Základní pojmy. Jana Drašarová. Vysocefunkční textilie

Transkript

1 Základní pojmy Jana Drašarová Vysocefunkční textilie

2 Klasifikace textilií dle použití Oděvní Technické Základní funkce - konvenční textilie ochranná (běžné prostředí) sociální (estetická) (dětské oděvy, ) technický výkon a funkční vlastnosti čistící, dekorativní, izolační (teplo, hluk), ochranná (spec.),.

3 Spotřeba - potenciál ODĚVNÍ počet obyvatel (25-30 kg/rok) Prijem Odevni Technicke TECHNICKÉ úroveň poznání 10 Spotreba kg/ rok

4 Technické textilie vývoj pojmu technické textilie = textilní materiály a produkty vyrobené primárně pro jejich technické a funkční vlastnosti industrial textiles (USA) = textilní produkty, které se nepoužívají pro oděvy, bytové textilie a nábytkářské účely TECHTEXTIL (Frankfurt,Osaka, 80tá léta) definováno 12 kategorií TTX dle oblastí použití: Geotech - geoinženýrství Argotech - agroinženýrství Buildtech - stavebnictví Medtech - zdravotnictví a hygiena Protech - ochrana a bezpečnost Mobiltech - dopravní prostředky Pactech - transport a balení Indutech - průmyslové aplikace Sportech - sport a volný čas Clothtech - doplňky oděvů Hometech - domácí textil Ekotech - ekologie

5 Argotech aplikace v zemědělství, lesnictví, zahradnictví a zahradní architektuře ochrana a urychlení růstu plodin, textilie pro stínění proti slunci, síťoviny pro stabilizaci půdy resp. pěstování plodin, rohože a výztuže pro zemědělství, ohrady a oplocení, zahradnictví a lesnictví, rybářské sítě a vlasce, textilie pro melioraci resp. odvodňování půdy, textilie pro skleníky, kontejnery na vodu

6 Buildtech aplikace ve stavebnictví a architektuře tapety, akustické a tepelné izolace, nosiče bitumenů, střešních krytin a hydroizolací, armovací sítě do omítek, vypínané stavby s nosnými konstrukcemi, nafukovací stavby, protihlukové bariéry, dočasné stavby, kompozitní desky pro stavební účely, krytiny stropů a stěn, proti hlukové bariery, výstelky a vycpávky stok a kanálů, balicí materiály pro stavby,

7 Clothtech doplňky oděvů tkaničky do bot, výstelky do bot, podšívky, vycpávky, šicí nitě, zipy, přezky, poutka, štítky, etikety, visačky, loga,

8 Geotech aplikace v stavitelství silnic, přehrad, skládek zpevnění, separace, filtrace, drenáž, antieroze, ochrana břehů, skládek pro nebezpečné odpady, výztuž pod kamenný pokryv, jedna z dálničních vrstev,.. (např. výstelky šachet, textilie pro formování a stabilizaci terénu, textilie pro zabránění erozím, textilie pro zpevňovaní říčních břehů a mořského pobřeží, zpevňování komunikací, zpevnění náspů a hrází)

9 Hometech domácí textil nábytkové potahy, koberce, čalounění, podklady pro další podlahové krytiny, matrace, závěsy, vycpávky, výplně polštářů a matrací, lapače prachu, filtry do vysavačů, domovních klimatizací,

10 Indutech průmyslové aplikace průmyslové filtry, brusné a leštící kotouče, lepící, těsnící, izolační a zpevňující pásky, izolace kabelů, separátory v bateriích, plsti pro výrobu papíru,

11 Medtech zdravotnictví a hygiena obvazy a obinadla, hygienické produkty, operační čepice a pláště, masky, roušky, anti-trombózní pomůcky (punčochy, pružné obvazy), chirurgické šicí nitě, transplantáty (cévy, mozkové blány, chrupavky), nosiče kmenových buněk pro tkáňové inženýrství,

