Innovation dans le tissage

Les fabricants de technologies de tissage sont en passe de développer des machines prêtes pour l'industrie 4.0.

Par le Dr Abdel-Fatah M. Seyam, rédacteur technique

ITMA signifie toujours nouvelle technologie. Lors de la dernière édition, les développements ont été caractérisés par des technologies innovantes, la formation numérique de tissus et de vêtements, l'impression numérique, la prise en compte des préoccupations de durabilité, la formation de produits innovants - tels que les textiles électroniques, la 3D et les vêtements de sport - et les logiciels.

Pendant l'ITMA, les stands de tissage ont été très fréquentés par les visiteurs. Les principaux fabricants de machines ont présenté des machines diversifiées pour la formation de produits tissés pour les vêtements, les textiles de maison et les textiles techniques ; et ont commercialisé leurs technologies comme prêtes pour l'industrie 4.0.

Pour être compétitif et répondre à la demande de diversité de nouveaux produits, des machines de prototypage rapide pour la production d'échantillons et l'évaluation avant la production sont nécessaires. L'utilisation de machines d'ourdissage, d'encollage et de tissage de production pour produire de petits échantillons entraîne d'importantes pertes de production et des déchets de matériaux.

CCI Tech inc. , Taiwan, se spécialise dans les ourdissoirs d'échantillons, les enrouleurs de dimensionnement et les machines à tisser d'échantillons. La société a présenté sa nouvelle ourdisseuse d'échantillons Lutan.com avec un cantre intégré dans l'anneau d'ourdissage mobile, qui offre un gain de place par rapport aux versions antérieures de Lutan v5.0 et v3.6.

Lutan.com propose une largeur de travail de 2,6 mètres, une plage de longueur de chaîne de 15 à 500 mètres, une vitesse de déformation de 14 400 mètres par minute (m/min), une capacité de 24 cantres, une circonférence de tambour à motif de 5 mètres et 10 tiges de location. La machine est capable de produire des séquences de couleurs complexes pour des échantillons étroits et larges et une production en moyenne série. Lutan.com est équipé des logiciels Lutronic et SE-edit intégrés avec une interface conviviale pour définir la séquence de couleurs, le nombre et les emplacements des baux et d'autres spécifications de chaîne. Selon l'entrée de l'utilisateur, la machine forme automatiquement la chaîne avec les spécifications souhaitées. Les événements d'enfilage nécessitent l'intervention de l'opérateur pour transférer la chaîne du tambour à motif à l'ensouple de chaîne.

CCI Tech propose également des enrouleurs de dimensionnement, une machine qui présente la voie la plus simple pour fabriquer des bobines de fil dimensionnées pour les ourdissoirs d'échantillons. La société a récemment présenté l'enrouleur de dimensionnement à 2 broches Taroko proposé en versions modulaires à 2 broches et 4 broches pour un maximum de 4 modules ou 16 broches. Chaque broche est contrôlée individuellement à l'aide d'un système d'entraînement dédié, d'une boîte de taille et d'une zone de chauffage, ce qui permet à la machine de faire fonctionner différents fils avec différentes formules de taille, concentrations de taille ou ramassage de taille humide. La machine peut fonctionner jusqu'à une vitesse de dimensionnement de 500 m/min. Le Taroko est équipé d'un système d'exploitation industriel PC/Windows et d'un accès Internet via WiFi/Ethernet pour le contrôle et la surveillance à distance de chaque position.

Au cours de l'ITMA, CCI Tech a également présenté deux de ses machines de tissage d'échantillons à lance unique - evergreen II et Kebalan. L'evergreen II a les mêmes caractéristiques que la version précédente evergreen I, mais est plus compact et beaucoup plus rapide. Il est disponible dans des largeurs de tissage de 50 centimètres (cm) ou 90 cm et peut fonctionner à une vitesse de tissage allant jusqu'à 100 duites par minute (ppm). Le Kebalan, encore au stade de prototype, offre une vitesse de tissage élevée de 300 ppm, un record dans le tissage d'échantillons. Le mouvement de chute utilise 8 ou 16 harnais, avec un contrôle de harnais individuel à l'aide de servomoteurs, une détection de rupture de trame et un mouvement d'arrêt de chaîne en option. La machine est équipée de huit alimentateurs de trame pour faire face au tissage à grande vitesse.

