incluíndo a conversión e o calandrado.
ANDRITZ ofrece tecnoloxías para a produción de tecidos non tecidos biodegradables e respectuosos co medio ambiente, incluíndo as liñas de spunlace Wetlace™ e Wetlace CP. A liña de produción é capaz de procesar polpa de madeira, fibra de celulosa picada, raión, algodón, cáñamo, bambú e liño sen o uso de ningún aditivo químico. A empresa ofrece probas específicas no seu Centro de Excelencia en Montbonneau, Francia, que recentemente actualizou o seu innovador sistema de aplicación de celulosa para a produción de toalliñas de celulosa cardada.
A última tecnoloxía de ANDRITZ en tecidos non tecidos biodegradables para panos é a tecnoloxía neXline Wetlace CP. Esta innovación combina dúas tecnoloxías de moldeo (colamento en seco e en húmido en liña) con hidroligazón. Segundo a empresa, as fibras naturais como a viscosa ou a celulosa pódense reciclar sen problemas para producir panos de celulosa cardada totalmente biodegradables que son de alto rendemento e rendibles.
A recente adquisición da francesa Laroche Sas engade tecnoloxías adicionais de procesamento de fibra seca á carteira de produtos de ANDRITZ, incluíndo a apertura, mestura, dosificación, colocación ao aire, procesamento de residuos téxtiles e descortezado de cánabo. A adquisición engade valor á industria da reciclaxe de residuos ao proporcionar liñas completas de reciclaxe para residuos municipais e industriais que se poden procesar en fibras para o refiado e para uso final de tecidos non tecidos. Dentro do Grupo ANDRITZ, a empresa agora chámase ANDRITZ Laroche Sas.
Nos Estados Unidos, Andritz Laroche está representado por Allertex of America Ltd., Cornelius, Carolina do Norte. Jason Johnson, director de vendas técnicas e desenvolvemento de negocios en Allertex, dixo que a tecnoloxía de LaRoche é ideal para o florecente mercado da fibra de cáñamo nos Estados Unidos. «Actualmente estamos a ver un enorme interese no descortezado, o procesamento do algodón e o procesamento de fibras de cáñamo en tecidos non tecidos para materiais de construción, tecidos, automoción, mobles e materiais compostos», dixo Johnson. «Combinado co descubrimento das tecnoloxías Laroche, híbridas e de colocación por aire, así como as tecnoloxías Schott». E a tecnoloxía Thermofix de Meissner: o ceo é o límite!
A prensa de laminación plana de dobre cinta Thermofix-TFE de Schott & Meissner Maschinen- & Anlagenbau GmbH en Alemaña emprega unha combinación de calor e presión por contacto. O produto procesado pasa pola máquina entre dúas cintas transportadoras revestidas de teflón. Despois do quecemento, o material pasa por un ou máis rolos de presión calibrados a unha zona de arrefriamento para endurecer termicamente o material. Thermofix-TFE é axeitada para tecidos como roupa exterior, raias reflectantes, coiro artificial, mobles, tapetes de vidro, filtros e membranas. Thermofix está dispoñible en dous modelos e tres tamaños diferentes para diferentes capacidades.
Allertex especialízase en tecnoloxías de procesamento e non tecidos, incluíndo a apertura e mestura, a formación de teas, o pegado, o acabado, o procesamento de fibra de cáñamo e a laminación de varias empresas.
A medida que a demanda de toalliñas de limpeza desbotables de alta calidade continúa a medrar, a empresa alemá Truetzschler Noncloths lanzou unha solución de polpa cardada (CP) que emprega a tecnoloxía de spunlace AquaJet para producir toalliñas respectuosas co medio ambiente a un prezo máis económico. En 2013-2014, Trützschler e o seu socio Voith GmbH & Co. KG de Alemaña lanzaron ao mercado o proceso de instalación húmida/moldeada WLS, respectuoso co medio ambiente. A liña WLS emprega unha mestura celulósica de polpa de madeira de plantación e fibras curtas de lyocell ou raión que se dispersa en auga e logo se deposita en húmido e se hidroentrelaza.
Os últimos desenvolvementos en CP de Truetzschler Noncloths levan o concepto WLS un paso máis alá ao combinar tecidos a base de celulosa depositados en húmido con tecidos cardados feitos de fibras máis longas de viscosa ou lyocell. O apresto de colocación en húmido dálle ao material non tecido a absorbencia e o volume adicionais necesarios, e o tecido aumenta a suavidade e a resistencia cando está mollado. Os chorros de auga a alta presión de AquaJet unen as dúas capas nun tecido non tecido funcional.
