موج چهارم انقلاب صنعتی در ماشین آلات تولید منسوجات بی بافت

ترجمه: آزاده موحد

به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، بی بافت ها همچنان نور امیدی در صنایع نساجی ایالات متحده آمریکا به شمار می روند. به گزارش انجمن صنایع پارچه های بی بافت(INDA) در شهر کری ایالت کارولینای شمالی، مواد اولیه بی بافت تاثیر زیادی بر افزایش کیفیت و کاهش هزینه ها داشته اند.

منسوجات بی بافت تقریبا در تمامی بخش های نساجی کاربرد دارند از محصولات پزشکی و بهداشتی نظیر دستمال های پاک کننده گرفته تا پوشاک شناخته شده و کالای خواب و سایر محصولات.

ظرفیت تولید بی بافت ها در آمریکای شمالی در سال 2018 با رشد 3/4 درصدی نسبت به سال قبل از آن به 5/17 میلیون تن رسیده است. بخش اعظم خط های تولید این منسوجات در آمریکا در طول سال های گذشته به پارچه های مهندسی شده برای بازار حمل  نقل و فیلتراسیون اختصاص داشته است.

تولیدکنندگان فناوری های بی بافت در ایتمای 2019 که بر چند موضوع مهم از جمله پایایی، اتوماسیون و دیجیتالیزاسیون/صنعت 4 تاکید شده بود، حضور قدرتمندی داشتند. 

دکتر بهنام پوردیهیمی ، مدیر اجرایی موسسه منسوجات بی بافت و ویلیام ای کلوپمن از اساتید برجسته مواد اولیه نساجی در کالج نساجی ویلسون در شهر رالی پس از حضور در این نمایشگاه گفت: ما با سه واژه بازیافت، کاهش مصرف و استفاده مجدد که در لاتین 3 آر(حرف انگلیسی R) هستند، آشنایی داریم.  واژه یا R دیگر که در ایتما به این سه واژه اضافه شده واژه "از نو فکر کردن" یا بازاندیشی است که احتمالا بیشترین ارتباط را با زمان حال و آینده دارد. این واژه در واقع به طرز ظریفی به "طراحی محصول با در نظر داشتن سرنوشت آن" اشاره دارد.

دکتر پوردیهیمی ادامه می دهد: "در هنگام طراحی محصول فکر کردن در مورد پایان عمر مفید آن محصول و توجه به پیامدهای آن از لحاظ تولید گازهای گلخانه ای ضروری است. این می تواند بر انتخاب مواد اولیه مورد استفاده، نحوه مصرف و چگونگی ترکیب آن ها با یکدیگر تاثیرگذار باشد. بازاندیشی در مورد طراحی محصول همان مسیر آینده است."

به عقیده او اتوماسیون یکی از راهکارهای موثر برای پر کردن جای خالی نیروی کار ماهر در آمریکاست. در ایتمای 2019 استفاده از اتوماسیون تقریبا در تمامی فرایندها از چاپ و تکمیل گرفته تا دوخت، به چشم می خورد. این امر به معنای کنار گذاشتن روش های قدیمی است که فرایندی زمان بر می باشد. اتوماسیون می تواند به احیای واحدهای تولیدی که با کمبود نیروی کار ماهر و یا هزینه های سرسام آمور مواجه هستند، کمک کند.

به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، زیر نگاهی به جدیدترین فناوری های بی بافت که در اختیار تولیدکنندگان قرار گرفته است، می اندازیم.

شکی نیست که با توجه به پیش رو بودن نمایشگاه جهانی منسوجات بی بافت یا همان ایندکس 2020 فناوری های جدید دیگری نیز در آینده معرفی خواهد شد.

گروه دیلو

کمپانی آلمانی دیلو از اواسط دهه 90 به ارایه تجهیزات مربوط به منسوجات بی بافت پرداخته است. 