Basé en AllemagneUsine de machines textiles Karl Mayer GmbH a montré l'échantillon ourdisseur Multi-Matic®32 à l'ITMA 2019. Le 32 indique la capacité du cantre, qui permet l'utilisation de 32 couleurs de fil différentes. Trois versions du Multi-Matic - avec une capacité de cantre de 32, 64 et 128 enroulements - sont disponibles, offrant une flexibilité en termes de capacité de cantre en fonction de l'espace et des applications requises par les tisserands. Une comparaison des trois versions de Multi-Matic est présentée dans le tableau 1. Les machines sont capables de produire des longueurs de chaîne allant de 35 à 1 050 mètres pour le modèle 32, ou de 35 à 1 500 mètres pour les versions 64 et 128. Avec une telle gamme de longueurs et de largeurs de chaîne, les machines sont capables de produire des chaînes courtes étroites et larges pour le tissage d'échantillons ainsi que des chaînes larges et longues pour le tissage de production. De plus, les machines ne sont pas limitées en termes de taille de répétition de couleur par rapport à la taille de répétition de couleur limitée dans les machines d'ourdissage en coupe. Les autres caractéristiques comprennent le changement de couleur automatique, la courte durée de configuration de la séquence de couleurs et le nombre souhaité de baux via un système de CAO à interface utilisateur conviviale. Après la pré-programmation et la mise en place des bobines sur le cantre, le reste du processus d'ourdissage est automatique, y compris la location pour le rentrage et la séparation des tiges de taille. Une fois l'ourdissage terminé, le processus d'enfilage nécessite l'intervention de l'opérateur pour transférer la chaîne du tambour à motif à l'ensouple.

Vandewiele SA , Belgique, a dévoilé Smart Creel à l'ITMA 2019, qui est construit avec des cellules disposées en lignes et en colonnes sous forme de matrice. Le fil est enroulé sur chaque cellule à partir de gros paquets à travers un chargeur de fil par un robot. Lors du salon, le Smart Creel alimentait un jacquard VSi32 Velvet Smart Innovator. La longueur du fil de chaîne pour chaque cellule est préprogrammée en fonction de la conception du tapis. Plusieurs cantres et robots peuvent être utilisés pour accélérer le processus de déformation. Le Smart Creel offre plusieurs avantages :

Alors que le Smart Creel est destiné aux petites séries ou aux échantillons qui peuvent être exécutés dos à dos, le concept pourrait être étendu aux moyennes et longues séries en augmentant la taille des bacs. Smart Creel peut remplacer le cantre traditionnel d'une ourdisseuse sectionnelle et d'échantillons.

Vandewiele a également exposé le Fast Creel qui a été équipé d'une nouvelle machine à tisser RCE2+ Rug and Carpet. Le Fast Creel contrôle chaque fil de poil individuellement à l'aide d'un servomoteur qui régule l'alimentation et la tension de chaque fil en fonction de la longueur de poil nécessaire selon la conception du tapis. Le servomoteur fonctionne également comme un mouvement d'arrêt lorsque son fil est vers le bas via une détection intelligente de son couple. Cela permet aux fils de poil d'être alimentés directement vers la machine sans avoir besoin de passer par un mouvement d'arrêt traditionnel, ce qui fait gagner du temps et permet un cantage rapide.

De plus, Vandewiele a développé le système TEXconnect pour la production de tissage de tapis qui acquiert des données sur la consommation de chaque fil de poil ainsi que sur la tension et l'enfilage. Le système fournit également une maintenance prédictive. La combinaison des systèmes Smart Creel, Fast Creel et TEXconnect rend possible l'auto-apprentissage des machines à tisser les tapis.

Groz-Beckert KG , Allemagne, a présenté sa nouvelle machine de rentrage automatique, la WarpMasterPlus. Cette machine représente la dernière génération du concept d'entraînement établi de l'entreprise, dans lequel la chaîne est entraînée à partir d'une seule bobine de fil. Cependant, le WarpMasterPlus ajoute des fonctionnalités, notamment deux écrans tactiles pour un contrôle bilatéral du processus, l'insertion des lisses Duomix sans tri préalable, le réglage automatique du type de lisse et un service de maintenance et de réparation facile. Pour les largeurs d'insertion supérieures à 4 mètres, Groz-Beckert peut fournir des longueurs de machine individuelles selon les besoins.

