Tecnología Láser Para Acabados: Aplicación en Materiales Textiles

Los sistemas láser para terminado y decoración textil ofrecen opciones de acabado versátiles y ecológicas.

Por el Dr. Traci A.M. Lamar

En ITMA 2019, la mayoría de los conceptos de sistemas de acabado láser que se presentaron se centraron en la capacidad de diseño, la productividad y sistemas con enfoque en sostenibilidad, particularmente en el procesamiento de mezclilla. Los láseres también tienen la capacidad de producir una amplia gama de efectos de acabado que de otro modo requerirían la aplicación de múltiples procesos químicos y mecánicos utilizando varios equipos, lo que hace que estos sistemas sean versátiles y ecológicos.

Si bien estos láseres para acabado también suelen tener capacidad de corte, se destacan por una rápida, fácil y flexible decoración que ofrece efectos de grabado y marcado rápidos y precisos. Particularmente adecuados para el tratamiento láser de textiles son los láseres de dióxido de carbono (CO2), los cuales usan una mezcla de gases como dióxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno y helio en un tubo de espejo. Cuando es estimulado por una corriente eléctrica, el gas produce energía térmica que se refleja en los espejos y se intensifica produciendo un haz de luz láser desde un extremo del tubo. El rayo láser debe dirigirse a la superficie textil para que se produzca el tratamiento. Para mover el rayo láser alrededor del material a la velocidad requerida para lograr efectos de acabado, generalmente se usa un mecanismo galvo. Los sistemas Galvo utilizan espejos motorizados de alta velocidad para dirigir el rayo láser hacia la superficie del material. Debido a que solo el espejo motorizado se mueve durante el procesamiento, el láser se puede dirigir sobre el material que se está tratando a velocidades muy altas con gran precisión. Ya que el cabezal láser no se mueve físicamente, los láseres galvo son sistemas muy rápidos y eficientes para desgastar y terminar textiles. Dichos sistemas son capaces de cortar y mejorar telas de una sola capa, así como productos usados y desgastados.

En la ITMA, se mostraron sistemas tanto para mejorar los productos terminados como para tratar tejidos antes del ensamble. Los tratamientos de productos terminados, especialmente los jeans, fueron el foco predominante de las demostraciones. Los sistemas láser para textiles son cada vez más importantes para la industria de la mezclilla, donde pueden ser parte integral de los sistemas de producción sostenibles para telas y productos. La aplicación de láser en el acabado de mezclilla es particularmente atractiva desde la perspectiva del sistema de producción porque los láseres pueden recrear el efecto combinado de varios otros procesos químicos y mecánicos en una sola operación.

Variedad de Capacidades

Además de las variaciones en la potencia del láser, que se expresa en vatios, las capacidades internas del mecanismo láser en sí son bastante similares en la mayoría de los sistemas láser textiles. Los diferenciadores clave de un sistema láser textil al siguiente incluyen la interfaz y las capacidades del software, la efectividad del sistema a lo largo del tiempo y la capacidad de producción requerida. En la más reciente edición de ITMA, se introdujeron conceptos de acabado láser centrados en la capacidad de diseño, la productividad y los sistemas enfocados en la sostenibilidad, particularmente en el procesamiento de mezclilla. Una excepción a esto es VAV Technology, empresa de Turquía, que mostró una innovación relacionada con el tubo láser. Las empresas con sede en Italia, España y Turquía estuvieron bien representadas en ITMA 2019 en el campo del marcado y grabado láser. Algunas empresas chinas también exhibieron capacidades láser, aunque el foco principal de sus exhibiciones fue el corte con láser en lugar del terminado.