امروزه این کمپانی از چهار بخش تشکیل می شود: دیلوسیستمز پیمانکار عمومی برای کل خطوط تولید، اسپین باو تولیدکننده ماشین آلات کاردینگ، تمافا متخصص باز کردن و ترکیب کردن تجهیزات بی بافت ها و دیلوماشینز تولیدکننده دستگاه های کراس لپر و بافندگی سوزن زنی.

این کمپانی در یکی از غرفه های بزرگ نمایشگاه ایتما یک خط سوزن زنی کامل را به نمایش گذاشت. بر اساس حجم تولید سالانه، سوزن زنی نمدی مهم ترین فرایند تشکیل تارعنکبوتی و ادغام الیاف استیپل می باشد.

گروه دیلو با توجه به سابقه و تجربه خود در عرصه منسوجات بی بافت، فناوری های جدید و جالب توجهی را برای تولید کنندگان این منسوجات ارایه داده است. 

یکی از فناوری های ارایه شده فناوری 3D-Lofter بوده که یک فناوری افزودنی برای تولید منسوجات است و هنوز به صورت تجاری در دسترس نمی باشد اما ایده این فناوری و فرصت هایی که به وجود می آورد، جالب توجه است. با به کارگیری 3D-Lofter یک سری از واحدهای جداگانه تشکیل دهنده تار عنکبوتی توده هایی از الیاف را در موقعیت های مشخصی بر روی یک بیس تار عنکبوتی قرار داده و یک توپولوژی سه بعدی تشکیل می دهند. می توان قرارگیری الیاف را در اجزای فنی که ممکن است تنش و کرنش در آن ها نگران کننده باشد، کنترل کرد. 

از فناوری فوق همچنین می توان برای پر کردن "معکوس" فضاهای باریک در تار عنکبوتی قبل از فرایند کاردینگ استفاده کرد تا توزیع الیاف در تارعنکبوتی یکنواخت تر باشد. بر اساس محاسبات تئوری دیلو، با استفاده از این فناوری تا 40 درصد افزایش در یکنواختی خواهیم داشت.

علاوه بر آن در هنگام استفاده از الیاف استیپل رنگی می توان از فناوری فوق برای قرار دادن الگوها بر روی بیس تارعنکبوتی استفاده کرد که می تواند برای تولید کف پوش ها، کالای خواب، لباس و کفش جالب باشد.

این فناوری هنوز کامل نیست اما پتانسیل بالایی دارد و احتمال دارد تا پیش از پایان سال 2020 به مرحله تجاری شدن هم برسد. 

یکی دیگر از فناوری های ارایه شده توسط کمپانی دیلو فناوری DI-LOOM H•V Hyperpunch است که باعث ایجاد حرکت بیضوی در سوزن ها می شود. این حرکت ساده اما موثر سوزن ها می تواند باعث صرفه جویی اقتصادی شود، همچنین با حذف مسیر حرکت خطی سوزن ها باعث افزایش جذابیت ظاهری در محصول می شود.به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز،  این فناوری می تواند در صنعت خودروسازی که جای مسیر سوزن ها چندان ایده آل نیست، مفید واقع شود.

در حال حاضر تمامی ماشین آلات گروه دیلو در مرکز تحقیقات نساجی کمپانی در شهر ابرباخ در آلمان در معرض نمایش هستند و می توان نحوه کار این ماشین ها را مشاهده کرد.

منسوجات بی بافت کمپانی تروشلر

کمپانی آلمانی تروشلر یک خط تولید کامل منسوجات بی بافت را از باز کردن الیاف تا برش نهایی و پیچیدن را برای تولیدکنندگان فراهم می کند. این کمپانی همچنین بر اساس نیازهای مشتریان، هر یک از اجزا را به صورت جداگانه نیز تامین می نماید. به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، تمرکز تروشلر در نمایشگاه ایتما بیشتر بر روی مفاهیمی پایا از دوزندگی بر اساس نیازهای مشتریان و با تاکید بر تارعنکبوتی های زیست تجزیه پذیر و سبک با استفاده از مواد اولیه تجدیدپذیر بوده است.