Groz-Beckert a également présenté ses différentes versions de machines de liage automatique KnotMaster — AS/3, TS/3, XS/3Q, RS/3, RSD/3, 2s/3 et TS/3 TapeMaster — pour une large gamme de fils de chaîne, y compris les fils naturels et synthétiques, monofilament, texturés, spandex, fil d'acier, fantaisie, verre et haute performance, ainsi que les rubans de polypropylène et de polyester. Les machines sont capables de détecter les doubles extrémités des chaînes louées ou non louées et sont équipées d'une détection de rupture de fil.

Basé en SuisseStaubli International SA a exposé sa célèbre machine de rentrée automatique SAFIR 60, ainsi qu'une nouvelle machine de liage nommée TIEPRO. La caractéristique la plus importante de cette machine est la méthode de séparation des fils. Traditionnellement, les fils sont séparés à l'aide d'une aiguille, et une gamme d'aiguilles est nécessaire pour gérer la séparation d'une variété de types et de tailles de fils. Le TIEPRO utilise un petit mécanisme de séparation de fil conique et il n'y a donc pas besoin d'aiguilles.

Basé en AllemagneLindauer Dornier GmbH ont exposé trois machines à tisser à jet d'air A1 et deux machines à tisser à lances P2 produisant une gamme variée de tissus pour vêtements, textiles de maison et textiles industriels à l'ITMA 2019. Une machine P2 Type TKN 8/S G24/190 cm tissait du tissu d'ameublement et P2 Type TKN 4/E D8/360 cm tissait du tissu de revêtement à un taux d'insertion de remplissage (FIR) de 925 et 1 134 m/min, respectivement. Un A1 Type AWS 6/S G16 de 210 cm de large tissait du tissu d'ameublement automobile à 2 010 FIR, un A1 ServoTerry Type ATSF 8/JG de 340 cm de large tissait du tissu éponge Jacquard à 2 184 FIR et un A1 Type AWS 6/JG de 240 cm de large tissait du tissu jacquard pour la mode féminine à 2 147 F IR.

Article SpA , Italie, a présenté deux machines à tisser à jet d'air A9500-2 et quatre machines à tisser à lances R9500-2 sur un stand et sur un autre stand ; ainsi qu'une R9500-2, deux Hercules et une machine UniRap sur le stand Itematech. Itematech est l'ancienne société Panter qu'Itema a récemment acquise. Sur le stand Itema, la A9500-2/340 cm à jet d'air tissait des draps de lit et la A9500-2/190 cm tissait des tissus d'habillement. Les quatre machines à lances R9500 -2 - dans des largeurs allant de 190 cm à 340 cm - tissaient du denim, des chemises, des tissus d'ameublement jacquard et des serviettes de plage jacquard.

Sur le stand d'Itematech, des machines tissaient des tissus filtrants, des géotextiles, des tissus filtrants lourds et des tissus d'ameublement. La machine UniRap, exposée par Panter avant de rejoindre Itema, est une simple rapière positive. À l'ITMA 2019, l'UniRap tissait un tissu d'ameublement à partir de fils de chaîne et de trame de lin sous forme de câble étalé sans torsion. La densité linéaire des fils de chaîne et de trame était de 1 000 tex, et la densité de chaîne et de trame était de 0,67 fils/cm. Pour maintenir l'orientation du fil de chaîne à plat, des fils de lisse spéciaux avec des yeux plats ont été utilisés. Un alimentateur de trame avec emballage rotatif a également été utilisé pour maintenir l'orientation de remplissage à plat sans ajouter de torsion. Cette machine pourrait être utilisée pour tisser des câbles étalés à partir de fibres à haute performance telles que le kevlar, le carbone ou le zylon. Il est à noter que la fune était alimentée par un cantre retenant les colis des câbles épandus. Ce paramètre ne nécessite pas de processus de déformation car le nombre total de traits n'est pas élevé.