Sistemas Láser Italianos

OT-Las S.r.l. presentó su concepto ReJeans en ITMA 2019 enfatizándolo como un concepto versátil que apoya la creatividad y la flexibilidad de diseño. El concepto utiliza su sistema CX-T, que puede tratar textiles con láser en un proceso continuo o escalonado y ofrece flexibilidad para productos personalizados, un enfoque que se demostró durante la exhibición de mezclilla en el stand de tratamiento con láser desde un rollo donde las piezas de la prenda eran de tratamiento láser para efectos de acabado y cortado para ensamblar en un proceso combinado. Para resaltar el potencial creativo del concepto ReJeans, OT-Las presentó productos de Ideal Blue, con sede en Italia, una compañía de diseño y fabricación que utiliza el tratamiento OT-Las para mezclilla en su proceso de fabricación ética. Se mostró una amplia gama de productos únicos con detalles que incluyen elaborados diseños textiles repetitivos, efectos fotográficos tonales y nuevas texturas logradas con láser. OT-Las también ofrece un sistema de tratamiento láser de rollo a rollo para crear efectos continuos en productos en rollo.

Sei S.p.A., también conocido como Sei Laser, mostró su sistema láser Matrix Textile y su potencial como tecnología disruptiva en el procesamiento de mezclilla. El sistema modular Matrix Textile se puede utilizar para el procesamiento de piezas de rollo a rollo y de rollo a prenda de alta productividad, lo que permite a los fabricantes marcar para ensamblar, cortar partes de prendas y hacer terminados con efectos láser en un solo paso. La flexibilidad brinda la oportunidad de optimizar el flujo de producción en la fabricación. El objetivo del sistema Matrix Textile es lograr un tiempo de entrega y producción más rápido, reduciéndolo a unos pocos días en un sistema de producción y acabado bien planeado. Durante las presentaciones de ITMA 2019, Sei Laser destacó la naturaleza ecológica del procesamiento con láser ya que no usa agua ni productos químicos, así como su capacidad para optimizar la utilización de la tela y, por lo tanto, reducir el consumo de la misma. De particular interés en términos de utilización y eficiencia del material, Sei mostró cómo la imagen de la marca, la etiqueta con las indicaciones de cuidado, la información sobre la talla y el número de estilo se pueden aplicar directamente al interior de la pretina. Además, las partes cortadas se etiquetaron para el ensamble con algunas instrucciones. A diferencia del corte de piezas de la prenda con cuchillas que inherentemente incluye algunas limitaciones en la forma, el láser Matrix Textile no tiene limitaciones en las formas cortadas. El enfoque avanzado de Sei Laser ofrece una solución atractiva para un entorno de micro fábrica donde la flexibilidad y la versatilidad son clave para un sistema de producción efectivo. El software Icaro Textile desarrollado para láser puede procesar cualquier imagen vectorial o rastrear imágenes específicas para agregar los efectos de la superficie del láser, incluida la importación de una amplia gama de tipos de archivos de imagen. Sei Laser también ofrece el sistema Flexi Denim para el procesamiento de prendas.

Por su parte, Tonello S.r.l. igualmente ofrece una capacidad de diseño única en su sistema con una tienda en línea para diseños láser, la primera en el mundo, según la compañía, con opciones descargables, disponibles 24/7, así como un servicio de diseño láser personalizado. Además del nuevo software láser que se promociona como fácil de usar y receptivo, los sistemas láser de maniquí de Tonello permiten un tratamiento de 360° para efectos láser auténticos que imitan el desgaste real y el cruce de las líneas de costura.

Este enfoque contrasta con los productos planos doblados que se tratan con láser en una mesa de un lado a la vez, lo que no permite que los efectos decorativos continúen alrededor de la prenda. Hay cuatro variaciones de Tonello’s Laser Blaze disponibles que ofrecen una mesa corrediza fija o doble, maniquí, mesa y maniquí, o carga transportadora. El sistema incluye una librería de diseños láser para que los nuevos usuarios comiencen. En ITMA, Tonello presentó una mesa plana Laser Blaze con un cabezal láser que se podía colocar en cualquiera de las dos ubicaciones para soportar dos mesas de carga, una al lado de la otra.