A liña CP está equipada cunha máquina de cardar NCT de alta velocidade entre unha máquina de formación de bandas húmidas Voith HydroFormer e un AquaJet. Esta configuración é moi flexible: pódese prescindir dunha carda e usar só HydroFormer e AquaJet para producir non tecidos WLS; pódese omitir o proceso de capa en húmido para producir non tecidos cardados spunlace clásicos; ou pódese usar HydroFormer, NCT Card e AquaJet, que se usan para producir non tecidos CP de dobre capa.
Segundo Truetzschler Noncloths, o seu cliente polaco, Ecowipes, experimentou unha alta demanda de tecidos non tecidos producidos na liña CP instalada no outono de 2020.
A empresa alemá Reifenhäuser Reicofil GmbH & Co. KG está especializada en liñas de spunbond, meltblown e laminación, e é unha unidade de negocio de Reifenhäuser GmbH & Co. KG, que ofrece opcións respectuosas co medio ambiente para a produción de tecidos non tecidos. Segundo a empresa, a súa liña Reicofil pode reciclar ata o 90 % de tereftalato de polietileno (PET) procedente de residuos domésticos para aplicacións industriais. A empresa tamén proporciona tecnoloxía para producir produtos de hixiene utilizando materiais respectuosos co medio ambiente, como cueiros de base biolóxica.
Ademais, Reifenhäuser Reicofil tamén ofrece solucións para equipos de protección médica, como máscaras. A empresa recoñece que estas aplicacións requiren tecidos 100 % fiables e proporciona equipos altamente fiables para producir tecidos non tecidos cunha eficiencia de filtración de ata o 99 %, cumprindo as normas N99/FFP3. Shawmut Corp., con sede en West Bridgewater, Massachusetts, comprou recentemente aproximadamente 60 toneladas de equipos especializados de soprado de precisión por fusión a Reifenhauser Reicofil para a súa nova división de saúde e seguridade (véxase «Shawmut: Investing in the Future of Advanced Materials», TW, esa é unha pregunta).
«Para aplicacións nos sectores da hixiene, a medicina e a industria, establecemos regularmente estándares de rendemento e calidade dos produtos finais», afirma Markus Müller, director de vendas de Reifenhäuser Reicofil. «Ademais, ofrecemos aos nosos clientes a oportunidade de producir tecidos sen tecer respectuosos co medio ambiente a partir de materias primas de base biolóxica ou materiais reciclados. Axudamos aos nosos clientes a aproveitar as oportunidades que presenta a transición global cara ao desenvolvemento sostible, noutras palabras: a próxima xeración de tecidos sen tecer».
A empresa alemá Reifenhäuser Enka Tecnica especialízase en mandriles de fiación intelixentes intercambiables especialmente deseñados, caixas de fiación e matrices que son compatibles con calquera liña de produción de fibras sintéticas por fundición ou por soplado existente. A súa funcionalidade permite aos fabricantes actualizar as liñas de produción existentes e entrar en novos mercados, incluíndo a hixiene, a medicina ou a filtración. Enka Tecnica informa de que as puntas das boquillas e os tubos capilares de alta calidade garanten unha calidade e precisión constantes do produto. O seu mandril de fiación por fundición tamén presenta un concepto de enerxía sostible optimizado para reducir os tempos de quecemento e aumentar a produción de calor. «O noso principal obxectivo é a satisfacción e o éxito dos nosos clientes», di Wilfried Schiffer, director xeral de Reifenhäuser Enka Tecnica. «Por iso, as relacións persoais cos nosos clientes son tan importantes para nós como a entrega puntual de produtos de alta calidade. A cooperación a longo prazo baseada na confianza é máis importante para nós que os beneficios rápidos».
Reifenhäuser Reicofil e Reifenhäuser Enka Tecnica están representadas nos Estados Unidos por Fi-Tech Inc., Midlothian, Virxinia.
A empresa suíza Graf + Cie., que forma parte do grupo empresarial Rieter Components, é fabricante de revestimentos de cartón para cartóns planos e cartóns de rolos. Para a produción de tecidos non tecidos, Graf ofrece pezas de cartón metalizado Hipro. Graf afirma que a innovadora xeometría empregada no deseño pode aumentar a produtividade na produción de tecidos non tecidos ata nun 10 % en comparación coa roupa tradicional. Segundo Graf, a parte dianteira dos dentes Hipro ten unha proxección especialmente deseñada que aumenta a retención de fibras. O transporte optimizado da banda desde o cilindro ata a estibadora aumenta a produtividade ata nun 10 % e prodúcense menos defectos na banda debido ao transporte preciso da fibra dentro e fóra do cilindro.
