DIPLOMOVÁ PRÁCE

FAKULTA TEXTILNÍ

DIPLOMOVÁ PRÁCE

Liberec 2012 KAROLINA SIKOROVÁ

FAKULTA TEXTILNÍ

Studijní program: N3108 Průmyslový management Studijní obor: Produktový management - Textil

NEKONVENČNÍ SPOJOVÁNÍ TEXTILNÍCH MATERIÁLU UNCONVENTION CONNECTING OF TEXTILES

MATERIALS

Bc. Karolina Sikorová KHT-129

Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Antonín Havelka, CSc.

Rozsah práce:

Počet stran textu ... 85

Počet obrázků ... 84

Počet tabulek ... 16

Počet grafů ... 28

Počet příloh ... 36

(vložit originál)

Byl (a) jsem seznámen (a) s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.

Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.

Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.

Diplomovou práci jsem vypracoval (a) samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.

V Liberci dne_____________

…………...

Karolina Sikorová

Touto cestou bych chtěla poděkovat své rodině a blízkým za morální podporu při celém mém studiu. Dále bych chtěla poděkovat panu Doc. Ing. Antonínu Havelkovi, CSc. za pomoc a vedení při zpracování této diplomové práce.

Diplomová práce se zabývá nekonvenčními druhy spojování pro outdoorové oděvy.

Teoretická část je zaměřena na konvenční a nekonvenční spojování sportovních oděvů a jejich výhody a nevýhody v oděvním průmyslu. Je zde provedena analýza dostupných materiálů a technologií pro spojovací proces. Praktická část je zaměřena na konkrétní druhy nekonvenčních spojů, které se aplikovaly na materiál. V diplomové práci je zaznamenán způsob výroby spojů a způsob provedení zkoušky pevnosti a trvanlivosti testovaných spojů. Data jsou statisticky vyhodnocena a na tomto základě je navržen optimální spoj Hi-tech oděvů.

K L Í Č O V Á S L O V A :

Nekonvenční spojování, konvenční spojování, outdoorové oděvy, šev, spoj, ultrazvuk, lepení, laser, podlepovací páska, oboustranně lepicí páska, nit, materiál, pevnost, tuhost, trvanlivost, praní, chemické čištění.

A N N O T A T I O N

This diploma thesis deals with unconventional types of connecting for outdoor clothing.

The theoretical part is focused on conventional and unconventional connecting of sports clothing and their advantages and disadvantages in the clothing industry. The thesis includes analysis of the available materials and technologies for connecting process. The practical part is focused on the specific types of unconventional connections, which were applied to the material. The thesis describes mode of seam production and the way of testting focusing on strength and durability of the tested joints. The data are statistically evaluated and on this basis, the optimal hi-tech clothing joint is suggested.

K E Y W O R D S :

Unconventional connecting, conventional connecting, outdoor clothing, seam, connection, ultrasonic, bonding, laser, adhesive tape, double sided adhesive tape, thread, material, strength, stiffness, durability, laundry, dry cleaning.

OBSAH

P O D Ě K O V Á N Í ... 4

A N O T A C E ... 5

Obsah ... 6

POUŽITÉ ZKRATKY A SYMBOLY ... 9

1 Úvod ... 11

2 Spojovací proces ... 12

2.1 Konvenční způsoby spojování ... 12

2.1.1 Ruční šití ... 12

2.1.2 Strojové šití ... 12

2.1.3 Výhody a nevýhody konvenčního spojování ... 13

2.2 Nekonvenční způsoby spojování………. 14

2.2.1 Lepení ... 15

2.2.2 Svařování ... 18

3 Požadavky kladené na spojovací proces u sportovních oděvů ... 21

3.1 Druhy spojů využívané u sportovních oděvů ... 22

3.1.1 Ultrazvukové spojování ... 22

3.1.2 Vysokofrekvenční spojování ... 23

3.1.3 Tepelné spojování - lepení za tepla ... 23

3.1.4 Svařování - lepením ... 24

3.1.5 Lepidla ... 24

3.2 Výhody a nevýhody nekonvenčního spojování ... 26

3.3 Technologie českých firem ... 27

3.3.1 Direct Alpine ... 27

3.3.2 Tilak ... 30

4 Výrobci komponentů pro nekonveční způsob spojování ... 31

4.1 TSGS ... 31

4.1.1 Produkty ... 31

4.1.2 Aplikace ... 32

4.2 Sealon ... 32

4.2.1 Produkty ... 32

4.3 Vetex ... 33

4.3.1 Produkty ... 33

4.4 Framis ... 34

4.4.1 Produkty ... 34

4.5 Bemis ... 36

4.5.1 Produkty ... 36

4.5.2 Aplikace ... 39

4.6 Ding Zing ... 41

5 Stroje a technologie v nekonvenčním spojování ... 41

5.1 Framis ... 41

5.1.1 Produkty ... 41

5.2 Forsstrom ... 42

5.2.1 Produkty ... 42

5.3 Pfaff ... 42

5.3.1 Produkty ... 42

5.4 Herrman Ultraschall ... 43

5.4.1 Produkty ... 44

5.5 Branson ... 45

5.5.1 Technologie a produkty ... 45

5.6 Miller Weldmaster ... 49

5.6.1 Produkty ... 49

5.7 Fiab ... 50

5.7.1 Produkty ... 50

6 Shrnutí rešeršní části ... 50

7 Experimentální část... 52

7.1 Komponenty na výrobu vzorku ... 52

7.1.1 Použitý materiál ... 52

7.1.2 Použité nitě ... 53

7.1.3 Použitá oboustranně lepicí páska ... 54

7.1.4 Použitá podlepovací páska... 54

7.2 Použité stroje na výrobu spojů ... 55

7.2.1 Šicí stroj ... 55

7.2.2 Durkopp ADLER 525-101: ... 55

7.2.3 Ultrazvuk ... 56

7.2.4 Fixační lis ... 58

7.3 Spoje ... 59

7.3.1 Šitý hřbetový šev podlepený podlepovací páskou ... 59

7.3.2 Přeplátovaný spoj lepený ... 60

7.3.3 Přeplátovaný spoj lepený podlepený podlepovací páskou ... 61

7.3.4 Ultrazvukový spoj metoda Cut and Silk + podlepený podlepovací páskou .. 63

7.3.5 Ultrazvukový spoj přeplátovaný zdobený + podlepený podlepovací páskou 64 7.3.6 Metoda testování vzorku - spojů ... 66

7.3.7 Metoda testování vzorku - materiálu ... 68

7.3.8 Přístroj použitý pro měření vzorků ... 69

7.4 Výsledky zkoušky ... 70

7.4.1 Zkouška provedená bez praní ... 71

7.4.2 Zkouška provedená po 5 cyklech praní ... 77

7.4.3 Zkouška provedená po 5 chemických čištěních ... 79

7.5 Shrnutí výsledku zkoušek ... 82

7.6 Návrh spoje ... 91

8 Závěr ... 93

Literatura ... 96

Seznam obrázku ... 99

Seznam tabulek ... 102

Přílohy ... 104

POUŽITÉ ZKRATKY A SYMBOLY

% procent

°C stupeň Celsia

°F stupeň Fahrenheita 3D trojrozměrné objekty

ART Additional Reference Transmision

cN centiNewton

FIAB název firmy

HDP hrubý domácí produkt HI-TECH pokročilá technologie

Hz Hertz

kHz kilohertz

L líc

kg kilogram

N Newton

NoSo Tepelně svařovací systém

m metr

m² metr čtvereční

mm milimetr

MTB Mountain bike

μm mikrometr

g gram

Pa Pascal

PE Polyetylen

PU Polyuretan

PVC Polyvinyl chlorid

Ph vodíkový exponent

R rub

RF svařovací systém

Tex jednotka jemnosti TSGS název firmy

TPR Termoplastická guma

V volt

W watt

1 ÚVOD

Spolu s rozvojem jednotlivých vědních oborů se objevují i nové textilní a oděvní technologie, mezi které patří i rozvoj neortodoxních způsobu spojování. S tím souvisí i jejich podstata založená na poznatcích z fyziky, chemie, mechaniky a strojírenství.

Největší rozmach nových textilních technologií byl podmíněn vznikem syntetických vláken. Ten dal podnět i výrobě nových materiálů nabízející i další funkce, jako je například odolnost proti průniku vody a paropropustnost.