España y sus Sistemas Láser

Jeanologia S.L. ofrece láseres en una variedad de configuraciones dirigidas a diferentes niveles de producción, desde su sistema de cabina plana Flexi Lab para prototipos y producción a pequeña escala, hasta el sistema de maniquí Twin Pro que emplea dos cabezales láser para el tratamiento simultáneo de ambas piernas de una prenda. Los componentes láser de Jeanologia incluyen un láser tipo maniquí que puede tratar jeans en una forma y un sistema tipo cama plana capaz de manejar productos variados como chaquetas y camisetas. El software eMark de Jeanologia impulsa los láseres y ofrece capacidades de diseño y herramientas mejoradas para efectos novedosos, incluyendo raspador ligero, rociado ligero de PP y taladro ligero para imitar fácilmente los procesos de acabado manual y químico. En ITMA, Jeanologia mostró su equipo láser como parte de un sistema de acabado totalmente concebido para productos de mezclilla que también incluye equipo de acabado de ozono y una unidad de reciclaje de agua. De acuerdo con la compañía, el sistema ofrece una disminución dramática en el consumo de agua durante el procesamiento de la mezclilla, y está conectado a través de tecnología digital, lo que lo hace flexible, además de que brinda la oportunidad de un sistema de producción personalizable y responsivo al cliente.

Iberlaser incorpora una variedad de características de productividad en sus modelos láser que reflejan varios enfoques. Un sistema cuenta con dos cabezales láser, cada uno con su propia alimentación por correa, lo que permite el funcionamiento constante del láser y la carga continua de productos a procesar. Su sistema láser más avanzado utiliza solo un tubo láser que puede moverse, lo que permite el tratamiento con láser en una mesa plana con dos cinturones de carga automáticos y un maniquí en una unidad. Los productos de muestra, incluidos jeans y camisetas, presentaron diseños textiles repetitivos más allá del efecto de desgaste más visto. Macsa ID S.A. ofrece tres alternativas de sistemas láser: un maniquí, un sistema plano y un láser de menor escala para personalizar productos. El sistema de maniquí cuenta con carga de desplazamiento lateral para carga y procesamiento continuo; la mesa plana ofrece una carga de doble transportador para mejorar la productividad; y el tercer sistema proporciona una cama de 30 centímetros (cm) por 30 cm para la personalización de productos a menor escala. La compañía informa que su tecnología reduce el uso de agua y energía, optimiza el uso de mezclilla sin productos químicos y ofrece una productividad de hasta 200 piezas por hora. El láser de mezclilla no tiene efecto sobre la resistencia de la fibra, sino que solo sublima el tinte índigo, según información de la compañía.

Otros Sistemas Láser

VAV Technology GmbH, empresa con sede en Alemania e instalaciones en Turquía, tiene un enfoque integral en la tecnología de acabado de mezclilla. La compañía ha adoptado un enfoque novedoso con la serie de máquinas láser Predator incluida en su línea de acabado al diseñarla para que funcione con su NEP – Tubo láser de potencia ilimitada. Un bote proporciona la mezcla de gases necesaria para producir el rayo láser. En consecuencia, la mezcla de gases en el tubo láser de la máquina se renueva constantemente y nunca pierde su calidad. En los tubos láser convencionales, el gas está contenido en el tubo láser y con el tiempo se agota causando que el tubo láser pierda potencia y necesite ser reemplazado. El cartucho reemplazable por gas del Predator no solo renueva continuamente el gas en el tubo láser, sino que puede cambiarse de forma fácil y periódica para mantener una potencia láser constante a lo largo del tiempo. La serie de máquinas incluye varios sistemas de cama plana y un sistema de maniquí. Una máquina mostrada en ITMA 2019 presentó un sistema de cuatro mesas deslizantes, dispuestas en pares de lado a lado, alimentando un láser plano. Cuando terminó el tratamiento con láser, la mesa dentro de la máquina cayó y comenzó a deslizarse hacia adelante y fuera de la máquina mientras la mesa cargada se deslizaba por encima de ella en la cabina del láser. La interfaz computarizada permitió al operador observar lo que estaba sucediendo en cada una de las cuatro tablas en un momento dado, ya sea que un producto se estuviera procesando, esperando, preparando o descargando. La tecnología VAV incluye su láser como componente de su sistema total “No Hand Touch” de equipos de acabado ecológicos. La compañía recomienda un proceso de tratamiento con ozono para abrillantar los productos según sea necesario después del procesamiento con láser.

