Tapijtgarens met verschillende eigenschappen over hun lengte

Titel: YARNS FOR FLOOR COVERINGS AND METHODS FOR PRODUCING YARNS
Aanvrager: Beaulieu International Group NV
Uitvinders: Michiel LEYS; Anthony SINNAEVE 
Octrooinummer: EP4335956
Publicatiedatum: 2024-03-13

De huidige innovatie heeft betrekking op garens voor vloerbedekking die verschillende kenmerken vertonen over hun gehele lengte, evenals technieken en apparatuur voor de productie van dergelijke garens.

In tegenstelling tot weven wordt bij tuften een backing gebruikt waarop de garens getuft worden. Een van de belangrijkste doelstellingen van de tapijtindustrie is het verkrijgen van tapijten met een design dat bepaald wordt door variaties in kleur en dikte, wat resulteert in een min of meer geraffineerd design.

Er zijn drie hoofdtypen tapijtafwerking: (1) afwerking met lussen, zoals ze uit het tuftproces komen; (2) afwerking met gesneden lussen, waarbij de lussen worden doorgesneden om een fluweelachtig uiterlijk te creëren; en (3) afwerking met gesneden lussen, waarbij de bovenste lussen worden doorgesneden om het design te creëren. De tapijtindustrie wordt steeds meer opgedeeld in twee segmenten: (1) producten in grote volumes, die gestructureerd zijn volgens een "volume-prijs" concurrentiestrategie (bv. de residentiële markt); en (2) producten in kleine en middelgrote volumes, die op maat gemaakt zijn voor specifieke markten (bv. architecten, kleine series voor specifieke klanten zoals hotels en kantoren, ook wel de "contractmarkt" genoemd).

Naast de kwaliteit van het tapijt is het belangrijkste onderscheidend element het design. Op dit niveau zijn er twee belangrijke procestypes:

1. Een proces waarbij ruwe witte polyamidegarens worden bedrukt na het tuften kan op twee manieren worden uitgevoerd: een continu proces dat vergelijkbaar is met zeefdrukken, of een proces waarbij digitaal wordt gedrukt. De kwaliteit van het eindproduct blijft echter beperkt: het is in wezen een massaproduct gericht op het lage tot middelhoge "volume/prijs"-segment, met een beperkte reproduceerbaarheid en vooral een slechte slijtvastheid (probleem van verkleuring van het tapijt na reiniging). Deze technologieën zijn niet geschikt voor kleine en middelgrote kwaliteitsseries. Een product van hogere kwaliteit kan worden verkregen met digitaal printen, maar dit is erg duur. Bovendien is zeefdruktechnologie zeer vervuilend (aanzienlijk verbruik van water, kleurstoffen, problemen met afvalwater dat moet worden gezuiverd).
2. Een proces waarbij polyamide draden in de massa worden geverfd, die een variabele mate van vervorming kunnen hebben. In dit geval kunnen de garens worden gevormd volgens twee hoofdtypen processen:
   1. twijnprocessen, waarbij bijvoorbeeld in het geval van mechanisch getwiste garens het aantal windingen kan variëren van 30 tot 300 windingen per meter, die 1 tot 3 draden kunnen omvatten;
   2. verstrengelingsprocessen, waarbij de draden worden gemengd en het mengsel wordt gefixeerd door knopen die worden gecreëerd door punctuele druk van perslucht onder hoge druk. Deze knopen kunnen configureerbare frequenties hebben, maar met vaste volgordes door het inbrengen van 1 tot 6 garens.

Het ontwerp wordt meestal gecreëerd door de dikte te variëren, wat resulteert in zwakkere gebieden die gevoeliger zijn voor slijtage voor dezelfde gemiddelde dikte. Het ontwerp kan ook worden gemaakt met een vlakke lus met behulp van een speciale tufttechnologie (ook bekend als Colorpoint), wat de productiesnelheid met minstens ¼ verlaagt. Dit resulteert ook in extra afval (10 tot 15%) aan de achterkant.

Er zijn aanzienlijke beperkingen aan de mogelijkheid om tapijten met verfijnde ontwerpen te produceren en in het bijzonder is het vrijwel onmogelijk om kleine en middelgrote series tapijten met verfijnde ontwerpen te produceren onder bevredigende industriële en economische omstandigheden. De bestaande technologieën zijn alleen geschikt voor massaproductie met een beperkt niveau van ontwerpkwaliteit (residentiële markt), maar zijn slecht geschikt voor de contractmarkt (bijv. openbare gebouwen, architectuurprojecten, hotels), die bestaat uit kleine en middelgrote series met een specifiek niveau van ontwerp en hoge kwaliteit.

De innovatie van Beaulieu International Group introduceert een garen dat nu kan worden "geprogrammeerd". Door eenvoudigweg de garens te tuften, kan het tapijtdesign automatisch gecreëerd worden. Dit betekent dat de garens op een specifieke manier ontworpen worden om het gewenste design te produceren naarmate het tuftproces vordert. Dankzij deze vooruitgang kunnen complexe tapijtproductieprocessen worden uitgevoerd met eenvoudige en kosteneffectieve tuftmachines, waardoor er geen ingewikkelde ontwerpen meer nodig zijn die worden gemaakt op meerdere soorten garenklossen.

Hierdoor kan een aanzienlijk deel van de uitdagingen bij het produceren van aangepaste producten in kleine tot middelgrote hoeveelheden met hoge ontwerpnormen worden opgelost.

De uitvinding pakt dit probleem aan door het kleurcontrast tussen 2 tot 6 garenuiteinden aan te passen en ze in een willekeurige of vooraf bepaalde volgorde met elkaar te verstrengelen voordat ze het Air-Twisting proces ondergaan. Het resulterende garen kan vervolgens worden gebruikt in een standaard lussenpooltapijt. In bepaalde scenario's worden de garensecties zo gemaakt dat een consistente variatie in het garenpatroon kan worden gereproduceerd en op maat gemaakt om een specifiek tapijtontwerp te complementeren.

De uitvinding omvat:

• Een apparaat voor het verstrengelen van garen om een garen te maken met verschillende eigenschappen over de hele lengte.
• Een techniek voor het vervaardigen van garen met verschillende eigenschappen over de gehele lengte.
• Een computerprogramma of een opslagmedium dat instructies bevat.
• Garen met variabele eigenschappen over de gehele lengte, dat is geproduceerd met behulp van het bovengenoemde apparaat en de bovengenoemde techniek.
• Een methode voor het vervaardigen van vloerbedekking, waaronder tapijten, vloerkleden of kunstgras, met een gevarieerd ontwerp op het oppervlak.