Itema a également présenté le Discovery, qui était l'une des principales attractions de tissage du salon. Alors que la société appelait la technologie d'insertion de trame « navette volante positive », la machine est sans navette en utilisant des paquets de trame fixes et des dévidoirs de fil de remplissage, qui sont caractéristiques du tissage sans navette. Ainsi, la machine s'apparente à une machine à projectiles sans navette avec préhenseur. Itema n'a pas fourni beaucoup d'informations sur le prototype autre que l'hébergement de deux démos par jour et la lecture d'une vidéo YouTube sur un moniteur près de la machine. Lorsqu'un projectile est utilisé comme moyen d'insertion de remplissage, son accélération est conduite par un mécanisme radicalement différent. Comme le montre la vidéo, le projectile est accéléré par une barre - appelée "barre de cueillette" - qui se déplace horizontalement dans une rainure. La barre entre en contact avec le projectile et le déplace sur une certaine distance pour fournir une accélération suffisante, puis inverse son mouvement en laissant le projectile avec le fil de remplissage pour terminer l'insertion. Le contact entre la barre de prélèvement et le projectile sur une certaine distance et un certain temps pourrait être de fournir un mouvement plus fluide avec une accélération progressive plutôt que l'impact soudain observé dans une machine à projectile traditionnelle. Semblable également à un projectile traditionnel, Discovery comporte plusieurs projectiles et l'insertion s'effectue depuis le côté gauche de la machine. Le prototype exposé à l'ITMA tissait deux tissus denim côte à côte à une vitesse de 350 ppm, et Itema a déclaré que le Discovery pouvait fonctionner à 400 ppm, ce qui est similaire à la plage de vitesse des machines à projectiles traditionnelles.

Sur son stand, la société belgePicanol exposé 10 machines à tisser. Cinq de ces machines étaient des machines à jet d'air - deux machines OmniPlus-i-4-D-190, l'une tissant un tissu de siège de voiture et l'autre un tissu de popeline ; un OmniPlus-i-4-R-190 tissant un tissu de parachute ; un OmniPlus-i-4-P-280 tissant un tissu de drapage ; et un OmniPlus-i-4-P-190 tissant un tissu de poids inférieur. Les cinq autres exposées étaient des machines à lances - un OptiMax-i-4-R-220 tissant un tissu denim; un OptiMax-i-4-P-540 tissant un tissu agrotextile ; un OptiMax-i-12-J-190 tissant un tissu d'ameublement jacquard ; un TerryMax-i-8-J-260 tissant une serviette éponge jacquard ; et un OptiMax-i-4-R-460 tissant un tissu de revêtement. La gamme de taux d'insertion de remplissage pour les machines à jet d'air était de 1 914 à 2 535 m/min ; et pour les machines à lances, à l'exception des deux machines à tisser le tissu éponge jacquard et le rembourrage qui fonctionnaient à des vitesses variables selon la conception et le fil de remplissage, était de 1 456 à 1 485 m/min.

Nice Corporate Services, une société privée basée au Nigéria, construit une grande usine de fabrication de textiles verticalement intégrée qui englobe l'égrenage jusqu'aux tissus finis. Le projet atteindra son objectif de produire 400 000 mètres de tissu chaque jour en différentes phases. L'entreprise a signé un contrat avec Picanol pour différents modèles de machines à tisser à jet d'air OmniPlus-i.

Picanol a construit l'OptiMax-i en tissant le tissu denim avec une insertion de remplissage presque entièrement numérisée. Le pré-enrouleur est équipé d'un affichage de tension programmable (TED) avec réglage numérique du frein pour contrôler la tension du fil de remplissage pendant l'insertion. Cette conception permet à l'utilisateur de stocker et de surveiller la tension idéale pour un fil de remplissage donné pour une reproductibilité future. La machine est également équipée d'un ouvre-pince droit électronique (ERGO) qui est contrôlé électroniquement pour régler numériquement l'ouverture de la pince afin de minimiser la longueur des déchets de remplissage à la lisière droite du tissu. De plus, la machine est équipée du présentateur de remplissage QuickStep qui permet de programmer numériquement différents temps pour la présentation, l'insertion et le repos du remplissage. Ces fonctionnalités, ainsi que l'efficacité de tissage numérisée déjà établie et l'acquisition de données d'arrêt - déformation, remplissage et autres arrêts -, une machine d'auto-apprentissage est possible si l'analyse de données volumineuses et l'intelligence artificielle peuvent être ajoutées pour rendre la machine compatible avec l'industrie 4.0.