در تهیه دستمال های پاک کننده متداول از ترکیبی از الیاف ویسکوز و پلی استر یا پلی پروپیلن استفاده می شد، این الیاف به طور طبیعی در محیط زیست تجزیه نمی شوند.

در مقابل پالپ چوب یا الیاف سلولزی بازیافتی را داریم که جزو مواد اولیه خام تجدیدپذیر و زیست تجزیه پذیر می باشند. کمپانی تروشلر فناوری وت لید/اسپان لیث را برای فراوری موثر این مواد اولیه خام ارایه می دهد.

تروشلر با همکار کمپانی آلمانی فویت اخیرا فرایندی را معرفی کرده است که در آن الیاف کوتاه بر پایه سلولز به صورت معلق در آب قرار می گیرند و سپس با استفاده از فرایند هیدروانتنگلمنت(ایجاد درگیری با آب) لایه تارعنکبوتی تشکیل می شود.

این منسوجات بی بافت دارای عملکردی مشابه دستمال های پاک کننده هستند ضمن این که محکم، نرم، اقتصادی و زیست تجزیه پذیر می باشند. دستمال های تهیه شده از پالپ چوب و الیاف سلولزی بازیافتی بر خلاف تصور موجود از محصولات بر پایه پالپ چوب دارای زیردست بسیار نرمی هستند.

کمپانی اندریتز

کمپانی اتریشی اندریتز عقیده دارد که بدون شک حفظ منابع زیست محیطی و افزایش کارایی فرایندهای تولید فاکتور اصلی نوآوری در صنعت بی بافت در سال های آتی خواهد بود و در نتیجه تاکید زیادی بر پایایی دارد. این کمپانی قصد دارد در این عرصه موفقیت های زیادی کسب کند و به یک "پیشرو" تبدیل شود.

تمرکز اصلی اندریتز در نمایشگاه ایتما بر روی سه راهکار اصلی در بازار منسوجات بی بافت بوده است. اولین محصول ماشین سوزن زنی مخمل مدل SDV می باشد که برای استفاده در منسوجات داخلی خودرو طراحی شده است. ظرفیت بالای تولید این ماشین ها باعث می شود زمان بازگشت سرمایه مشتریان آن ها کوتاه تر باشد.

فناوری دوم این کمپانی گسترش خط تولید وت لید neXline مخصوص الیاف شیشه است. فناوری جدید وت لید شامل یک منیفولد و دیفیوزر کاملا جدید بوده و با بازاندیشی در مورد اجزای ماشین قبلی این امکان فراهم شده تا با الیاف شکننده شیشه با شیوه ای بسیار آرام و ملایم رفتار شود.

با وجود دیفیوزر دوتایی در این ماشین، توزیع الیاف در طول فرایند لایه گذاری به صورت یکنواخت و با ساختاری بهینه صورت می گیرد.

این ماشین دارای یک سیستم مدیریت بازیافت است که باعث کاهش مداوم مصرف مواد اولیه خام و آب می شود که به معنای صرفه جویی در انرژی و مواد اولیه می باشد.

خط های تولید صورت سفارشی برای تولیدات با حجم بالا و پایین قابل عرضه می باشند. الیاف شیشه تولید شده با استفاده از فناوری فوق دارای کاربردهای صنعتی زیادی هستند از جمله صنایع ساخت و ساز، فیلتراسیون و حمل و نقل.

کمپانی اندریتز همچنین در نمایشگاه ایتما برند Metris را که به دیجیتالیزاسیون و اتوماسیون مربوط می شود، معرفی کرده است.

این برند شامل طیف کاملی از محصولات دیجیتال و فناوری های " اینترنت اشیا صنعتی(IIoT) " برای "خدمات و تولیدات هوشمندتر از طریق ایجاد شبکه بین فناوری ماشین آلات، مراحل انجام فرایند، تولیدکنندگان و مشتریان به شیوه ای معنی دار" می باشد.