Zpočátku se pro tyto materiály a výrobky z nich zhotovené používalo pro spojovací proces převážně šití, později však dochází k vývoji nových spojovacích technologií nazvaných

„nekonvenční spojování“. Jedná se o metody využívající laser, ultrazvuk, adhezní pojení, atd. Využití nekonvenčního spojování se objevuje především u výrobků sportovních, ale očekává se, že se postupem času rozšíří i mezi klasické oděvy. Zatím se s ním můžeme setkat především u sportovních bund, či kalhot, určených pro outdoorové aktivity.

Nejčastěji se objevuje klasický šitý spoj podlepený podlepovací páskou tak, aby se zabránilo průniku vody skrze spoj.

Hlavním cílem práce je zhodnocení způsobů tvorby nekonvenčních spojů, jejich mechanických a trvanlivostních vlastností a také možnosti uplatnění ve sportovních oděvech. V současné době je většina textilní výroby přesunuta do východní Asie, kde jsou již textilní firmy technologicky dostatečně vybavené i pro nekonvenční způsoby spojování, a mohou tak uspokojit nejen své, ale i zahraniční zakázky.

V rešeršní části práce budou zpracované možnosti spojování textilních materiálů z hlediska klasického šití a také z hlediska nekonvenčních spojů. V práci budou analyzovány výhody a nevýhody klasického šití v porovnání s novými technologiemi nekonvenčního spojování.

Dále se bude práce zabývat požadavky, jaké jsou kladené na sportovní oděvy a to z hlediska spojování.

Bude proveden průzkum trhu v nabídce možnosti materiálu a technologií vhodných pro spojování Hi-tech oděvů, což jsou tzv. „funkční“ oděv.

Praktická část bude zaměřená již na samostatné provedení navrhnutých spojů pro sportovní oděvy nekonvenčními metodami (ultrazvuk, lepení, atd.) a jejich aplikací na určený materiál. Vzorky budou odzkoušeny z hlediska pevnosti a trvanlivosti spojů podle normy.

Na základě naměřených vlastností budou vybrány metody nekonvenčních spojů vhodné pro outdoorové oděvy s přihlédnutím i na designovou stránku spoje.

2 SPOJOVACÍ PROCES

Spojovací proces je nejsložitější fází v oděvním průmyslu. Splňuje funkci spojení střihových součástí a dílu do jednoho celku.

Způsoby spojování:

1. Konvenční (ortodoxní):

 Šití, špendlení – rozebíratelný spoj 2. Nekonveční (neortodoxní):

 Lepení, svařování, nýtování – nerozebíratelný spoj [35]

2.1 Konvenční způsoby spojování

2.1.1 Ruční šití

Ruční šití – přes materiál se protáhne jehla společně s celou zásobou šicí nitě. Nit, která prochází dílem na jedné straně (lícní) se zanechává jeden její konec a druhý na druhé straně (rubové).

2.1.2 Strojové šití

Strojové šití – otvor slouží k protáhnutí jen části vrchní nitě. Na jedné straně materiálu se nacházejí oba konce nitě a na druhé straně zanechává jehla kličky po vytažení z materiálu. Klička vrchní nitě je zachycena lamačem a je použitá pro vytvoření stehu.

Hlavní části stroje je jehla, která je jedním z tvůrců výroby stehu. Stále nejpoužívanější způsoby spojování jsou klasické (ruční a strojové). Dochází zde ke spojování jednotlivých střihových dílu pomocí stehů a švů. [35]

Stehy:

Základním prvkem šití jsou stehy, můžou být ruční nebo strojové. Steh je protažení nebo provázání šicí nitě od jednoho vpichu jehly k dalšímu.

Stehy podle normy ISO 4915 na třídy:

 Jednonitné řetízkové stehy

 Stehy ruční

 Stehy dvounitné a vícenitné vázané

 Stehy dvounitné a vícenitné řetízkové

 Stehy obnitkovací

 Stehy oboustranně krycí Švy:

Švy jsou prvky spojení dvou nebo více vrstev oděvního materiálu šitím nebo jinými způsoby spojování.

Švy podle normy ISO 4916 na třídy:

 Hřbetové

 Přeplátované

 Lemovací

 Dotykové

 Ozdobné šití

 Začišťovací (2 třídy)

 Obrubovací [9] [27][36]

2.1.3 Výhody a nevýhody konvenčního spojování

Výhody konvenčního spojování:

 Spojují se všechny textilní materiály (přírodní, syntetické, kůže, kožešiny, vlasové materiály);

 Možnost šití tkanin, pletenin i netkaných textilií;

 Velký výběr šicích strojů, strojních jehel a šicích nití;

 Snadný a levný způsob spojování;

 Šev je dále dělitelný.

Nevýhody konvenčního spojování:

 Jehla může poškodit materiál;

 Není 100% nepromokavost;

 Po vpichu zůstává v materiálu otvor, dochází k porušení funkce nebo úpravě materiálu (membránové oděvy, nepromokavé oděvy, atd.);

 Při vysokých otáčkách šicího stroje s šicí nití z termoplastických vláken může docházet k natavení šicí nitě a zanášení očka šicí jehly;

 Dochází k tření materiálu;

 Je zapotřebí pomocných spojovacích prostředků;

 Větší přídavky na švy;

 Nemůže dojít k úplné automatizaci;

 Rozedření švu;

 Větší hmotnost materiálu;

 Dochází k nechtěnému uvolňování nití. [18][35][36]

2.2 Nekonvenční způsoby spojování

Vývojem nových technologií dochází, k čím dál častějšímu doplňování klasického spojování textilií, ke spojování nekonvenčnímu. Je to především zapříčiněno vznikem termoplastických vláken a jejich využití na výrobu materiálu. Při zpracování tohoto druhu materiálu šitím, vznikaly těžkosti v podobě: propalování šitého materiálu, natavování místa vpichu jehlou ohřátou rychlým vpichováním do materiálu, časté přetrhy nití nebo tavení nití při vysokých otáčkách stroje. V důsledku toho docházelo často k zanášení ouška jehly taveninou z nitě. Proto nové technologie spojování oděvních dílů pracují na principu lepení nebo sváření textilních materiálů, a to bez použití šicí techniky a šicích nití. Tato speciální technika spojování klasické šití nenahrazuje, je pouze jejím vhodným doplňkem. [36]

Rozdělení nekonvenčních způsobu:

 Lepení

 Svařování

 Nýtování [35]

2.2.1 Lepení

U lepení dochází ke spojování oděvních dílů pomocí stejných nebo různých druhů adheziv (lepidel) nanesených na spojovací materiál (adherentech). Jedná se o druh spojení, který nahrazuje klasické šití. Lepení probíhá jak za tepla, tak i za studena, působením patřičného tlaku. Lepené švy jsou dále nerozebíratelné. Rozvojem chemie dochází k výrobě velké škály lepidel. [36]

2.2.1.1 Základní pojmy pro lepení

 Adheziva: makromolekulární látky vhodných deformačních schopností.

Nejlepivější jsou v kapalném stavu (rozpuštěním, roztavením, emulgováním).

Tvarové stálosti spoje dosáhneme ztužením adheziva, což představuje fyzikální a chemickou změnu (např. odpařením, tuhnutím, chemickou reakcí);

 Heterogenní spojení: lepidlo a slepovaný materiál nemají stejné složení;

 Adheze: přilnavost, souhrn fyzikálních sil, kterými se vzájemně poutají částice různých hmot, tj. adheziva a adherentu;

 Koheze: soudržnost, stav, kdy molekuly nebo atomy drží v homogenní látce pohromadě.

2.2.1.2 Vlivy působící na kvalitu spoje

Výběr adheziva záleží na vlivech, které působí na spoj. Vlivy se rozdělují na fyzikální a mechanické. V případě tohoto rozdělení to není úplně jednoznačné, protože fyzikální vlastnosti materiálu jsou podmíněné svým chemickým složením. [36]

Fyzikální:

 Pórovitost a hladkost povrchů spojovaných materiálů;

 Povrchové napětí pojiva a smočivost povrchu adheze;

 Skupenství adheziva (nejvýhodnější je skupenství tekuté);

 Tloušťka a vlastnosti adhezivního filmu (adhezivní film musí být souvislý, větší tloušťka vede k snížení pevnosti);

 Tlak a doba působení při lepení (musí být rovnoměrný a přiměřený, závisí na druhu adheziva;

 Pórovitost nebo hladkost povrchu spojovaných materiálů. Pórovitost povrchu je velmi výhodná i z toho důvodu, že plyny nebo vodní páry, které často vznikají

při vytvrzování adheziva, se mohou do póru adherentů absorbovat, a tím je usnadněná jejich eliminace.