Basé en ItalieSmit Srl exposé cinq machines. Quatre machines étaient présentées sur son stand et une machine était exposée sur le stand Vandewiele. Cette dernière machine était la lance unique ONE avec une largeur de roseau de 190 cm et un système de vol libre - aucun guide n'est nécessaire pour soutenir la lance pendant l'insertion de la trame - tissant un tissu d'ameublement complexe à 380 ppm, ou 722 m/min FIR.

Les quatre autres machines étaient :

À l'ITMA 2019, la société japonaiseToyota Industries Corp. ont exposé des machines à jet d'air JAT 810 qui ont été présentées à l'ITMA 2015. Trois ont été présentées - une JAT810 8T-280ES-ET tissant trois serviettes de bain côte à côte ; un tissu de rideau de tissage JAT810 6SF-340DE-EF ; et une machine JAT810 4F-190EC-EF formant le tissu d'ameublement. De plus, la société a présenté une nouvelle machine présentée sous le nom de machine à tisser à jet d'air "JAT New Concept". L'entreprise a indiqué qu'il s'agit de sa machine à jet d'air de nouvelle génération qui anticipe l'automatisation, l'usine intelligente et l'écotechnologie.

Basé au JaponTsudakoma Corp. a présenté trois métiers à jet d'air Master ZAX9200i à l'ITMA 2019. L'une des machines, une ZAX9200i-190-2C-C6, tissait du tissu industriel à l'aide d'un monofilament de polyéthylène fin 33dtex dans les sens chaîne et trame à 1 200 ppm, ou 1 872 m/min FIR. Normalement, le tissage au jet d'eau est utilisé pour l'insertion de remplissage en monofilament fin.

La deuxième machine, une ZAX9200i-190-4C-D16, tissait du tissu de rembourrage intérieur à 1 300 ppm, ou 2 219 m/min FIR. La troisième machine, une ZAX9200i-Terry-280-8C-J, tissait trois tissus éponge jacquard côte à côte à 1 000 ppm pour les sections éponge et 750 ppm pour les sections de bordure, soit 2 596 et 1 947 m/min FIR, respectivement.

Lors du récent ITMA, les vitesses de tissage et les FIR n'ont pas beaucoup varié par rapport aux précédents salons ITMA confirmant le fait qu'ils ont potentiellement atteint les limites supérieures. Comme on l'a vu lors des salons précédents, les fabricants de machines à tisser se sont concentrés sur la diversité de leurs produits. Avec une variété de machines à tisser disponibles, les fabricants ont démontré les capacités de leurs machines à tisser pour les trois marchés, à savoir les vêtements, les textiles de maison et les textiles techniques.

À l'ITMA 2019, la société suisseJakob Mueller SAa présenté sa machine à tisser étroite NFM® équipée du dispositif de placement de fil fonctionnel et à effet Multi Directional Weaving (MDW®).

La machine tissait un tissu contenant deux fils électriquement conducteurs à partir d'un mélange de fils électroniques de polyester et de cuivre/argent (fils électroniques). Les deux fils se déplaçaient indépendamment du mouvement de chute principal, chacun aidé par un guide. Un mouvement stratégique peut être préprogrammé pour élever les fils électroniques hors du roseau - un roseau ou un peigne ouvert - se déplacer vers la distance et les duites spécifiées de chaque côté, et s'abaisser pour s'entrelacer avec le fil de trame. Le mouvement calculé des guides des fils électroniques entraîne la formation d'une zone recouverte de fils électriquement conducteurs répartis sur la surface du tissu avec le motif souhaité. Le cuivre et l'argent sont des matériaux antibactériens et conducteurs d'électricité et les produits présentant de telles caractéristiques peuvent être utilisés comme doublures de chaussures pour le chauffage. Des tissus avec des circuits électriquement conducteurs peuvent être utilisés pour connecter des dispositifs en textile électronique qui ont une gamme d'applications.