12 Mobiltech aplikace v dopravních prostředcích pneumatiky, potahy sedadel, krytiny podlah, stěn a stropů, air-bag systémy, výztuže z laminovaných textilií, lisované kompozitní struktury pro vnitřní prostory dopravních prostředků, bezpečnostní pásy, plachty na nákladní auta, lodní plachty, lana, potahy balonů cca 20 kg v 1 autě 45 millionů aut/rok

13 Ekotech oblast ochrany životního prostředí, nakládání s odpady a recyklace filtry, izolace sloužící k ochraně životního prostředí, další textilie z jiných skupin pro ochranu životního prostředí

14 Pactech transport a balení dopravníkové pásy pro tepelné zatížení (pekárny, úpravny), vložky dopravníků, řemenů, hadic apod. kontejnery, přepravní vaky, sáčky na čaj,

15 Protech ochrana a bezpečnost osob a zařízení ochrana člověka proti teplu, extrémnímu chladu, plamenům, vodě, chemikáliím, kontaminaci, radiaci, nízkým tlakům, mechanickým i elektrickým úrazům, proti hmyzu, bakteriím, řezným a balistickým poraněním, reflexní textilie, ochrana prostředí - zachytávání škodlivých produktů, filtry,

16 Sportech sport a volný čas sportovní vybavení horolezecká lana, sportovní sítě a obaly, stany, spací pytle, padáky, vlajky, umělé trávníky, popruhy pro zvířata, kompozita (lyže, lodě, snowboard, rámy kol),

17 Klasifikace textilií dle funkce konvenční funkční vliv trhu Ve všech kategoriích dle použití smart oděvní technické

18 Funkční textilie (definice) = s vyšší přidanou hodnotou (high added value) poskytují novou funkci nad rámec základních nezávisle na okolních podmínkách čas trh HAV textilie konvenční (př. elastomery, dutá vlákna, membrány )

19 Příklady použití - funkce ochranné oděvy sport medicína hasiči vojáci elektřina, sportovní potřeby medicína, péče o zdraví prolíná se s kategoriemi TTX transport tepla hydrofilita (vodo-nepropustnost) prodyšnost dýchatelnost transport vlhkosti nehořlavost, ohni - odolnost komfort antistatické vl. anti-bakteriální vl. vysocepevné multifunkční = kombinace více funkcí; specializace

20 Smart struktury Umělá inteligence schopnost činit rozhodnutí na základě vnějších podnětů (sensorické, mechanické, chemické ) Inteligentní struktury schopnost pozitivní reakce na vnější podněty Podnět (změna) Elektromagnetická energie (UV, viditelné, IČ) Chemická energie (vlhkost, přítomnost iontů, ) Mechanická energie (tlak, krut, ) Reakce (změna) Tvar (botnání, srážení) Barva (odstín, intenzita) Elektrická vodivost Fáze (změna fáze, krystalinity,...)

21 Smart textilie (definice) citlivé na vnější podněty (teplota, chemické, elektrické, mechanické, magnetické) Typ reakcí: 1) pasivní citlivé na vnější podněty, reakce pouze nevratná (pouze cítí) 2) aktivní schopné poznat změnu vnějších podnětů a reagovat vratně (cítí, reaguje), reakce je stále stejná 3) very smart materials cítí, reaguje, adaptuje se (wereable electronics) 1 generace konvenční materiály + electronics added to the textile 2 generace funkce integrovány do textilie (textilní display, ) 3 generace vlákna s integrovanou elektronikou vize výzkum 4) sebe-určující, samo-učící, předvídající budoucnost nanoroboti,

22 Příklady použití - funkce Pasivní ST vlákenné senzory bioaktivní materiály Aktivní ST chameleonní teplo generující/ukládající teplosensitivní inteligentní membrány textilie s tvarovou pamětí Very smart servis pro staré a nemocné telemedicína, zdravotní péče (prevence a domácí ošetřování) osobní ochrana (detekce zranění) sport měření (teplota, tah/tlak, koncentrace) biodegradabilní vlákna chemicky citlivé polymery mchanicky citlivé polymery foto-sensitivní materiály postupné uvolňování během nošení (pachy, farmaka, ) phase change materials (shape memory materials) Ukazatele pozice zábava, informatika (audio, video) reakce na prostředí monitoring