Chemické:

 Hodnota ph adheziva;

 Polarita adheziva a lepeného materiálu;

 Polymerační stupeň makromolekulárních adheziv;

 Chemická stavba adheziva a adherentu ;

 Chemické nečistoty.

 Adheze kapalin k pevným látkám je ve srovnání s adhezí pevných těles značně velká, díky dokonalému vyplnění nerovnosti pevné látky kapalinou, která umožňuje dokonalý těsný styk obou povrchů. Funkce adheziva při lepení tedy závisí hlavně na vyrovnání nerovnosti povrchů lepených materiálů, což zvyšuje adhezi a zabraňuje relativnímu pohybu adherentů. [26][36]

2.2.1.3 Požadavky kladené na spoje

 Dostatečně mechanická pevnost a vysoká adheze ke spojovaným materiálům, které by umožňovaly požadovanou pevnost lepených spojů;

 Vyhovující tuhost, tažnost a prodyšnost;

 Odolnost proti vodě a chemickému čištění;

 Zachování fyzikálně mechanických a chemických vlastností v teplotním rozsahu, v němž se výrobky používají;

 Odolnost proti stárnutí;

 Technologické vlastnosti, které umožňují použití efektivních způsobu jejich aplikace. [26]

2.2.1.4 Pojiva - lepidla

Požadavky na pojiva k lepení oděvních součástí mají odpovídat vlastnostem spojovaného materiálu a nahrazovat funkci šicích spojů (tuhost, tažnost, prodyšnost, pevnost a vysoká adheze ke spojování materiálů, odolnost proti vodě a chemickému čištění, odolnost proti stárnutí, zachování fyzikálních a mechanických vlastností v teplotním rozsahu, suroviny pro výrobu - levné a dostupné,…).

Rozděleni lepidel:

Lepidla tvoří širokou chemickou škálu, rozdělení:

1. Tuhá:

 Lepící fólie

 Lepící filmy

 Lepící prášky 2. Polotuhá:

 Trvale lepivé hmoty 3. Tekutá:

 Roztoky

 Disperze

 Pasty

 Pěny, aerosoly 4. Anorganická:

 např. vodní sklo 5. Organická:

 Přírodní (klihy, škroby)

 Polysyntetická, syntetická: termoplasty, reaktoplasty [36]

Tuhá lepidla:

Tuhá lepidla mají několik výhod. Je téměř vyloučené proniknutí tuhého lepidla na lícní stranu oděvního materiálu, neobsahují toxická a hořlavá rozpouštědla a také mají vhodnější technologické vlastnosti než ostatní lepidla. V oděvnictví je nejvhodnější používat lepidla termoplastická. Jelikož termoplasty jsou ve srovnání s reaktoplasty pružnější a vytvářejí měkčí spoje. Také mají dlouhou životnost a jsou zdravotně nezávadné. Pro oděvní účely jsou vhodná lepidla, která měknou nad 100 °C, nesmí však přesáhnout teplotní stabilitu spojovaného materiálu.

Polotuhá lepidla:

V oděvní výrobě se používají pro pomocné trvalé úpravy Tekutá lepidla:

V případě tekutých lepidel může nastat problém: lepidlo pronikne na lícní stranu materiálu, objevuje se přítomnost rozpouštědel, která jsou hořlavá a škodí zdraví, trvanlivost je

omezená a v údržbě je malá odolnost proti chemickému čištění. Z tekutých lepidel jsou pro oděvní výrobu výhodnější disperzní lepidla tzv. latexy.

Stárnutí a chemická odolnost lepidel:

Stárnutí je většinou ovlivněno světlem, teplem a kyslíkem. Lepené spoje by měly mít minimální trvanlivost jako spojovaný materiál. Lepené spoje musí být stálé při nošení, ale také při procesu praní a chemického čištění. Odolnost lepidel používaných v oděvním průmyslu při chemickém čištění je dána svou rozpustností nebo bobtnavostí v organických rozpouštědlech, které se používají k chemickému čištění. Jde hlavně o benzíny a chlorované uhlovodíky, zejména trichloretylen a perchlorethylen. [36]

2.2.2 Svařování

U svařování se jedná o proces spojování, dvou a více vrstev termoplastických materiálů podobných vlastností, působením tepla a tlaku. Vytváří se svařovací spoj, který má stejné složení materiálu jako spojovaný materiál, který vytvoří jednotlivý celek, dále nedělitelný.

Nevýhodou je, že materiál musí obsahovat aspoň 60 % termoplastických vláken. [22][27]

Obrázek 1: PFAFF 8310-142/001 - ultrazvukový svařovací stroj [33]

Obrázek 2: PFAFF 8304-020/01 - svářecí stroj pro spojování horkým klínem a horkým vzduchem [33]

Rozdělení způsobu svařování:

Svařování:

 exotermické: ohřev z vnější strany ohřev z vnitřní strany

 endotermické: vysokofrekvenční ultrazvukové

2.2.2.1 Exotermické

Teplo se přivádí do svařovaného spoje buď, z vnější, nebo vnitřní strany.

 Ohřev z vnější strany - materiál se vkládá mezi ohřívané čelisti (tvarované elementy), které jsou zdrojem tepla;

 Ohřev z vnitřní strany - ohřátý materiál je přiváděn k čelistem a působením tlaku jsou materiály spojeny.

2.2.2.2 Endotermické

Teplo je vytvářeno ve styčných plochách svařovacího spoje. Při přesunu nebo pohybu částic dochází ke vzájemnému tření mezi molekulami, a tím vzniku tepla. Při velkém tření dochází k tavení materiálu, přidáním tlaku lze materiál spojit.

 Vysokofrekvenční

 Ultrazvukové [22][27][36]

2.2.2.3 Vysokofrekvenční spojování

„Vložíme-li elektrický neutrální materiál do elektrického pole, např. mezi elektrody napojené na vysokofrekvenční generátory, dojde po zapojení k porušení rovnováhy.

Negativně nabité částice se posunou k pozitivnímu okraji pole, kladně nabité částice naopak k negativnímu okraji, protože nestejné náboje se přitahují. Říká se, že materiál je polarizovaný.“, jak píše Jana Zouharová str. 67 [36]

Výhodou u tohoto druhu spojování je, že při zhotovení švu se nepohybuje ani svařovaný materiál, ani výrobní nástroj. Jednoduchý spojovací proces umožňuje vysokou automatizaci, pro spojování není potřeba pomocných spojovacích prostředků, a také je možné počítat s menšími přísavkami na švy. Vrásnění švů nevzniká.

Stroje a použití u svařování:

 Kontinuální

Velmi blízká podoba šicímu stroji, u kterého však dochází k nahrazení dvou otočných kotoučů, které slouží jako elektrody a nahrazují jehlu, patku a podavač šicího stroje.

Materiál procházející pod kotouči je svařován v nepřetržité řadě bodů.

 Diskontinuální

Diskontinuální stroje mají speciální konstrukce, umožňující vytvářet svár o délce 300-1000 mm. Je zde i ústrojí, které svařený materiál mezi elektrodami posunuje o jeden rast. Jsou

zde také výměnné elektrody, kterými se reguluje tlak. Vysokofrekvenčního proudu se dosahuje vysokofrekvenčním generátorem. Spodní elektrodou bývá uzemněná kovová deska a vysokofrekvenční generátor se připojuje na tvarovanou horní elektrodu. [22][36]

2.2.2.4 Ultrazvukové svařování

Ultrazvukové svařování je spojování dvou materiálů s využitím ultrazvukové energie ve svařovacím místě. Při samotném svařování dochází k sevření materiálů do sváru mezi zdroj ultrazvukových vibrací a pevnou oporou, určitou přítlačnou silou, ultrazvukové vibrace působí po určitou dobu. Směr vibrací musí být kolmý k materiálu, na které působí.