Adecuados tanto para cardas de alto rendemento como convencionais, estes revestimentos de cardado están dispoñibles nunha ampla gama de aliaxes de aceiro e acabados superficiais para que se poidan adaptar á aplicación específica e á fibra que se procesa. As pezas cardadas Hipro están deseñadas para todo tipo de fibras sintéticas procesadas na industria dos non tecidos e son compatibles cunha variedade de rolos, incluídos os rolos de traballo, de despegue e de clúster. Graf informa de que Hipro é moi axeitado para aplicacións nos mercados da hixiene, a medicina, a automoción, a filtración e os pisos.
Nos últimos anos, a empresa alemá BRÜCKNER Trockentechnik GmbH & Co. KG ampliou significativamente a súa carteira de produtos de tecidos non tecidos. A empresa ofrece fornos e secadores para tecidos non tecidos, incluíndo:
Ademais, a carteira de tecidos non tecidos de Brückner inclúe unidades de impregnación, unidades de revestimento, almacenadores, calandras, calandras de laminación, máquinas de corte e bobinado. Brückner ten un centro técnico na súa sede en Leonberg, Alemaña, onde os clientes poden realizar probas. Brückner está representada nos Estados Unidos por Fi-Tech.
A calidade da auga empregada no proceso de fabricación de encaixe sintético é moi importante. A empresa italiana Idrosistem Srl está especializada en sistemas de filtración de auga para liñas de produción de encaixe sintético que eliminan as fibras da auga para evitar problemas coa xiringa e coa calidade do produto acabado. O produto máis recente da empresa está deseñado para controlar as bacterias no ciclo da auga da produción de toalliñas húmidas. Esta tecnoloxía emprega un sistema de esterilización de auga con dióxido de cloro para evitar que substancias tóxicas, en particular produtos de cloruro e bromato, entren na auga producida. Idrosistem informa de que a eficacia do sistema de esterilización é independente do pH da auga e consegue o control bacteriano mínimo requirido en unidades formadoras de colonias por milímetro (UFC/ml). Segundo a empresa, o sistema tamén é un potente axente alxicida, bactericida, virucida e esporicida. Idrosistem está representada nos Estados Unidos por Fi-Tech.
A empresa alemá Saueressig Surfaces, propiedade de Matthews International Corp., é unha recoñecida deseñadora e fabricante de mangas e rolos de gofrado para tecidos decorativos spunbond e tecidos non tecidos unidos termicamente. A empresa emprega os métodos de gravado láser máis recentes, así como tecnoloxía moiré avanzada. Os rolos endurecidos, as carcasas microporosas e os deflectores de base e estruturais melloran as opcións de personalización. Os desenvolvementos recentes inclúen novas capacidades de gofrado 3D e perforación fóra de liña mediante rolos quentados de alta precisión con patróns de gravado complexos e precisos, ou o uso en liña de mangas de níquel no proceso spunlace. Estes desenvolvementos permiten a creación de estruturas con efectos tridimensionais, maior resistencia á tracción e elasticidade, e alta permeabilidade ao aire/líquido. Saueressig tamén pode producir mostras 3D (incluíndo substrato, patrón de gravado, densidade e cor) para que os clientes poidan desenvolver a mellor solución para o seu produto final.
Os tecidos non tecidos son materiais non tradicionais, e os métodos tradicionais de corte e costura poden non ser a forma máis eficiente de producir un produto final con tecidos non tecidos. O brote de pandemia e a demanda de equipos de protección individual (EPI) en particular levaron a un maior interese pola tecnoloxía ultrasónica, que usa ondas sonoras de alta frecuencia para quentar e plastificar materiais non tecidos feitos de fibras sintéticas.
Sonobond Ultrasonics, con sede en West Chester, Pensilvania, afirma que a tecnoloxía de soldadura por ultrasóns pode crear rapidamente bordos de selado fortes e proporcionar conexións de barreira que cumpren os requisitos regulamentarios. O pegado de alta calidade nestes puntos de presión permite obter un produto acabado sen buratos, costuras de cola, abrasións nin delaminacións. Non se require roscado, a produción adoita ser máis rápida e a produtividade é maior.