برند جدید با بهینه سازی عملکرد فرایند(OPP) باعث بهبود سیستم های تولیدی می شود؛ در این روش مقادیر زیادی از داده ها جمع آوری و تجزیه و تحلیل می شوند و با به حداقل رساندن میزان ضرر و زیان تولید، سود افزایش پیدا می کند. به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، متریس همچنین فعالیت های مربوط به تعمیر و نگهداری را با تشخیص و عیب یابی از راه دور و با استفاده از اینترنت مدیریت و تسریع می کند، علاوه بر آن راهکارهای مبتنی بر واقعیت افزوده را برای فعالیت های ماشین ارایه می دهد.

کمپانی گروز بکرت

کمپانی آلمانی گروز بکرت ارایه دهنده طیف گسترده ای از سوزن های نمدزنی و چنگالی می باشد تا از این طریق خواص مورد نظر بر اساس ماده لیفی مورد استفاده حاصل شود.

جدیدترین فناوری این کمپانی در عرصه سوزن های نمدزنی و چنگالی، سوزن جدیدی به نام Groz-Beckert dur® می باشد. استفاده از این سوزن باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و طول عمر بیشتر می شود.

کمپانی گروز بکرت همچنین ارایه دهنده پوشش کاردینگ برای الیاف استیپل و صنایع منسوجات بی بافت می باشد. پوشش کاردینگ سری InLine برای افزایش اطمینان پذیری فرایند کاردینگ در صنایع بی بافت طراحی شده است.

ارتفاع استاندارد دنده در پوشش جدید 1/3 میلی متر بوده و دارای دندانه های مقاوم تر و سطح فاقد پوسته می باشد. مقاومت بیشتر دندانه ها به معنای افزایش طول عمر پوشش است، سطح فاقد پوسته نیز باعث حفظ یکنواختی عملکرد در مدت زمان استفاده از پوشش می شود و کیفیت بالای تار عنکبوتی را با گذشت زمان حفظ می کند.

پوشش کاردینگ SiroLock® plus line برای فرایندهای نیدل پانچ، اسپان لیث و ترمال باندینگ قابل استفاده است. بنا بر ادعای کمپانی استفاده از این پوشش باعث کاهش جدا شدن الیاف، افزایش یکنواختی کیفیت تارعنکبوتی، افزایش مقاومت در برابر آسیب دیدن و در نتیجه طول عمر بیشتر، بهبود محافظت از الیاف و ایجاد ارتفاع بهینه برای دندانه ها برای پوشش های کاردینگ به هم پیوسته می شود.

کمپانی لاروش

کمپانی فرانسوی لاروش عرضه کننده ماشین آلات پردازش الیاف برای بازیافت و منسوجات بی بافت است.

لاروش در نمایشگاه ایتما ماشین Flexiloft 2600 را به نمایش گذاشته است. این ماشین که از عرض 2/4 تا 4 متر در دسترس می باشد، قابلیت پردازش الیاف طبیعی، بشرساخت یا بازیافتی، الیاف ترکیبی و همچنین الیاف ترکیبی حاوی ذرات جامد نظیر فوم یا تراشه های چوب یا پلاستیک را دارد. این میزان از انعطاف پذیری باعث می شود تا تولیدکنندگان بتوانند با استفاده از منابع تجدیدپذیری که سرنوشتشان دور ریخته شدن بود، محصولات جدیدی را تولید کنند.

لاروش همچنین ماشین بازیافت ضایعات نساجی خود با نام Jumbo 2000 را که دارای ظرفیت تولید بالایی می باشد نیز به معرض نمایش گذاشته است، این ماشین قابلیت پردازش لباس های استفاده شده و ضایعات فرش را دارد.