Las configuraciones de láser textil de Arges Laser son sistemas de mesa plana con velocidades de procesamiento mejoradas. El sistema ofrece cuatro mesas móviles para cargar, descargar y tratar con láser de forma continua con dos operadores que trabajan lado a lado. Una pantalla de proyección muestra la ubicación del grabado en cada producto a medida que se carga para el tratamiento. Las características notables incluyen su Sistema Óptico 3D+ desarrollado para lograr mejores transiciones de diseño, líneas más delgadas y escala de grises; y el software Arcon que controla el láser, el cual es capaz de procesar una amplia gama de tipos de archivos. La tecnología Arges Laser también es ecológica y eficiente en términos de utilización de energía y, por lo tanto, se adapta bien a los sistemas de acabado sostenibles. La compañía también ofrece un sistema de lavado de ozono como complemento del láser en un sistema de procesamiento más sostenible.

Sistemas Láser Asiáticos

En ITMA 2019, Han’s Yueming Laser mostró un láser a pequeña escala con una cama que se puede ajustar fácilmente para subir y bajar drásticamente la plataforma láser. Esta capacidad de ajuste permite que la longitud focal del rayo láser, la distancia donde el rayo se enfoca realmente, se grabe con alta precisión y eficiencia, y la máquina pueda acomodar materiales de diversos grosores y formas. El láser está concebido para adornos rápidos y fáciles u otras personalizaciones en productos terminados, y su tamaño pequeño permite que el láser se use en un entorno como puede ser un centro comercial. Aunque la superficie de tratamiento con láser es pequeña, el láser ajustable permite que la cama se mueva hacia arriba y hacia abajo para una variación significativa. Los productos personalizados en exhibición incluyeron un zapato y una pelota de voleibol.

CK Laser ofrece una variedad de tecnologías láser, incluidas las que cuentan con capacidad de grabado láser. Los sistemas varían en tamaño y utilizan una cama plana en lugar de un maniquí. También cuentan con guías de colocación ópticas que se proyectan sobre la superficie de carga para garantizar que los operadores puedan colocar correctamente los materiales antes del tratamiento con láser.

Wuhan Golden Laser Co. Ltd. y Gbos Laser Inc. exhibieron sus sistemas de corte por láser en la última edición de ITMA. Golden Laser tiene algunos sistemas de grabado láser disponibles, incluidas máquinas destinadas a la industria del calzado y al procesamiento de materiales textiles. En su oferta se encuentra una máquina de grabado de rollo a rollo para productos textiles en rollo. Del mismo modo, el láser Gbos tiene una variedad de sistemas disponibles con capacidades que incluyen el corte de pequeñas piezas para lencería y el grabado para mezclilla. La compañía destacó los sistemas que reconocen visualmente qué cortar y dónde cortar. Estos sistemas de corte son muy pequeños y precisos, para artículos del tamaño de la etiqueta de una prenda. Los sistemas láser reconocen las diferencias de color y pueden cortar específicamente un contorno o un patrón en función de la colocación de un diseño en una superficie textil.

Producción Sostenible

La sostenibilidad en relación con la producción de mezclilla fue un tema general notable en ITMA 2019. Una de las mayores ventajas del acabado con láser para la mezclilla y los productos de mezclilla, además de sus aspectos de sostenibilidad, es la capacidad del láser para producir una amplia gama de efectos que de otro modo requieren la aplicación de múltiples procesos de acabado químico y mecánico utilizando diferentes equipos. Esta capacidad hace que el tratamiento con láser sea una opción atractiva para las empresas que se enfocan en la producción personalizada y pequeña, y en entornos de micro fábricas donde la versatilidad es clave. Cuando están respaldados por programas de software integrados robustos y centrados en el diseño, los láseres se convierten en una herramienta poderosa para crear productos innovadores para mercados especializados y exclusivos. Las empresas de láser están comenzando a explorar aplicaciones de láser para materiales más allá de la mezclilla, incluidas las telas de pelo y los artículos tejidos. Las configuraciones de máquinas de rollo a rollo ofrecidas por algunos fabricantes de láser están preparadas para impactar la producción y el acabado de los materiales textiles en el futuro, así como las categorías de productos más allá del mezclilla.

Nota del editor: Dr. Traci A.M. Lamar es profesor asistente en Textile and Apparel Technology and Management en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh, Carolina del Norte.

Julio-Agosto de 2020