České stroje pro neuvěřitelné tkaniny

MM: Jedním z vynálezů, který zajistil vaší společnosti slávu mezi špičkami textilního průmyslu na celém světě a podílel se na vašem úspěšném fungování i po sametové revoluci, je dnes již legendární tkaní na principu tryskového prohozu. Do kdy se tento vynález datuje?

Prof. Václavík: Prototyp prvního tryskového stavu na světě zde vznikl v raných 60. letech. Dodnes jej opatrujeme dole ve zkušebně tak, jak ho postavil Vladimír Svatý, jeho vynálezce a současně můj první šéf tady v oddělení tkací techniky.

MM: Vy sám jste tedy ve VÚTS zaměstnaný od začátku své profesní dráhy?

Prof. Václavík: Ano. Říkám, že se počítám k inventáři, dosud živému (úsměv). A první patenty na principu předení zvaného open end čili bezvřetenové předení vznikly právě v tomto našem ústavu. I když později byl další výzkum přesunut, takže prototyp zmíněného BD200 postavili již ve Výzkumném ústavu bavlnářském v Ústí nad Orlicí. V té době tam totiž byl ředitelem velký komunista, ale jinak chytrý a schopný člověk. A on zařídil pro vývoj stroje na tehdejší dobu velké peníze. Dostali asi 300 milionů a díky tomu stroj vůbec mohl vzniknout.

Mimochodem ze své zkušenosti mohu potvrdit zajímavou věc, že čím geniálnější myšlenka a čím více průkopnická myšlenka, tím déle zpravidla trvá její realizace. Například vynález barevné televize nebo počítače. Ta konstanta je zhruba 10 let. A i zde to trvalo zhruba 10 let, než byl na světě stroj, který fungoval a mohl se prodávat.

MM: Proč to tak je, lidé tomu nevěří?

Prof. Václavík: Je to prostě dané. Jako když jdete pralesem s mačetou, prosekáváte si cestu a nevíte, z které strany na vás něco skočí ani co vás na té cestě potká, tak zpravidla potkáte řadu úskalí. Prostě je to konstanta, která funguje. Není to tak, že někdo něco vymyslí a za dva roky už se to prodává. Ano, zubní pastu nebo něco takového, to asi ano. Ale pokud jde o techniku, funguje to takto.

Navíc je tu ale problém finanční. V průběhu vývoje nechce žádná firma projekt platit, protože má obavy o své peníze. Mám na mysli běžné firmy, neplatí to pochopitelně o takových, jako jsou IBM, General Motors či podobné giganty, kteří financují i základní výzkum. Běžné firmy jsou schopny financovat projekty, které mají horizont tři až pět let.

MM: Jak se vám podařilo, že VÚTS, na rozdíl od mnoha jiných funguje a je kontinuálně úspěšný až dodnes?

Prof. Václavík: Po revoluci lidé ředitele volili a vybrali si mě. Já jsem byl do té doby docela úspěšný výzkumník, ale o obchodu a řízení jsem nevěděl naprosto nic a musel jsem se všechno učit za pochodu. Před rokem 1989 jsme realizovali výzkum pro naše výrobce textilních strojů, kteří patřili pod koncern Elitex. Tehdy měl každý obor tak zvanou výrobní hospodářskou jednotku, která sdružovala podniky, a v rámci ní existoval vždy také oborový výzkumný ústav. Mimochodem to nebylo úplně špatné... A my jsme byli oborovým výzkumákem textilních strojů pro zhruba 12 výrobců textilních strojů po celé republice. Tady v Liberci bylo generální ředitelství a je tady také textilní fakulta na naší alma mater. Na generálním ředitelství se tehdy určovalo, na čem se bude pracovat a výzkumák na to dostal peníze. Po revoluci se však tento systém rozpadl, z velkých celků zůstaly jednotlivé podniky, včetně výzkumných. Jenže od té doby firmy přestaly mít zájem o výzkum, měly starosti, jak přežít týden, měsíc, rok. Co budou dělat za tři roky, za pět let, to je vůbec nezajímalo, takže nezbývalo než shánět práci ve světě. To jsme však do té doby měli zakázané, jakékoli kontakty se západem, protože to byli zlí imperialisté. Takže nyní bylo bez jakékoli návaznosti nutné vyrazit do světa a začít shánět práci. Postupně jsem se tak dostal do kontaktu se šéfy firem v Německu, ve Švýcarsku a v Americe, v Japonsku... A od nich jsem se ke svému překvapení dozvěděl, že když se jedná o tryskové tkaní nebo bezvřetenové předení, tak kupodivu všichni z branže vědí, že vzniklo tady u nás, a proto jsme měli u nich dveře otevřené.