Lors du récent ITMA, plus d'entreprises ont contribué au domaine du tissage 3D que lors des salons précédents.VÚTS a.s. , le Centre pour le développement de la recherche en ingénierie, République tchèque, a présenté une nouvelle machine à tisser à jet d'air dédiée au tissage de tissus à distance 3D avec une distance constante ou variable entre les tissus de fond supérieur et inférieur. Deux ensouples sont utilisées - l'une pour alimenter la feuille de chaîne pour les tissus de fond supérieur et inférieur et l'autre pour alimenter la feuille de chaîne à poils. Les applications potentielles des tissus de distance comprennent les bateaux pneumatiques de différents types, les quais, les tapis, la protection contre les inondations et les sacs de levage, entre autres applications. Actuellement, l'industrie des bateaux pneumatiques utilise une technique de point tombant pour écarter deux tissus qui seront laminés après le point tombant. De nombreuses aiguilles sont utilisées pour joindre les deux tissus de base. Les machines à points tombants et les procédures de réglage sont complexes et longues, et le processus peut prendre plus de 20 jours pour retirer et remplacer les aiguilles. Les tissus à distance produits à l'aide du processus de tissage VÚTS sont beaucoup plus rapides et plus faciles à concevoir et à former avec la géométrie souhaitée.

Basé en AngleterreOptima 3D Ltd. , nouvelle société créée en 2018, a conçu et développé une gamme de métiers à tisser 3D pour la formation de préformes pour l'industrie des composites. Son Optima 500/150 utilise un système de navette pour l'insertion de trame et un système de foule jacquard avec interface utilisateur électronique pour la saisie des paramètres de structure qui offre une flexibilité de conception des préformes.

Dornier propose également des systèmes composites incluant le tissage 3D pour des préformes multicouches pour des applications composites. Les caractéristiques de sa machine comprennent un système de CAO pour programmer la structure de tissage, un système d'insertion de remplissage à lance rigide, un système de contrôle individuel des fils de chaîne jacquard, un cantre pour l'alimentation des fils de chaîne à partir de bobines enroulées et un système d'enroulement horizontal en option pour les préformes épaisses.

Des concepteurs tissés très qualifiés avec une compréhension approfondie des géométries de tissu 3D sont généralement nécessaires pour créer des textiles 3D. Le besoin de systèmes de CAO intuitifs et faciles à utiliser pour développer des tissus 3D est absolument nécessaire. Basé en AllemagneEAT GmbH a récemment présenté son logiciel 3D Weave Composite. La section de chaîne ou de trame est dessinée numériquement sur du papier carré avec des informations sur la taille et la couleur des fils de chaîne et de trame pour chaque couche de chaîne via l'interface utilisateur. Ensuite, le système fournit une visualisation 3D colorée de la structure. Le logiciel convertit ensuite la conception en mouvement traditionnel de haut en bas de chaque fil de chaîne pour tisser avec une foule à la fois sur une machine à tisser.

Bien que les fabricants de machines à tisser aient progressé vers la production de machines numériques prêtes pour l'industrie 4.0, il reste encore beaucoup à faire. Les tisserands recherchent des machines avec réparation automatique des ruptures de chaîne ; un mécanisme de prévention de marque de départ entièrement automatisé qui ne nécessite pas l'intervention de l'opérateur ; changements de style entièrement automatisés ; formation automatique de circuits intégrés flexibles pour textiles électroniques intelligents ; machines à tisser multiphases pour tissage ratière et jacquard; et le tissage jacquard à largeur/densité de chaîne variable pour dépasser la limite de vitesse actuelle des machines à tisser monophasées.

La route vers l'industrie 4.0 nécessite également des systèmes pour collecter et stocker de grandes quantités de données numériques, l'utilisation de l'IoT pour permettre aux fabricants de machines d'accéder et de traiter les mégadonnées à l'aide de l'IA et de l'analyse pour diagnostiquer et prévoir les problèmes perturbateurs, le développement de la robotique pour une automatisation complète, etc. L'un des principaux problèmes qui préoccupent les fabricants est la compromission des données et de la propriété intellectuelle (IP), qui est un obstacle sur la voie de l'industrie 4.0. L'industrie textile est mondiale et diversifiée et il est nécessaire de disposer de lois mondiales pour protéger les données et la propriété intellectuelle des fabricants contre les pirates.

Note de l'éditeur : cet article a été adapté pour Textile World à partir d'un article du Dr Seyam qui a été publié dans le Journal of Textile and Apparel, Technology and Management (JTATM) du NC State Wilson College of Textiles. L'article original peut être consulté ici : http://bit.ly/2020weaving

Mars/Avril 2020