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SpectralMD™

ITOS Trutzschler

Étude de cas :
Trützschler et ITOS - la polarisation, un facteur clé dans la production de coton plus propre

Comment Trützschler produit un coton encore plus propre grâce à la polarisation – un traitement plus efficace qui permet de produire moins de déchets et d’être plus respectueux de l'environnement.

Tirer le meilleur parti
de chaque fibre

Imaginez que vous portez une chemise noire et que vous vous apercevez soudainement une fibre d'une couleur différente. C'est un indicateur typique que le coton utilisé pour fabriquer la chemise est de mauvaise qualité et qu'une fibre qui n'est pas du coton s'est retrouvée dans le produit final. Toute entreprise qui s'occupe de coton devrait être en mesure d'empêcher les fibres de matières étrangères d'entrer dans ses produits.

Éviter ces problèmes est une spécialité de la société allemande Trütschler. Entreprise familiale de 5ème génération, Trützschler est fournisseur de machines de préparation à la filature depuis 1888. L'entreprise de Mönchengladbach, Allemagne, est le leader mondial dans son segment de marché. Leur objectif est de tirer le meilleur parti de chaque fibre, quelle que soit son origine, naturelle ou synthétique, et quel que soit son mode de transformation. L'identification et l'élimination des particules étrangères dépendent fortement des systèmes optiques, et ITOS, une division d’Edmund Optics® a fourni à Trützschler des polariseurs haute performance pour maximiser la visibilité tout en résistant aux conditions difficiles.  

 Trützschler developed the T-SCAN Camera (4-CCD), which makes observations from 4 different canals while utilizing ITOS polarization filters at key positions to make contaminants detectable
Figure 1 : Trützschler a développé la caméra T-SCAN (4-CCD), qui permet d'effectuer des observations à partir de 4 canaux différents tout en utilisant des filtres polarisants ITOS à des endroits clés pour rendre les contaminants détectables.

Comment nettoyer le coton à l’aide de polariseurs?

En 1999, Trützschler a commencé à développer des méthodes pour détecter et éliminer les particules étrangères dans le coton. Au départ, l'accent était mis sur les pièces colorées relativement faciles à détecter. Afin d'améliorer encore la qualité du produit final, Trützschler a étendu ses initiatives et a étudié la détection et l'élimination des particules semi-transparentes qui ont souvent une couleur semblable à celle du coton, ce qui les rend difficiles à détecter (Figure 2). Trützschler est synonyme d'innovations pour le bénéfice de ses clients et a pu présenter un système révolutionnaire pour la détection de telles pièces lors du salon ITMA, le salon leader du secteur, en 2007. Ce jalon n'a pu être franchi qu'en utilisant des filtres de polarisation en conjonction avec une caméra 3-CCD développée en interne. Le développement de ce système a conduit à un premier contact et à une coopération plus poussée avec ITOS.

SpectralMD’s wound imaging system in use
Figure 2 : Cette image d'une touffe de coton contient des particules étrangères qui sont semi-transparentes, ce qui les rend difficiles à distinguer des fibres de coton.

Les « séparateurs de pièces étrangères » de Trützschler sont des dispositifs spéciaux qui détectent et extraient les pièces indésirables en balayant les touffes de coton. Les touffes de coton sont transportées à une vitesse d'environ 10-12 m/s par un flux d'air dans un canal rectangulaire d'un nettoyeur de coton vers le « cardage », une autre machine spéciale qui aide à préparer la fibre pour les processus suivants. Pour détecter toutes les particules étrangères, différentes technologies de détection et différents réglages d'éclairage sont regroupés. Dans cette étape du processus, différentes caméras sont utilisées pour la détection des couleurs. La lumière UV permet d'identifier les contaminants fluorescents et les unités LED haute performance permettent la détection de particules d’une taille de quelques pixels seulement. Les filtres de polarisation sont essentiels pour garantir la visibilité des films et des rubans de polypropylène semi-transparents, souvent des restes de l'emballage des balles de coton, et ainsi permettre la détection par des caméras couleur.  

Le défi

Lorsqu'il a envisagé l'utilisation de filtres de polarisation, Trützschler a dû relever le défi de trouver des composants optiques capables de résister à des environnements très rudes. Dans les conditions difficiles d'une filature, les composants optiques se salissent très rapidement et peuvent être facilement rayés et endommagés. Les températures et l'humidité élevées entraînent également une dégradation rapide des filtres polarisants. De plus, les séparateurs de corps étrangers doivent être utilisés et entretenus par des opérateurs qui manquent souvent d'expérience dans la manipulation des composants et des systèmes optiques.  

La solution

ITOS se spécialise dans la personnalisation des polariseurs et a développé une méthode de production pour coller des filtres polarisants entre les verres de protection. Cela peut paraître simple à première vue, mais il s'agit en fait d'une réussite compte tenu des grandes tailles et des gradients de température élevés requis pour l'inspection du coton. Les polariseurs sont utilisés pour l'analyse et la génération d'états de polarisation définis. Grâce à cette fonctionnalité, les particules et certains états, par exemple les stries, deviennent visibles et détectables. Les polariseurs ITOS CP42N offrent une solution performante et économique pour la détection de pièces autrement invisibles, ce qui a permis à ITOS de résoudre bon nombre des problèmes auxquels Trützschler était confronté (Figure 3). Le Polariseur CP42N est fréquemment utilisé dans l'industrie automobile et est l'un des produits standard proposés aujourd'hui par ITOS.  