Sonobond ofrece equipos para encolar, coser, cortar, cortar e recortar, e a miúdo pode realizar varias funcións no mesmo equipo nun só paso. A máquina de coser ultrasónica SeamMaster® de Sonobond é a tecnoloxía máis popular da empresa. SeamMaster proporciona unha operación de rotación continua e patentada que produce costuras fortes, seladas, lisas e flexibles. Segundo a empresa, a máquina pódese usar en varias operacións de montaxe, xa que pode realizar varias funcións ao mesmo tempo. Por exemplo, coas ferramentas axeitadas, SeamMaster pode completar rapidamente as operacións de encolado, unión e recorte. Sonobond di que é catro veces máis rápido que usar unha máquina de coser tradicional e dez veces máis rápido que usar unha máquina de unión. A máquina tamén está configurada como unha máquina de coser tradicional, polo que se require unha formación mínima do operador para operar a SeamMaster.
As aplicacións da tecnoloxía Sonobond no mercado dos tecidos médicos sen tecer inclúen máscaras faciais, batas cirúrxicas, fundas de zapatos desbotables, fundas de almofada e fundas de colchón, e apósitos para feridas que non deixen fiapos. Os produtos de filtración que se poden fabricar coa tecnoloxía ultrasónica de Sonobond inclúen filtros pregados de climatización e HEPA; filtros de aire, líquido e gas; bolsas de filtro duradeiras; e trapos e varas para recoller derramamentos.
Para axudar aos clientes a decidir que tecnoloxía é a máis axeitada para a súa aplicación, Sonobond ofrece probas de adhesión ultrasónica gratuítas en tecidos non tecidos. O cliente pode entón revisar os resultados e comprender as capacidades dos produtos dispoñibles.
Emerson, con sede en San Luís, ofrece equipos ultrasónicos de Branson que cortan, pegan, selan ou acolchan tecidos non tecidos de fibra sintética para aplicacións médicas e non médicas. Un dos avances importantes dos que informa a empresa é a capacidade dos soldadores ultrasónicos para monitorizar e rexistrar datos de soldadura en tempo real. Isto mellora as capacidades de control de calidade dos clientes e permite unha mellora continua, mesmo en liñas de produción automatizadas.
Outro desenvolvemento recente é a adición de capacidades de bus de campo ao sistema de soldadura ultrasónica Branson DCX F, o que permite que varios sistemas de soldadura interactúen entre si e interactúen directamente con controladores lóxicos programables. O bus de campo permite aos usuarios monitorizar os parámetros de soldadura dun único soldador ultrasónico e monitorizar o estado dun sistema de produción de varias máquinas a través dun panel electrónico. Deste xeito, os usuarios poden optimizar o proceso de produción e resolver os problemas que xurdan.
Herrmann Ultrasonics Inc., de Bartlett, Illinois, ofrece unha nova tecnoloxía ultrasónica para fixar cordóns elásticos en cueiros. O innovador proceso da empresa crea un túnel entre dúas capas de material non tecido e guía o elástico tensado a través do túnel. O tecido soldase entón en unións específicas, logo córtase e reláxase. O novo proceso de consolidación pódese realizar de forma continua ou periodica. Segundo a empresa, o método simplifica o procesamento de produtos elásticos, reduce o risco de rotura, aumenta a xanela de procesamento e reduce os custos de produción. Herrmann afirma que probou con éxito varias combinacións de materiais, diferentes tamaños e extensións elásticas e diferentes velocidades.
«O noso novo proceso, que chamamos "vinculación", axudará mellor aos nosos clientes en América do Norte mentres traballan para crear produtos máis suaves e respectuosos co medio ambiente», dixo Uwe Peregi, presidente de Herrmann Ultrasonics Inc.
Herrmann tamén actualizou os seus xeradores de ultrasóns ULTRABOND con novos controis que activan rapidamente vibracións ultrasónicas na localización desexada en lugar de xerar un sinal continuo. Con esta actualización, xa non se necesitan ferramentas específicas para cada formato, como o tambor de bigornia. Herrmann sinalou que a eficiencia xeral do equipo mellorou porque se reduciron os custos das ferramentas e o tempo necesario para os cambios de formato. A combinación do sinal do xerador Ultrabond coa tecnoloxía MICROGAP, que monitoriza o espazo na área de unión, proporciona unha monitorización multidimensional do proceso para garantir unha calidade de unión consistente e unha retroalimentación directa ao sistema.
Todas as últimas innovacións en tecidos sen tecer presentaranse na próxima exposición de tecidos sen tecer INDEX™20 en outubro de 2021. A exposición tamén estará dispoñible nun formato virtual paralelo para os asistentes que non poidan asistir en persoa. Para obter máis información sobre INDEX, consulte este número da Exposición Triennal Mundial de Tecidos Sen Tecer, Moving Forward, TW.