Absorpce ultrazvukové energie, pohybu a tření vytváří teplo, které taví syntetický materiál tak, že proteče mezi spojované součásti. Po vychlazení dochází ke spojení materiálu.

Použití: svařování pružných termoplastických materiálů a textilních materiálů při výrobě oděvů, netkané textilie, nepromokavé textilie, laminát, spodní prádlo, sportovní a turistické ošacení a výbavy, uniformy a ochranné oděvy, ochranné návleky a potahy, švové přípravy pro pěnou vycpaná sedadla automobilů, dále při výrobě markýz, plátěných střech a stanů.

Tento druh spojování je možno využít při spojování všech textilií s dostatečným množstvím termoplastických látek (40-60 %). Závisí však na objemové hmotnosti.

U materiálu s vysokou dostavou a malou plošnou hmotností dochází k obtížnějšímu sváření. Pevnost spoje bývá nízká. Další činitelé ovlivňující svár: materiál s velkými zákruty příze nebo vazba materiálu. [15][36]

Výhody:

 Úspora času

 Odpadá spojovací materiál

 Možnost snadné automatizace Nevýhody:

 Jednotlivé parametry se musí individuálně nastavovat pro každý materiál a pro každý druh operace

 Není možno svářet materiál s nižším obsahem syntetických vláken [27]

2.2.2.5 Nýtování

Nýtování bylo původně myšleno k ozdobným účelům, např. k připevňování kapes u džínových oděvů. Dnes se již používá výslovně jako spojovací způsob. Tento druh spoje

je také nerozebíratelný, jako předchozí. Je to jedna z nevýhod nekonvenčních spojů.

K nýtování se využívají tlakové lisy a stroje s nepatrným tlakem, který dokáže spojovací element do oděvního výrobku pouze zalisovat, ale nerozmáčkne ho, viz obrázek 3.

[27][36]

Obrázek 3: Způsob nýtování – přístroj [32]

3 POŽADAVKY KLADENÉ NA SPOJOVACÍ PROCES U SPORTOVNÍCH ODĚVŮ

Použití nových technologií ve spojování (nekonvenční spojování) v outdooru dodává výrobkům nové možnosti. Z technického hlediska je životnost výrobku delší, výrobky jsou lehčí a přizpůsobivější. Součástí je také designe – výrobek se stává hladký – bezešvý, nedochází k nechtěnému rozvolňování švů. Proces na výrobu musí být rychlý a finančně přijatelný. Po zhotoveném spoji se vyžaduje stálost, odpovídající mechanické vlastnosti daného výrobku a v neposlední řadě také funkčnost.

Sport, outdoorové vybavení:

„Výroba a údržba sportovních potřeb představují významnou součást sportovního průmyslu, který hraje podstatnou roli v evropské i národní ekonomice (přibližně 3,5 % HDP, přes 5 % zaměstnanosti). Přitom textilní a oděvní výroba pokrývají téměř 45 % tohoto sektoru, 27 % představuje obuvnická a kožedělná Výroba a zbytek připadá tzv.

hardware, tedy specializované výrobky, které jsou nezbytné pro provozování určitého sportu (lyže, brusle, kola, stany, lodě, …). Pro obuvnickou výrobu i pro výrobu hardware

jsou zapotřebí specializované textilní materiály. To, že od nových výrobků požadujeme větší uživatelský komfort a vysokou hodnotu poměru užitné hodnoty k ceně, je samozřejmostí. Do popředí však vystupují také požadavky na ekologii výroby, recyklační technologie, energetickou náročnost a celkovou udržitelnost ve vztahu k životnímu prostředí. U výrobků pro sport se navíc objevují požadavky na bezpečnost a ochranné vlastnosti, prevence úrazů při sportu má významný dopad na ekonomiku společnosti.

Komplexnost nároků na související výzkum je očividná.

Nezanedbatelné jsou i požadavky na výrobky pro sport a volny čas z hlediska demografického vývoje. Stárnutí evropské populace způsobí, že těžiště kupní síly obyvatelstva s ohledem na nákup sportovních potřeb se v roce 2015 přesune z 60 % do skupiny nad 45 let. Znamená to, že příslušné sportovní vybavení včetně oděvů a obuvi by mělo být přizpůsobeno i aktivní populaci s určitými typy zdravotního postižení, zejména různými stupni obezity, kardiovaskulárních chorob a diabetes. Kromě specializovaných potřeb pro výkonnostní a špičkový sport musí vznikat nezávislá řada výrobků pro aktivní a bezpečné využití volného času. V oblasti výzkumu fyzikálních vlastností textilních vláken by měla být řešena celá řada problémů souvisejících se zlepšováním vlastností stávajících materiálů a hledáním nových materiálů s lepšími parametry.“, jak se píše str. 30 [3]

V outdoorové výrobě stále převládá klasické šití, které ještě nemá úplnou konkurenci, ale už i nekonvenční spojování se stává neoddělitelnou součástí spojování těchto výrobků.

První technologie těchto druhů spojování jsou na trhu. V roce 2005 byla předvedena první technologie firmou Vaude. Pokrok v těchto technologiích jde stále dopředu. Využití těchto technologií je převážně u výrobků vyšších kategorií, ale očekává se, že se bude šířit rychle i do nižších kategorií. V případě outdoorových oděvů se využívají technologie spojování - vysokofrekvenční, tepelné a ultrazvukové. Ultrazvukové spojování vytváří spoj pevnější, než je materiál, což se u klasického spojování nenachází. [28]

3.1 Druhy spojů využívané u sportovních oděvů

3.1.1 Ultrazvukové spojování

Při ultrazvukovém spojování dochází ke spojení materiálu pomocí speciálního spoje tavením a přítlakem materiálu. Dále se spoj podlepí pevnostní páskou, viz obrázky 4 a 5.

Nejčastěji používáno u oděvů a batohů. [28]

Obrázek 4: Spoj ultrazvukem lícní strana [28]

Obrázek 5: Spoj ultrazvukem rubní strana [28]

3.1.2 Vysokofrekvenční spojování

Vysokofrekvenční spojování se provádí složením dvou kusů materiálu na sebe a působením vysokého tlaku a vysoké frekvence dojde ke spojení. Dochází ke změkčení tkaniny v místě spoje pomocí vibrací a výsledkem je pevný spoj vytvořený za studena viz obrázek 6. Použití převážně v oblasti zdrhovadel a kapes u technických bund. [28]

Obrázek 6: Vysokofrekvenční spojování průřez [28]

Obrázek 7: Vysokofrekvenční spojování líc a rub [28]

3.1.3 Tepelné spojování - lepení za tepla

U tohoto druhu spojování se využívá speciální vrstvy lepidla mezi spojovanými materiály, které se za vysoké teploty cca 130 °C spojí. Využití: softshellové bundy, kalhoty atd.

Obrázek 8: Nalepená aplikace [28]

Obrázek 9: Lepené zdrhovadlo [28]

3.1.4 Svařování - lepením

Svařování je dnes již nezastupitelnou technologií bezešvého spojování (lepením) dílů v oděvním průmyslu. Tento druh spojování posouvá design a funkčnost oděvů dopředu.

Nejčastěji části produktů jsou kapsy, viz obrázek 11, krycí nebo pojící aplikace, lepení v délce, aplikace protektorů. [28][29]

Obrázek 10: Ukázka svařovaného detailu [28]

Obrázek 11: Ukázka svařovaného detailu [28]

3.1.5 Lepidla

3.1.5.1 Druhy lepidel

Charakteristiky příprav s lepivým povrchem:

Při zkoumání charakteristik příprav s lepivým povrchem rozlišujeme tyto faktory:

 Lepidla (adheziva);

 Nosné materiály (adherenty);

 Nanesení lepidel na nosné materiály.

Lepidla jsou materiály, které jsou schopné vlivem tepelného zpracování, tj. tlaku a tepla, trvale spojit povrch různých materiálů. Co do složení, jsou to makromolekulární organické sloučeniny, které se nanášejí zpravidla na jednu stranu materiálu. [1]

Pevnost spojení ovlivňuje několik faktoru:

 Mezi styčnými plochami vznikají přitažlivé, tzv. adhezní síly;

 Pojivá síla působící v materiálech jednoho druhu je tzv. koheze.