23 podle použití oděvní počet obyvatel, spotřeba kg/čl/rok chrání, zdobí Klasifikace textilií - souhrn technické úroveň znalostí čistící, dekorativní, izolační, podle funkce konvenční podle funkce konvenční funkční funkční smart smart

24 Vysocefunkční textilie Proč textilie?

25 INOVACE = KONKURENCESCHOPNOST TECHNICKÉ INOVACE nové struktury (materiály, konstrukce) nové procesy, technologie ( produktivita) POŽADAVKY TRHU estetické požadavky nové funkce nový komfort SOCIÁLNÍ POTŘEBY zachování životního prostředí úspora energetických zdrojů bezpečnost a zdraví

26 PROČ nová funkce? funkční komponenta do textilní struktury inovace hodnota expanze do nového sektoru konkurenceschopnost investice do vědy a výzkumu

27 PROČ inteligence? pohodlnost trvanlivost nízká měrná hmotnost s dobrou pevností, tažností, elasticitou extrémně velký měrný povrch snadná údržba (praní, ch.čištení) snadná výroba (šití, pojení, lepení) ergonomie, testování, likvidace cenová dostupnost multidisciplinární spolupráce NÁZEV PREZENTACE DATUM

28 JAK získat novou funkci? funkce textilní materiál struktura technologie kompatibilita (př. bariérové textile pro superčisté provozy NÁZEV PREZENTACE DATUM

29 Možnosti vložení funkčního prvku Zpracování přírodních Vlákno Zvlákňování chemických Tvarování multifilu Předení, skaní příze Délková textilie Netkaná textilie Plošná textilie Tkaní Pletení Finální úprava Textilní galanterie Splétání Chemická Mechanická Výšivka Vyšívání inovuje se strojní zařízení, roste produkce, snižuje se podíl lidské práce, principy zůstávají vývoj především v oblastech chemických vláken, finálních úprav textil expanduje do nových oblastí Konfekce

30 Další cesty rozvoje 1) Nové materiály a struktury na atomární a molekulární úrovni se smart funkcí (aktivace textilních povrchů) nové objevy (mikro a nano- materiály, mikrokapsule, vlákna, filmy, pěny) 2) Nové materiály a struktury vložením známých prvků aktivní (parazitické) elementy připojené do struktury aktivní elementy vložené do struktury NÁZEV PREZENTACE DATUM

31 Stav oboru Jana Drašarová Vysocefunkční textilie

32 Stav oboru celkový roční obrat cca 1620 bilionů US dolarů

33 Výroba Spotřeba Technické textilie 24% ODĚVNÍ počet obyvatel (25-30 kg/rok) TECHNICKÉ úroveň poznání Domácí textilie 33% Produkce TOP celosvětově Oděvy 43% Prijem Odevni Technicke 10 Spotreba kg/ rok NÁZEV PREZENTACE DATUM

34 Výroba Export Import NÁZEV PREZENTACE DATUM

35 Produkce vláken r tun (= 12,2 kg/člověka; + 4,5 %) Syntetická vlákna Bavlna PAN 5% PAD 8% PES 45% ostatní 1% přírodní (- 5%) 35% celulóza (+10%) 6% Z.Evropa 5% USA 5% V.Evropa 1% Others 11% Japan 2% Indie 6% Taiwan 5% Korea 4% Čína 61% Řecko 2% Turecko 4% Franc. Afrika 5% Uzbekistán 5% Brazílie 4% Pakistan 8% Ostatní 16% USA 19% Čína 24% Indie 13% juta Indie, Bangladéš, Čína hedvábí Čína, Indie, Thajsko vlna Austrálie, Nový Zéland, Čína

36 Teritoriální struktura obchodu textiliemi EU ČR Dovoz - Čína, Turecko, Indie, Pákistán, USA Vývoz - USA, Turecko, Čína, Švýcarsko, Rusko Dovoz textilu Vývoz textilu Itálie 9% Čína 8% Belgie 6% Austrálie 4% Itálie 11% Polsko 8% Slovensko 6% Francie 5% Německo 28% UK 3% Turecko 4% Rakousko 3% Polsko 3% Německo 28% Rakousko 4% Nizozemsko 3% UK 3% Belgie 3% ostatní 32% ostatní 29% NÁZEV PREZENTACE DATUM