By using ITOS polarizers, the hard-to-detect foreign transparent and semi-transparent parts in cotton (left) become visible and detectable by using polarized light (right)
Figure 3 : Grâce aux polariseurs ITOS, les parties transparentes et semi-transparentes étrangères difficiles à détecter en coton (à gauche) deviennent visibles et détectables grâce à la lumière polarisée (à droite)

La coopération

« Chez Trützschler, nous aimons beaucoup de travailler avec ITOS et ses collaborateurs. Cette coopération positive de longue date s'est caractérisée par une relation très ouverte. ITOS a toujours pris en compte les besoins spécifiques du marché et a toujours contribué de manière proactive à l'optimisation de ses produits afin d'améliorer les systèmes de Trützschler », explique Guido Engels, concepteur de produits chez Trützschler , qui travaille avec ITOS depuis plus de 10 ans (Figure 4).

Illumination module containing ITOS polarizers, part of the separator, being operated by Guido Engels, Product developer at Trützschler
Figure 4 : Module d'éclairage contenant des polariseurs ITOS, faisant partie du séparateur, exploité par Guido Engels, concepteur de produits chez Trützschler

Le développement continu des produits et les excellentes performances de livraison, ainsi que la fiabilité et la durée de vie des produits allant jusqu'à 20 ans, sont des facteurs déterminants pour Trützschler lors du choix du bon partenaire. L'excellent service client et la forte volonté de fournir des solutions, ainsi que le fait qu'ITOS a toujours livré des produits qui ont satisfait ou dépassé les exigences de qualité de Trützschler, ont permis à ITOS et Trützschler de bénéficier d'un partenariat très réussi. Horst Grode, Directeur Général d'ITOS, a ajouté : « Lorsque Trützschler nous a fait part de sa demande pour un filtre qui résiste aux environnements difficiles, nous avons été confrontés à un défi et n'avons pas pu répondre à leurs besoins avec notre portefeuille existant. Mais en appliquant notre longue expérience et notre expertise et en faisant des recherches supplémentaires, nous avons été en mesure de développer un nouveau produit pour répondre à leurs besoins. Nous sommes très fiers de nous associer à une entreprise leader mondial comme Trützschler et nous sommes honorés de les soutenir dans leur réussite. Nous apprécions également notre relation ouverte et le fait qu'ils nous engagent très tôt dans le développement de nouveaux produits. »  

Les entreprises

Depuis 2006, ITOS est un partenaire industriel compétent pour le verre filtrant optique et les produits de polarisation. ITOS fournit un support technique, développe des solutions et livre des composants qui répondent exactement aux besoins de ses clients. En 2018, ITOS est devenue une division d'Edmund Optics et aujourd'hui ITOS est synonyme de services de personnalisation et de produits sur mesure d'Edmund Optics dans le domaine du verre filtrant optique et des produits de polarisation en provenance d'Allemagne. Edmund Optics est l'un des principaux fournisseurs de technologies d'optique, d'imagerie et de photonique pour les marchés des sciences de la vie, de la biomédecine, des semi-conducteurs, de la R&D et de la sûreté et sécurité dans le monde. EO conçoit et fabrique une vaste gamme de lentilles multi-éléments, de traitements de lentilles, d’objectifs d’imagerie et d’équipements optomécaniques, tout en prenant en charge les applications OEM avec la production en série de marchandises standard immédiatement disponibles et de produits personnalisés. Les capacités de fabrication de pointe d'EO, combinées à son réseau de distribution mondial, lui ont permis de se positionner parmi les plus grands fournisseurs de composants optiques prêts à l'emploi.

Chez Trützschler, tout tourne autour des fibres. Plus de 3 000 employés travaillent dans leurs 5 sites de production mondiaux pour tirer le meilleur parti de chaque fibre dans quatre gammes de produits : Filature, non-tissés, fibres synthétiques et garnitures de cardes. Les machines Tritschler préparent les fibres dans la filature pour le processus de filage proprement dit. Dans le cas d'une préparation à base de fibres naturelles comme le coton, où l'on utilise des polariseurs, un processus de nettoyage mécanique permet d'éliminer tous les restes de plantes et les corps étrangers. Des processus d'homogénéisation et de dépoussiérage sont également réalisés dans la ligne de préparation des fibres. Les fibres sont introduites dans les « machines de cardage » sous forme de petites touffes. Ces machines isolent les fibres et forment une mèche d'une épaisseur d’un pouce avec une structure de fibres parallèles. Ces mèches forment ensuite la base pour le traitement ultérieur jusqu'au fil. Aujourd'hui, 90 % des filatures se trouvent en Asie, principalement dans les pays producteurs de coton que sont la Chine, l'Inde, le Pakistan et l'Ouzbékistan.  

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