Při volbě lepidla je třeba dbát, aby jeho koheze nebyla vyšší než koheze lepených materiálů, tzn., aby při roztržení lepených švů textilie nepoškodily pásky, ale jen lepidlo, adheze mezi lepidlem a lepeným povrchem má byt vyšší než je koheze lepidla. Proto musí lepidlo dobře vniknout do povrchu podlepovaného materiálu, aniž jím však zcela pronikne.

Tím by se totiž materiál stal nepoddajným, rovněž podlepení by bylo slabší, protože na povrch by zbylo málo lepidla.

Požadavky kladené na lepidla v oděvním průmyslu:

Použitím technologie lepení se nesnižují požadavky kladené na oděvy, proto musí lepidla splňovat tyto podmínky:

 Lepidlo, resp. adherent opatřený lepidlem, nesmí bránit zpracování tj. šití a žehlení.

Působením tepla a tlaku má spojovat tak, aby nebyl poškozen vrchní materiál;

 Pevnost a trvanlivost vzniklého spojení se nošením nesmí měnit;

 Oděvy musí držet tvar. Lepidlo má být pružné a vyhovovat estetickým nárokům;

 Lepidlo nesmí podstatně snižovat vzdušnost hotového výrobku;

 Prací a čisticí prostředky obvykle nesmějí při údržbě snižovat pevnost lepení.

V oděvním průmyslu se nejvíce rozšířila termoplastická lepidla:

 Polyamid

 Polyetylen

 Polyvinylchlorid

 Polyvinylacetát

Polyamid:

Pro polyamid je charakteristická vysoká teplota tání – 130 až 140 °C. Nerozpouštějí se ani v benzínu, ani v trichloretylenu, vlivem horké vody však bobtnají.

Polyetylen:

Polyetylen taje při teplotě 105 až 115 °C, tedy při poměrně nízké teplotě. Nerozpouští se v pracích prostředcích, ani v benzínu a trichloretylenu.

Polyvinylchlorid:

Polyvinylchloridová lepidla se používají ve fóliích a v prášku, dále jako povlak na textilie s nežehlivou úpravou. Tají při 125 až 130 °C a rozpouštějí se v metylenchloridu.

Polyvinylacetát:

Polyvinylacetát taje při teplotě 102 °C a rozpouští se v etanolu a acetonu.

Technologické požadavky:

Hromadné výrobě zpravidla předcházejí různé laboratorní pokusy a zkoušky. Z provozního hlediska je žádoucí, aby množství druhů bylo určitým způsobem rozděleno do skupin a jejich počet byl snížen. Tím se usnadní nákupy, výroba, kalkulace, účtování atd. [1]

Tabulky s přehledem lepidel, podlepovacích a lepicích pásek viz přílohy 1 až 6.

3.2 Výhody a nevýhody nekonvenčního spojování

Výhody nekonvenčního spojování:

 Není potřeba nit, ani materiál na překrytí – snížení hmotnosti;

 Lepší odolnost proti roztržení;

 Větší komfort;

 Konstrukce čistějšího designu;

 Absolutní nepromokavost švů;

 Automatizace.

Nevýhody nekonvenčního spojování:

 Vysoké náklady;

 Tuhost spojů.

Výužíváním nových technologie se docílí:

 Eliminace objemných šitých švů;

 Zlepšení komfortu;

 Jednoduchá bezešvá lepidla zvýšení elasticitu oděvů;

 Větší pevnosti. [10][16][18][36]

3.3 Technologie českých firem

3.3.1 Direct Alpine

Direct Alpine je česká firma s českou tradicí, s českým kapitálem a většina kolekcí je produkována právě v České republice. Jedná se o firmu zabývající se outdoorovými oděvy.

[6]

„Liberecká firma Direct Alpine se během pár let dokázala vypracovat v předního výrobce outdoorového oblečení určeného především pro horolezectví, turistiku, paragliding a horské lyžování.“, jak píše Jana Nesnídalová [23]

Firma byla založena skupinou lidí se zájmem o outdoorové aktivity, jako je horolezectví, paragliding, MTB, telemark a další. Spojil je fakt, že se na trhu nenacházely výrobky odpovídající jejích potřebám, jak funkčností, tak technickým zpracováním. Proto začali vyrábět vlastní výrobky. Jejich kolekce jsou účelové, technicky propracované a určitě s osobitým designem. Zaměřují se na nejnovější technologie, které doprovází novým a neotřelým designem. [6]

Technologie:

Nejčastější technologie používané v outdoorových oděvech jsou: podlepené švy, leprové stříhání, ultrazvukové a bezešvé technologie (svařování, lepení,…). Direct Alpine, jako firma zkoušející stále nové technologie, většinu z těchto jmenovaných funkcí používá.

Podlepování švů:

Podlepené švy (viz obrázek 12) jsou již běžnou součástí outdoorového oblečení u nás i ve světě. Švy se podlepují běžným způsobem. U přelepované části se také používá spíše welding, neboli navařování polepovacích pásek neboli tejpu.

Obrázek 12: Podlepený šev [6]

Podlepovaní švů neboli tejpování, je proces podobný sešívání střihových dílů. Rozdíl je v tom, že se tejpuje již sešitá bunda nebo část bundy. Vtahuje se do tejpovacích válečků, kde se pomocí přítlaku termicky aplikuje tejp.

Obrázek 13: Způsob podlepování [6]

Obrázek 14: Detail podlepovacího stroje [6]

Obrázek 15: Podlepovací stroj [6]

Ultrazvukové spojování:

Ultrazvukové spojování je jeden z bezešvých způsobu pojení dílu oděvů. Je to cenově i časově náročnější metoda. Ovšem dosažené výsledky jsou výborné. Zatím pouze z ozdobného hlediska. [6]

Obrázek 16: Ultrazvukový spoj – zdobený [6]

Svařování neboli lepení (welding):

Svařování se nejčastěji používá v částech oděvů, jako jsou např. kapsy, lepení v délce, aplikace protektorů.

„Technologie se používá cca od roku 2000. Welding znamená „slepení“ dvou stejných nebo rozdílných látek pomocí pojícího materiálu. Někdy je welding označován také jako bezešvá, laminovací nebo lepící technologie. Látky jsou navzájem propojeny pojícím tejpem, který je „roztaven“ pomocí tepla nebo ultrasoniku (vysokofrekvenční záření).

Mezi přednosti weldingu patří design a funkčnost (díky weldingu jsou švy ploché).“, jak se píše na webových stránkách Direct Alpine [6]

Obrázek 17: Svařovací stroj [6]

3.3.2 Tilak

Česká značka zabývající se výrobou oděvů pro horolezce a všechny, kteří aktivně tráví volný čas v přírodě. Používají nejnovější technologie a materiály. Charakteristické jsou:

osobní design, minimum švů, použití lepených a vodotěsných švů, stála inovace výrobku.

[30]

Požadavky kladené na spojování:

Klasický šev:

Jeden z konvenčního způsobu spojování je používání nití Gütermann a pěti stehů na centimetr délky švu, viz obrázek 18.

Obrázek 18: Klasický šev [30]

Podlepené švy:

Použití u třívrstvého výrobku – 13 mm široká páska. Šířka švu je pak 2,5 mm.

Obrázek 19: Podlepený šev [30]

Obrázek 20: Podlepený šev [30]

Čím dál více používá laser, ultrasonic, termolisy, atd.

Lepení:

Použití kapsy, vnitřní stehování, kapesní a větrací zdrhovadla. Použití termoaktivních lepidel, které se řežou laserem a pak aplikují na termolisech. Použití hlavně na Gora- Texové oděvy z třívrstvého materiálu. [30]

4 VÝROBCI KOMPONENTŮ PRO NEKONVEČNÍ ZPŮSOB SPOJOVÁNÍ

4.1 TSGS

TSGS je společnost působící v Taiwanu. Vytváří informační řešení pro technickou podporu funkčních textilií. Nabízí lepidla pro podporu bezešvé výroby textilií. TSGS má hlavní výrobu zaměřenou na: podlepovacích páskách, oboustranně lepících páskách (použito v experimentální části diplomové práce) a voděodolných zdrhovadlech. Zboží se používá u outdoorových oděvů. Vyváží se do celého světa. Jedná se o revoluční textilní materiály, které odpuzují vodu a nepropouštějí vzduch. Podlepené švy nabízí komfort pokožce při užívání, tělesné pohodlí a spolehlivost funkce. [31]

4.1.1 Produkty

Obrázek 21: Nabídka výrobku firmy TSGS [31]

4.1.2 Aplikace

Švy u nepromokavé tkaniny jsou obecně nejen šité, ale také podlepené s voděodolnou páskou. Tato páska je termoplastická vrstva lepidla. Samolepící fólie se používají pro různé typy materiálu od spodního prádla a technických oděvů až k oděvům sportovním. Podle zákazníka se zvolí barva pásky. Stejně důležitý je i výběr stroje pro nastavení správné teploty a rychlosti při výrobě.