MM: Přesto, když se tedy ten systém po revoluci položil, neujel nám zatím vlak?

Prof. Václavík: Konkrétně v našem případě ten vlak neujel. Po revoluci jsme světovou špičku velice rychle dohnali. Abychom totiž nesmyslně nekonkurovali někomu z vyspělých evropských zemí, kdo je v určitém oboru podstatně napřed, začali jsme se specializovat na technické textilie. Přišli jsme třeba se vzduchovým provozem pro jejich výrobu a dalšími novinkami. Pomohlo nám i to, že jsme začali spolupracovat s americkou firmou Amoco, pro kterou jsme vyvinuli stav na tkaní podkladové vrstvy pro koberce, jako je například kovral. Pro tento účel jsme vyvinuli stav, který byl dvakrát výkonnější než švýcarský Sulzer, jejž do té doby používali. Později jsme činnost rozšířili i na vývoj strojů pro výrobu perlinky, a tím také na skelná vlákna. Ta vyrábí společnost Saint-Gobain Adfors (původně Vertex) v Litomyšli. Dnes už tam pracuje přes 200 našich strojů.

MM: To je opravdu úžasné! O které stroje konkrétně jde a jak se to podařilo?

Prof. Václavík: Troufám si tvrdit, že naše stroje pro zpracování skelných vláken nemají konkurenci. Chvíli se s námi snažil soutěžit německý Dornier, ale pak to vzdal a přeorientoval se na jehlové stavy. V oblasti strojů na zpracování skla držíme světovou špičku. To se potvrdilo i loni v červnu v Barceloně na světové výstavě textilních strojů ITMA (já říkám, že je to olympiáda textilních strojařů…). Tam jsme vystavili novou generaci těchto strojů s názvem CAM EL Adaptive. A podobně jako velbloud – camel vydrží dlouho bez napití, naše stroje také potřebují málo energie. Vyrábíme je už přes 10 let a teď jsme vyvinuli další generaci.

Prototyp, který jsme z ITMY přivezli domů, pojede do Litomyšle na tříměsíční externí zkoušky, kde ho budou trápit ve dne v noci v třísměnném provozu. A když to všechno vydrží a bude vše v pořádku, tak ho budeme moci pustit do výroby.

MM: Pokud vím, stroji CAM EL však vaše novinky nekončí...

Prof. Václavík: Naší poslední novinkou je 3D tkaní, jehož výsledkem je třírozměrná tkanina. Tento projekt jsme realizovali společně s výzkumným ústavem Taiwan Textile Research Institute. To jsou vyloženě textiláci, kteří mají know-how na vytvoření struktury té 3D tkaniny. S těmi lidmi se znám přes 10 let, a tak se mě zeptali, jestli by se dal vymyslet stroj, který by to mohl vyrábět průmyslově. Předvedli nám stávající výrobu, která probíhala na starém tkalcovském stavu, kolem nějž stálo pět lidí, kteří tu tkaninu uměli udělat doslova ručně. A naším úkolem bylo vytvořit stroj, který by to uměl v automatickém režimu. Podali jsme projekt do programu Delta Technologické agentury ČR, což je program pro mezinárodní spolupráci. A právě v rámci toho programu stroj vznikl. Projekt trval 2,5 roku.