37 Teritoriální struktura obchodu oděvy EU ČR Dovoz - Čína, Bangladéš, Turecko, Indie, Tunisko Vývoz - Švýcarsko, Rusko, USA, Japonsko, Hong Kong Dovoz oděvů Vývoz oděvů Turecko 11% Bangladéš 10% Německo 7% Slovensko 13% Polsko 10% Itálie 11% Čína 37% Itálie 6% Indie 3% Německo 25% Francie 7% Rakousko 4% ostatní 20% Slovensko 2% Vietnam 2% Pákistán 2% ostatní 22% Švédsko 2% UK 4% Španělsko 2% NÁZEV PREZENTACE DATUM

38 Hodnota ukazatele [tis. Kč] Hodnota ukazatele [tis. Kč] Trendy TOP v ČR CLUTEX 2012 pozitivní trendy za 3 roky (ATOK) růst tržeb za textilní průmysl (v oděvním průmysl jen za rok) stabilní počet zaměstnanců v TOP ČR (33 000) růst produktivity práce v TOP stabilní počet textilních a oděvních firem (420 nad 20 zam.) (CLUTEX) růst tržeb a exportu v absolutních hodnotách, v přepočtu na zaměstnance Vývoj ekonomických ukazatelů tržby na zaměstnance export na zaměstnance přidaná hodnota na zaměstnance Vývoj vybraných ekonomických ukazatelů (tis. Kč) tržby export přidaná hodnota NÁZEV PREZENTACE DATUM

39 Stav oboru - ČR ATOK Asociace textilního, oděvního a kožedělného průmyslu 46 členů CLUTEX (Klastr technických textilií) 25 členů ČTPT (Česká technologická platforma pro textil) 17 členů TOP of TOP (roční tržby nad 250 miliónů korun, oděvní nad 50 miliónů) JUTA, Pegas Nonwovens, Nová Mosilana, Kordárna Plus, VEBA Tonak, z 10 největších textilek v ČR patřilo v roce 2012 sedm do sektoru TTX NÁZEV PREZENTACE DATUM

40 Spotřeba textilních výrobků, oděvů, obuvi ČR r.2012 od r vzrostla kupní síla o 41 %, z toho oděvy o 7 % bydlení (22%), potraviny (20%), ostatní (11%), rekreace (11%), doprava (11%), odívání a obuv (5 % Kč) Spotřeba oděvů: konfekce dámská, prádlo a pletené ošacení dámské/ pánské, konfekce pánská NÁZEV PREZENTACE DATUM

41 Horizon 2020 Inovativní přístupy k přírodním textilním surovinám se zaměřením na udržitelnost (recyklace, bio-polymery, udržitelná přírodní vlákna) Obrat převažujících mokrých textilních procesů na suché a energeticky úsporné Efektivní výrobní technologie pro 3D textilie a komponenty Multifunkční textilní materiály pro energeticky efektivní, bezpečné konstrukce a nové architektonické řešení Inovativní technické textilie pro různé námořní aplikace a ochrany pobřeží Inovativní textilní řešení pro protierozní ochranu a ochranu rostlin a vodní hospodaření v zemědělství a krajinářství Integrovaný digitální systém textilní a oděvní tvorby a výroby v blízkosti místa prodeje (POS) nebo místo použití (POU) NÁZEV PREZENTACE DATUM

42 Ovladače růstu rostoucí populace kratší módní cykly nové aplikace výrobků industrializace v Asii a Latinské Americe růst nákladů na bavlnu (spotřeba vody, hnojiv a pesticidů; na 4 % obdělávané zemědělské půdy, které z celé světové plochy bavlna zaujímá, padne víc než 10 % světové spotřeby pesticidů a téměř 25 % světové spotřeby insekticidů) TP množství odpadních vod TP zátěž z dopravy (džíny km) NÁZEV PREZENTACE DATUM