Vlastnosti pro dokonalý komfort sucha:

 Bezešvé tepelné lepení;

 Nepromokavá zdrhovadla;

 Podlepené švy;

 Funkční příslušenství. [31]

4.2 Sealon

Sealon je firma založena v roce 1990 v Koreji. Již od svého vzniku se zaměřuje na vývoj technologií tepelného zpracování spojů pro oděvní průmysl. Firma vyrábí kvalitní produkty. Sealon se zabývá podlepenými švy, které přispívají k pevnostem již sešitých švů, a také se používají při impregnacích materiálů. Dále se specializuje na bezešvé lepicí technologie. Nahrazují klasické šití slepenými spoji s dlouhou dobou trvanlivostí. Cílem je zdokonalit oděvní výrobu, urychlit a nabídnout široký výběr sortimentu. [25]

4.2.1 Produkty

Lepicí pásky:

Lepicí pásky snižuje hmotnost výrobku, má menší gramáž než klasický šev. Je dostatečně odolná a zvyšuje komfort v oděvním zpracování. Použitý materiál polyuretan, bod tání 138 °C, doporučené chemické čištění.

Podlepovací pásky:

Speciální páska se používá při posílení šitých švů v různých částech oděvů. Také zabraňuje pronikání nežádoucích látek skrze šev. Použitý materiál strečové tkaniny + polyuretan, bod tání 115 °C, doporučené chemické čištění.

Nepromokavá páska:

Nepromokavá páska je termoplastický film aplikovaný na šitý šev z toho důvodu, aby nedocházelo k propustnostem. [25]

4.3 Vetex

Vetex je společnost se sídlem v Belgii. Společnost Vetex se zaměřuje na lékařské produkty. Vetex nabízí řešení pro výrobu high-tech outdoorového a sportovního oblečení.

Vetex zaručuje, že všechny textilní výrobky mají vysoký komfort pro uživatele (přímý nátěr, přenosný nátěr, laminace, atd.). Nepromokavé oděvy v kombinaci s odolností proti větru a komfortem prodyšné vrstvy materiálu jsou základními vlastnostmi, které by měly splňovat outdoorové oděvy. [34]

4.3.1 Produkty

Vetex vyrábí produkty, které jsou odolné proti větru, prodyšné, vodotěsné, svařitelné, nehořlavé a s antistatickou úpravou. Také pracují na vlastnostech: lesk, zrnitost, různé optické aspekty, dvouvrstvé pásky.

TSA Vetex fólie:

Vetex filmy jsou vyráběné ve čtyřech druzích a tak poskytují odběrateli spodního prádla, sportovních a outdoorových oděvů výběr. Některé ukázky filmu jsou na obrázcích 22, 23 a 24. [34]

Obrázek 22: Autofix (samolepící) [34]

Obrázek 23: Fastfix (rychlelepicí) [34]

Obrázek 24: Thermofix (tepelnělepicí) [34]

4.4 Framis

Framis je italská společnost založená před 30 lety. Zabývá se vyráběním polyuretanových pásek pod jménem Framilon v oděvním průmyslu. Také mají svůj vlastní tepelně-svařovací systém NoSo, který se používá dodnes. Stále se snaží o pokrytí nové poptávky svou kreativitou, zlepšením kvality ale také designem a stylem.

Podnikání bylo spuštěno v Itálii, kde sídlí jejich výrobní jednotka a rozšířilo se do Honk Kongu, aby došlo k pokrytí asijského trhu. Chemická textilní divize vyvíjí a vyrábí široký sortiment textilních doplňků. [13]

4.4.1 Produkty

Framilon – polyuretanové pásky:

 Použití – zakončení kalhot, ramínka podprsenek, rovné švy, atd.;

 Vysoká odolnost proti protržení pásky;

 Malá tloušťka;

 Vysoká odolnost proti průmyslovému barvení;

 Snadná údržba – 60°C doma, chemické čištění, odolná vůči chlóru, soli, vodě a potu;

 Svoboda pohybu – elastické švy;

 Barevnost – průhledná, černá.

Vlastnosti:

 Vyztužuje šev v hranách;

 Pružnost a pohodlí s estetickým vzhledem;

 Dokonalý spoj;

 Drží svůj tvar v průběhu času.

Tepelně svařované pásky a filmy:

 Inovace v oblasti kvality, etiky, dekorace;

 Použití – štítky, ozdoby, tejpování, oboustranná adheze.

Voděodolné pásky:

Pásky vyráběné proti proniknutí vody u švů a zdrhovadel u sportovních oděvů. Tyto pásky jsou vyráběné ze 100 % polyuretanu nebo 100 % polyamidu. Vhodné pro vodotěsné švy

a zdrhovadla u technických a sportovních oděvů. Použití jak uvnitř, tak vně oděvů. Jsou extrémně lehké, některé jsou po nanesení prakticky neviditelné.

Obrázek 25: Ukázka použití výrobku firmy Framis [13]

Oboustranně lepicí pásky:

Obvykle se aplikují pro vnitřní použití, např. vložené mezi dvě tkaniny. Můžeme mít různé mechanické a fyzikální vlastnosti (prodyšnost, barva, zotavení). Různé tloušťky a různé pásky dovolí cokoliv od jednoduchých spojů, přes elastické tkaniny, atd. Různé mechanické složení způsobuje možnost mít film a pásky s různými mechanickými vlastnostmi. Spojují se pomocí tepla na svařovacích stojích nebo lisech. Filmy je možno prát při 40 °C a žehlit při teplotě 110 °C. [13]

4.5 Bemis

Bemis je firma zaměřující se na budoucnost s velkou horlivostí. Vývojové laboratoře a kanceláře jsou po celém světě (USA, Hong Kong, Velká Británie, Korea, Taiwan, Srí Lanka, Mexiko a Střední Amerika. Toto rozmístění je velikou výhodou pro odběratele a zároveň pro Bemis, ohledně pokrytí trhů. Bemis si zakládá na kvalitě a na funkčnosti výrobků.

Bemis je významným výrobcem termoplastických lepidel a speciálních filmů, které jsou využívané na různých trzích po celém světě. Výrobky této firmy se využívají v celé řadě odvětví a také se používají v různých druzích aplikací. Na oděvním trhu jsou samolepicí fólie od firmy Bemis používané k lepení různých materiálů v mnoha provedeních od spodního prádla, technické oděvy, sportovní oděvy ale i doplňky. Také nachází své uplatnění v automobilovém průmyslu. Využití filmu pro lepení plastů s kovem a další unikátní kombinace. Módní trendy, které se určují každou sezónu – barvy, střihy,…

se budou stale měnit a s tím budou přicházet nové technologie výroby. Bemis vyrábí fólie šetrné k životnímu prostředí, nákladově efektivní. [1]

Uplatnění na trhu:

 Oděvy- výšivky, nášivky, štítky, lepené zdrhovadla, laminované manžety, švy, atd.;

 Automobily- opěrky hlavy, textilní připojení k plastům, výplně dveří, atd.;

 Kompozita – lepení polyetylenem nebo polypropylenových listů na různé kovy, dále v architektuře nebo stavebnictví, atd.;

 Obecné (průmyslové) elektronické sestavy, připojení štítku na koberce, připojení štítku k matraci, atd.;

 Dřevozpracující – skříně, atd.

4.5.1 Produkty

Obrázek 26: Bemis - lepící fólie [1]

Lepidla:

Tepelně těsnící lepidla jsou také známá jako termoplastická lepidla. Termoplastické lepidlové filmy dříve byly jen: hot-melt filmy a tepelně citlivé filmy. Bemis lepidla jsou lisované filmy, které mohou být prodávány v rolích na nosiči papíru nebo jako svobodný film. Tyto filmy jsou jednotné tloušťky, pružné, lehké a mají neomezenou trvanlivost.