MM: Jaký je princip práce tohoto stroje?

Prof. Václavík: Stroj tká současně jednu tkaninu horní, druhou tkaninu spodní a tyto propojuje svislými nitěmi, které obě tkaniny udržují v potřebné vzájemné vzdálenosti. Těch může být až 120 000 na m². Využití má opravdu pestré a v současné době se stává hitem. Tchajwanci mají už vymyšlenou řadu možných aplikací. Například se z ní vyrábí tzv. paddleboardy, které můžete v létě vidět i na našich řekách.

Je to skutečně zase něco nového, navíc my umíme vyrábět tkaninu s proměnnou distancí mezi oběma povrchy, takže se tloušťka může podle potřeby výrobku pohybovat od 12 do 50 cm.

MM: Co se s utkaným pásem textilu dále děje?

Prof. Václavík: Když se tkanina utká, je dále nutné ji povrstvit (guma, TPV, PVC), uzavřít a natlakovat do ní vzduch. A kdyby tam nebyla ta třetí dimenze tvořená spojovacími nitěmi, tak z toho vznikne roura. Jednou z potenciálních aplikací jsou proto třeba obrovské matrace, které by bylo možné položit na vodu – na jezero či na moře – a nesly by fotovoltaiku, aniž by se okupovaly hektary dobré půdy. Nebo pokud by se jich dalo několik nad sebe, bylo by možné je využívat třeba na letišti k opravám podvozků letadel. Dalšími možnými aplikacemi je např. filtrační technika.

MM: Pokud to dobře chápu, tak ve VÚTS nejen vyvíjíte, ale současně i vyrábíte stroje pro komerční využití?

Prof. Václavík: Ne přesně. Máme spolupráci s menší firmou, která se jmenuje TFA a sídlí v Kostelci nad Orlicí. Vznikla hlavně z lidí, kteří původně dělali v Elitexu, což byl výrobce vodních tryskových stavů, takže věděli, co je tkalcovský stav. A právě s nimi jsme rozběhli výrobu. Takže převážná část námi vyvinutých strojů se vyrábí a montuje tam. My máme statut výzkumné organizace, což je instituce, která i když založením akciovka, má statut VO. Funguje za čtyř podmínek: Nesmí rozdělovat zisk, musí ho 100% reinvestovat zpět do výzkumu. Musí mít přes 50 % obratu z výzkumné činnosti a zbytek z komerčních zakázek. A konečně, pokud by měli nad sebou mateřskou společnost (což my nemáme), nesmí jí dodávat výsledky své činnosti výhodněji než ostatním.

Stroj pro výrobu DIFA – Distance Fabrics, čili 3D tkaniny získal v roce 2019 cenu Inženýrské akademie ČR + R&D 100 Award 2019.

Výzkumný ústav textilních strojů v Liberci má slavnou tradici. Byl založen v roce 1951. Až do roku 1989 zde probíhal výzkum a vývoj související s textilními stroji. V průběhu historie se zde realizovaly revoluční myšlenky, které v podstatě změnily textilní technologii – nejen v oblasti tkaní. Právě zdejší výzkumníci například uskutečnili vynález tryskového tkaní na principu tryskového prohozu, a to jak vodního, tak vzduchového. Jedním ze současných převratných vynálezů je tzv. 3D tkaní či přesněji tkaní distančních textilií.

K čemu slouží 3D distanční tkaniny?

• tvoří základní konstrukční prvek celé řady převážně nafukovacích subsystémů, aplikací a produktů, v různých odvětvích průmyslu;
• zvyšují tuhost a strukturální pevnost;
• zlepšují odolnost a spolehlivost;
• rozšiřují tvarovou a rozměrovou variabilitu;
• vedou k lepším funkčním a užitným vlastnostem.

Hana Janišová