ماشین فوق سریع Nextrim 500 نیز مخصوص بازیافت لبه های سبک و برش خورده منسوجات بی بافت در داخل و خارج خط می باشد.

این کمپانی همچنین نسل جدید بعضی از ماشین آلات خود را از جمله ترکیب الیاف، اضافه کردن مواد شیمیایی، تشکیل تارعنکبوتی سه بعدی، پردازش ضایعات صنعت خودروسازی و تجهیزات مربوط به دکوراسیون و پالایش برای الیاف بست(الیاف آخرین لایه ساقه گیاه) نیز عرضه کرده است.

کمپانی ادونس نان وون

 کمپانی دانمارکی ادونس نانو وون که برای اولین بار در ایتما شرکت کرده بود، در زمینه بهیافت و بازیافت تخصص دارد و تولیدکننده محصولات پایایی است که پتانسیل تجاری شدن را دارند.

این کمپانی برای اولین بار در ایتما فناوری CAFT و خط تولید کامل ایرلید منسوجات بی بافت خود را عرضه کرده است.

با استفاده از فناوری فوق امکان پردازش الیاف بسیار کوتاه و بسیار بلند در محدوده 1 تا 100 میلی متر و همچنین الیاف طبیعی یا بازیافتی وجود دارد.

تغییر طول الیاف می تواند منجر به تشکیل یک لایه همگن با تراکم بالا یا پایین با استفاده از مقدار کمی از الیاف پیوند دهنده و با الیاف دو جزیی و استفاده از هوای کمتر در مقایسه با فناوری های رقیب شود.

این کمپانی همچنین از سال 2014 به بعد در زمینه نصب و فروش کارخانجات کلید در دست(طراحی و اجرای کامل مراحل تاسیس یک کارخانه) نیز فعالیت می کند و اکنون ارایه دهنده خط تولید کاملی برای منسوجات بی بافت می باشد.

محصولات این کمپانی در زمینه های مختلفی از جمله عایق ساختمان ها و ماشین آلات، لایه های آکوستیک، مبلمان، پنل های آکوستیک، بسته بندی مواد غذایی و غیره کاربرد دارد.

کمپانی رامینا

یکی دیگر از کمپانی های تازه وارد در بازار ماشین آلات تولیدکننده منسوجات بی بافت، کمپانی ایتالیایی رامینا است. این کمپانی فعالیت خود را از سال 1990 به عنوان تولیدکننده ماشین آلات صنعتی آغاز کرده است و امروز ارایه دهنده کارخانجات کلید در دست برای منسوجات بی بافت شامل خط های تولید اسپان باند پلی پروپیلن و پلی اتیلن ترفتالات، منسوجات نیدل پانچ، ترموباند، نمدهای ایرلید و محصولات لمینت شده می باشد. 

خط تولید Airlay-S کمپانی رامینا برای تولید نمدهای مورد استفاده در خودرو سازی، ساختمان سازی، فیلتراسیون و مبلمان کاربرد دارد. فرایند تشکیل تارعنکبوتی در این سیستم یک فرایند ایرودینامیک بوده که جایگزین سیستم های متداول کاردینگ و کراس لپر می شود.

در این روش الیاف به صورت S شکل بر روی لایه مورد نظر قرار می گیرند تا از این طریق استحکام طولی محصول افزایش پیدا کند. محدوده وزن استاندارد از 500 گرم در متر مربع شروع می شود اما استفاده از این سیستم امکان تولید محصولات سبک با وزن 160 گرم در متر مربع را فراهم می کند.

در این سیستم امکان پردازش مواد اولیه مختلفی از جمله الیاف بشرساخت، الیاف طبیعی، الیاف کهنه، الیاف معدنی و سایر مواد اولیه خام نظیر پوسته برنج وجود دارد.

کمپانی رامینا همچنین تولید کننده اجزای ماشین آلات به صورت جداگانه نظیر غلتک های کالندر، نخ پیچ و غیره نیز می باشد.