Díky těmto vlastnostem jsou Bemis filmy snadno použitelné. Kromě výše uvedených charakteristik jsou také šetrné k životnímu prostředí a dělají se bez těkavých organických látek. [1]

Sewfree páska:

Sewfree páska je lepicí páska, která nahrazuje šití a zaručuje voděodolnost svrchních oděvů. Spoje jsou uhlazenější a lehčí, než šité švy. Sewfree filmy jsou součástí svařování, lepení, těsnění nebo laminovacích procesů. Jsou vyrobeny tak, aby bylo možné je používat u sportovních oděvů. Svařované, lepené, nebo laminované konstrukce jsou inovativní a životaschopné metody pro výrobu technických oděvů. Nejnovější pokroky ve strojírenství a zvýšená náročnost textilu tuto technologii vedou vpřed. Všechny filmy jsou omyvatelné. Sewfree páska je termoplastická lepicí fólie, která má sloužit jako náhrada šití v oděvní výrobě. Tento film může být použit v celé šířce řezu nebo může být použit v podobě pásky pro trvalé lepení operace. Způsob spojování závisí na použitém přístroji: ultrazvuk, laser, mandlování nebo také horký vzduch. Existuje mnoho výhod pro lepené švy. Nejdůležitější funkce jsou nízkoprofilové, vodotěsné švy. Sewfree lepicí pásky byly použity u některého návrhu pro spodní prádlo, intimní oděvy a technické oděvy. Jak již název napovídá, Sewfree je spoj eliminující šití. Oděv může být zcela slepený tímto speciálně vyvinutým lepidlem. Sewfree je měkká, vysoce elastická fólie určená pro oděvní průmysl. Velká výhoda těchto spojů je natažení a opětovné zotavení materiálu. Sewfree spojuje polyester, polyamid/bavlna a směsové tkaniny. Může být využíván i u vrstvených spojů. Sewfree odkrývá vzhled materiálu z designového hlediska.

Obrázek 27: Sewfree páska - využití

Polyolefinové lepidlo:

 Jednotná tloušťka;

 Nízká hmotnost a sílá;

 Vyšší viskozita;

 Nižší pevnost.

Vlastnosti:

 Odolnost vůči praní a nošení;

 Odolnost vůči čištění a znečištění;

 Neprosakuje do tkaniny;

 Snadná manipulace;

 Použití bez šití.

Použití: průramky a boční spoje, kapsy, spoje pásku, přední a zadní dolní spoje, atd. [1]

Ex Tech:

Bemis se prokázal schopností vyrobit speciální fólii pro konkrétní použití. Bemis Ex Tech řada nabízí celou škálu vysoce výkonných termoplastických filmů, včetně polyuretanu, polyesteru, polyamidu, polyolefinů atd. Tyto materiály lze upravit na optimální pro specifickou aplikaci, může se vyrábět v široké paletě barev, v různých šířkách (od 25 mm až po 2,03 m)..

Podlepené švy:

Podlepovací páska je termoplastická lepicí fólie používaná u spojů u oděvů. Dochází k zabránění úniku vody přes švy. Aplikuje se pomocí horkého vzduchu, laseru nebo ultrazvuku. [1]

Obrázek 28: Podlepený šev podlepovací páskou [1]

Obrázek 29: Nepodlepený šev - klasický šitý [1]

4.5.2 Aplikace

VivdEdge:

VivdEdge je aplikace, kde je použita oboustranně lepicí páska nebo fólie k vytvoření spojovacích švů. Tyto filmy jsou barevné nebo průhledné. Film je ponechaný na lícní straně oděvů z estetického hlediska. Teplota by měla být nízká, ale dostatečná pro dosáhnutí měknutí lepidlového filmu. Tlak a rychlost by měla být na střední hodnotě. Po odstranění ochranného papíru se přiloží se druhý díl tkaniny. Konečné lisování. Popis technologie se nachází u obrázku 30, 31, 32 a 33. [1]

Obrázek 30: Krok 01. Lepidlový film nanesen na tkaninu [1]

Obrázek 31: Krok 02. Odstranění papírové pásky [1]

Obrázek 32: Krok 03. Spojení dvou materiálu [1]

Obrázek 33: Krok 04. Konečné lisování na stroji [1]

Obrázek 34: Hotový oděvní výrobek – VividEdge [1]

Obrázek 35: VividEdge nástroj pro šev uzavírací zařízení [1]

Obrázek 36: VividEdge upevnění pro KTHP 2500 [1]

Obrázek 37: KTHP 2500 machine [1]

4.6 Ding Zing

Ding Zing je společnost působící na trzích: Čína, Japonsko, Korea, jihovýchodní Asie, USA a Evropa. Je to další ze společností, která se zabývá výrobou lepidel a pásek pro nekonvenční způsoby spojování u sportovních oděvů. [8]

5 STROJE A TECHNOLOGIE V NEKONVENČNÍM SPOJOVÁNÍ

5.1 Framis

Framis je jediná společnost, která navrhla a vyvinula jak tepelné pásky, tak i stroje které se používají na jejich přitavení.

5.1.1 Produkty

Také mají certifikát NoSo. Stroje kompletního sortimentu NoSo – tepelně svařovací stroje pro tvorbu aplikací a bezproblémovou montáž oděvů a dokončovací práce, svařovací stroje pro průmyslovou výrobu. NoSo tepelné vazby stroje zajišťují vysokou kvalitu produkce s nízkými nároky na údržbu, které se vyznačují velkou flexibilitou. [13]

Obrázek 38: Svařovací stroje prototyp (NS 500) [13]

Framis Italia patentovaná NS 500 - tepelný svářeč vyroben podle nejvyšších standardů kvality, velmi snadný na použití. Ve srovnání s normální teplo-svářecími stroji je velmi lehký. [13]

5.2 Forsstrom

Forstrom je společnost se sídlem ve Švédsku, založená v roce 1970. Je to firma dodávající svařovací zařízení, založených na nejnovějších technologiích.

5.2.1 Produkty

Forsstrom přišel s novou metodou od ForFlexx umožňující spojit PVC a PU tkaniny s kovovými součástmi pomocí vysokofrekvenčního svařování. ForFlexx umožňuje efektivnější výrobu například v automobilovém a stavebním průmyslu. Tato patentová inovace otevírá mnoho nových možností a může ušetřit čas a peníze při výrobě nejrůznějších výrobků, jako jsou plachty na kamióny a lodě, stany, stavby, bazénové podložky, slunečníky, billboardy, vodní postele, atd. [12]

Obrázek 39: Vysokofrekvenční spojování [12]

5.3 Pfaff

Německá firma působící na trhu více než 150 let se svými tradičními výrobky a mnoha inovacemi, je jednou z nejznámějších firem, zabývající se výrobou šicích strojů a strojů na nekonvenční druhy spojování. [24]

5.3.1 Produkty

Ultrazvuk Pfaff 8301:

Maximální rychlost: 0,5 až 10 m / min.

Šířka pásky: 1.0 až 10.0 mm Ultrazvuková frekvence: 35 kHz

Obrázek 40: Ultrazvuk Pfaff 8301 [24]

Ultrazvuk Pfaff 8330:

Svařovací rychlost: Max. 7 m / min. (standard), až 20 m / min volitelné Šířka trysek: 10 - 30 mm

Tepelný výkon: 3600 W

Obrázek 41: Ultrazvuk Pfaff 8330 [24]

5.4 Herrman Ultraschall

Společnost založená před 50 lety. Již od počátku se tato společnost zabývala ultrazvukovými technologiemi. Firma působí na trzích Německa, kde byla také založena, Číny, Indie, USA a Japonska. Firma a výroba: kontinuální ultrazvuková technologie může být použita v široké škále aplikací. Konvenční mechanické a tepelné výrobní metody vedou k opotřebení. Časté používání vede k vadám výrobku, zvyšuje se prostoj výroby a snižuje se funkčnost výrobní linky. Firma vyvinula kontrolní systém, který výrazně snižuje opotřebení. To umožňuje použití ultrazvukové technologie pro celou řadu procesů.

Lepení a řezání v jednom kroku. Vytvoření trvalých laminátů z několika vrstev, a to

i z různých materiálů. Ražba ochranných známek, loga, dekorační prvky, automobilový průmysl. Jedná se o bezkontaktní technologii a provoz bez opotřebení. Ekonomicky výhodné, vysoká pracovní rychlost, maximální přesnost, krátká doba, minimální opotřebení, nízká cena, atd.

5.4.1 Produkty

Microgap:

Konvenční ultrazvukový systém lepení. Zpracování netkané textilie, fólie, textil, kompozitní materiály a papír. U ultrazvuku je umožněno lepení materiálů s různou teplotou tání. Výrobky jsou snadno recyklovatelné. Ultrazvuková technologie lepení umožňuje okamžitou dostupnost systému bez ohřevu, rychlé nastavení a snížení spotřeby energie. Působí zde vysoká pracovní rychlost. Sonotrody se zahřívají při provozu a rozšiřují se. [17]

Obrázek 42: Automatické dálkové ovládání (Microgap) [17]

Obrázek 43: Regulace napětí u tohoto systému (Microgap) [17]

Piezogab systém:

Piezogap ovládání využívá piezoelektrického pohonu, do něhož přesně nastavuje pozice kotouče pro kontinuální řezání a svařovací linky. Prostor je řízen softwarem v generátoru

a pracuje nezávisle na ostatních generátorových funkcích. Vysoká pracovní rychlost je stálou kvalitou. Lepení materiálu s různými body tání. Materiály zůstávají měkké a udržují prodyšnost. Je zde nižší spotřeba energie než u jiných metod, což vede k úspoře nákladů.

Ve srovnání s klasickým lepením, ultrazvukové lepení nabízí:

 Úsporu nákladů;

 Odstranění logistiky zásob;

 Nižší ceny;

 Vyšší účinnost stroje;

 Menší opotřebení;

 Méně údržby;

 Žádné riziko podráždění pokožky;

 Nepřetržitý provoz.

Rotační sonotrody:

Systém využívá dvou rotujících součástí. Do materiálu můžou být podle potřeby vyryty vzory sonotrodou. Vysoká frekvence sváru 30 kHz. [17]

5.5 Branson

Díky unikátním schopnostem v oblasti technologických inovací a vývoje aplikace, je Branson jedničkou v oblasti navrhování, vývoje, výroby a prodeje plastového spojování.

Využívají nejmodernějších technologií a postupů. Existuje více než 70 prodejních a servisních kanceláří po celém světě. Technologie a výrobní závody se nacházejí v USA, Mexiku, Německu, Slovensku, Číně, Hong Kongu, Japonsku a Koreji. BRANSON nabídka zahrnuje systémy pro ultrazvukové spojení, lineární a orbitální vibrační svařování, svařování varnou deskou, infračervené a laserové svařování. Všechny systémy jsou určeny pro potřeby jednotlivých pracovišť, strojů od základní úrovně až po plně automatizované výrobní systémy. Dále nabízí vlastní ultrazvukové stroje pro řezání různých materiálů. [2]

5.5.1 Technologie a produkty

Ultrazvukové svařování:

Ultrazvuk je velmi ekonomická svařovací technika, je vhodná pro běžné spotřebitelské výrobky u sériové výroby. Tento proces vyžaduje minimální údržbu a je ekologický.

Technologie:

Svařování termoplastických materiálů pomocí ultrazvuku se rychle stalo zavedenou metodou, zapříčiněno neustálým vývojem obchodu s plasty a čistého jednoduchého použití této technologie. Ultrazvukové svařování umožňuje dlouhou životnost spojení různých výrobků. Další důležitou oblastí použití je výroba materiálu na jedno použití pro hygienické účely, například v oblasti medicíny. Metoda je rychlá, efektivní a šetrná k životnímu prostředí. [2][14][15]

Obrázek 44: Ultrazvukové svařování [2]

Lineární vibrační svařování:

Lineární vibrační svařování je svařování třením, což znamená, že se vyrábí teplo pomocí mechanického tření mezi lineárním pohybem výrobku a pevné složky desky. Pohyb je zastaven, až když je materiál dostatečně roztavený. Pak se nechá materiál tuhnout a vzniká pevná vazba.

Technologie:

U lineárního vibračního svařování jsou materiály umístěné v kontaktu a pod tlakem. Díly jsou svařované přes relativně malé amplitudy, typicky na 0,9 mm, frekvence vibrací 240 Hz (vysoká frekvence), nebo 2 mm při 100 Hz (nízká frekvence), v rovině spoje. Typický svařovací čas je 2 až 10 sekund, což vede k úplné době cyklu od 20 až 45 sekund, včetně manipulace a pohyby stroje. Téměř každý termoplast lze svařovat např. textil. [2]

Obrázek 45: Lineární vibrační svařování [2]

Orbitální vibrační svařování:

Orbitální vibrační svařování je svařování třením, což znamená, že se vyrábí teplo pomocí mechanického tření mezi kruhovitým pohybem výrobku a pevné složky desky. Pohyb je zastaven, až když je materiál dostatečně roztavený. Pak se nechá materiál tuhnout a vzniká pevná vazba.

Obrázek 46: Orbitální vibrační svařování [2]

Varnou deskou svařování:

Varnou deskou svařování je klasická metoda spojování umělých hmot. Vznikají pevné spoje, které mohou být vystaveny velkému mechanickému namáhání. [2]

Obrázek 47: Varnou deskou svařování [2]

Infračervené svařování:

Infračervené svařování - technologie 3D kontury.

Obrázek 48: Infračervené svařování [2]

Laserové svařování:

Využití laserového svařování je založeno na principu průchodu laserového zařízení přes jeden plastový díl a absorbování energie na rozhraní sváru. Zásadní průlom u laserové technologie je osvětlit celý svařovací povrch současně. Laserové svařování se stává jedním z nejpoužívanějších způsobů spojování.

Technologie:

Laser je schopnost osvětlit celý povrch svařování současně ve srovnání s jinými technikami, které spoléhají na skenování sváru. Aplikace, kde je laser úspěšně používán:

automobilový průmysl, senzory a řídicí moduly, filtr sestavy, elektronické skříně, zavlažovací systémy a zdravotnické výrobky. Možnost svařování materiálů, které nejsou snadno svařovatelné jinými spojovacími technologiemi - akrylonitril butadien styren, akryl, elastomery, polykarbonát, polypropylen, polystyren, vysokohustotní polyetylen s nízkou hustotou polyetylenu, polyetylentereftalátu glykol a nylon. Tato metoda je účinná u některých odlišných kombinací materiálů. [2][14][15]

Obrázek 49: Laserové svařování [2]

Stroje:

 Chase FS90 a FS180 systémy (pletené, tkané a netkané termoplastické materiály);

 Branson F-20 ultrazvukové lemování (termoplasty, pletené, tkané a netkané materiály);

 Branson Radial pohon (svařování termoplastických filmů a tkanin);

 Laser svářeč infračervený systém (automobilový průmysl senzory a řídicí moduly, filtrovací sestavy, elektronické skříně, zavlažovací systémy a zdravotnické výrobky. [2][14][15]

5.6 Miller Weldmaster

Miller Weldmaster se zabývá výrobou strojů pro termoplastické tepelné spojování. Jedná se o lepení, těsnění a jištění z termoplastů a průmyslových tkanin. Výrobky pro výrobu markýz, nafukovací výrobky, závěsy, plachty, billboardy, potrubí, ventilace, geo-vložky, filtrační produkty.

5.6.1 Produkty

Obrázek 50: Využití výrobku firmy Miller Weldmaster [20]

Hot Wedge svařování:

Používá se metoda horkého klínu na spojování termoplastických technických tkanin a filmů. Velmi přesná teplota, rychlost a tlak. Nicméně, v případě horkého klínu svařování, je vyhřívaný klín přesně umístěn v místě svaru a poskytuje požadované teplo. Tkanina nebo fólie je pak vytáhnutá po zahřátém klínu. Přísně kontrolovaná teplota klínu se může pohybovat od 700 °F do 920 °F (400 °C až 490 °C), produkující perfektní svar.

Svařované materiály:

 Vinyl (PVC), lamino

 Vinyl potažené textilie

 Vinyl filmy

 Polyuretanové fólie