ITBA20090035A1 - Pulitura dei tessuti di poliestere, acetato e relative miste mediante processi plasmochimici. - Google Patents
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Description
[03] DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
[0301] Per ridurre al massimo l’impatto ambientale, migliorando nell contempo l’economia di processo, è possibile effettuare la pulitura del PET in un reattore plasmo -chimico alimentato con varie miscele di gas in grado di generare, in fase plasma, specie attive che reagiscano con il colorante in eccesso presente all’esterno della fibra di poliestere dando come prodotti composti volatili e non, comunque non colorati.
[0302] Detto plasma è generato applicando opportunamente un campo elettrico ad alta frequenza (KHz-MHz) tra gli elettrodi del reattore, attraverso i quali siano fatto passare il tessuto e il gas di alimentazione del plasma ad un flusso e una pressione opportuni, eventualmente in miscela con gas inerte (baffer) per migliorare l’uniformità del processo.
[0303] Nel caso della presente invenzione è stato usato un reattore roll-to-roll a piatti piani paralleli, schematizzato in Figura 1.
Figura 1. Schema semplificato di un reattore plasmo chimico per il trattamento di tessuti in bobina: A) camere di svolgimento/awolgimento del tessuto, B) camera di processo; C) rulli di svolgimento/avvolgimento; D) tessuto; E) elettrodi.
[0304]I1 reattore è strutturalmente simile ad unjigger ad alta pressióne, macchina questa già ampiamente utilizzata per la tintura dei tessuti di poliestere. Le camere e B sono a tenuta, ossia non è possibile la diffusione di gas dall’esterno all’interno, cosi come dall’ interno all’esterno se non attraverso le tubazioni predisposte per lo scopo e opportunamente comandate da valvole. Le camere sono anche collegate ad un sistema di misura della pressione, che viene controllata prima, durante e dopo l’intero processo, e ad un sistema di pompaggio per mantenere la pressione ottimizzata, e per ridurre al minimo le contaminazioni prima, durante e dopo il processo. In un tipico processo l’intero sistema è evacuato fino alla pressione di base di pochi millitorr prima di immettere il gas di processo.
[0305]La miscela gassosa viene immessa nel reattore attraverso opportuni diffusori dalle pareti delle camere e/o dagli elettrodi, composizione, flusso e pressione del gas sono controllati con valvole e flussimetri di regolazione, in maniera da garantire un afflusso costante e omogeneo di specie attive al substrato da trattare durante il processo.
[0306]I1 controllo della velocità di scorrimento e della tensione del tessuto sui due rulli svolgitori/avvolgitori C è sostanzialmente identico a quello di : un tradizionale jigger, opportunamente adattato alla tipologia di tessuto da trattare. I motori per il controllo dei movimenti possono essere comandati da inverter o da motori del tipo “passo passo” per una precisa regolazione degli stessi, consentendo così la riduzione delle tensioni meccaniche trasmesse al tessuto.
[0307]Durante il processo il tessuto si svolge dal primo rullo, passa attraverso il plasma, e poi viene riavvolto sul secondo rullo, controllato da opportuni dispositivi. I processi possono essere effettuati passando più volte il tessuto nel plasma alternando il senso dì svolgimento/ del tessuto, fino a completa distruzione del colorante presente sulla superficie. Nel caso si tratti tessuti elasticizzati, ossia contenenti fibre elastomeriche, o tessuti a maglia aventi struttura di per sé facilmente deformabile, particolare attenzione deve essere posta alla movimentazione del tessuto all’interno della macchina, ed alle tensioni trasmesse al tessuto dai rulli C. A tal fine il dispositivo di controllo dello svolgimento deve essere costituito da cilindri ballerini, eventualmente integrati con celle di carico o altri dispositivi tali da assicurare in controllo costante degli sforzi trasmessi attraverso il tessuto.
[Q3Q8]I1 plasma è innescato tra gli elettrodi E, posizionati tra di loro; e rispetto al tessuto alla distanza ottimizzata in funzione degli altri parametri di processo (pressione, flusso e composizione del gas, frequenza e potenza del campo elettrico applicato, ecc.). La distanza tra gli elettrodi può essere variata tra alcuni centimetri e pochi millimetri. Uno o entrambi gli elettrodi sono opportunamente collegati ad un generatore di campo elettrico ad alta frequenza (KHz-MHz); uno o entrambi gli elettrodi possono essere rivestiti di materiale dielettrico. Durante il processo il campo elettrico è innescato a potenza costante o modulata secondo una periodicità ottimizzata. Tutto il processo può essere condotto in modo automatizzato, controllato da computer.
[0309] All’ uscita del sistema di pompaggio il gas proveniente dal processo, che può contenere composti organici volatili derivanti dalla trasformazione dei composti presenti sulla superficie della fibra, può essere filtrato su carboni attivi o su altro dispositivo in grado di rimuovere detti composti organici.
[0310]Un tipico processo di rimozione del colorante in eccesso su tessuto tinto avverrà secondo le seguenti modalità:
- caricamento del tessuto
La bobina di tessuto viene caricata sul rullo di svolgimento attraverso apposita apertura , il tessuto viene svolto e fatto passare nella camera di processo, di qui nella carniera di svolgimento, e qui ancorata al rullo di riavvolgimento. Si 1 provvede alla chiusura della macchina e, in automatico previo consenso, la camera viene portata al vuoto richiesto prima del processo.
- trattamento plasmochimico
Raggiunto il vuoto richiesto, nella camera di processo viene immessa la miscela di alimentazione ai valori di composizione, flusso, e pressione richiesti. Raggiunti questi valori ottimali viene acceso il plasma tra i due elettrodi del reattore alla potenza ottimizzata, e si avvia la movimentazione del tessuto alla velocità di svolgimento ottimizzata.
- “ventina” e rimozione del tessuto trattato
Al termine del processo si spegne il plasma e si lascia acceso il sistema di pompaggio in maniera da aspirare i gas/vapori residui del processo dalla fibra. In seguito viene immessa aria (ventmg) nel sistema, per riportare le camere a pressione atmosferica, ed estrarre la bobina trattata dalla camera di riavvolgimento.
[0311 ] Avvenendo i processi via plasma a secco, senza solventi, al termine del processo non è necessario alcun asciugamento, azzerando quindi il rischio di far diffondere altro colorante sulla superficie della fibra e i costi energetici connessi all’operazione di asciugatura.
[0312]I1 controllo dell’awenuta rimozione del colorante in eccesso può essere effettuato effettuando su ritagli di tessuto la prova per la valutazione della solidità della tinta al lavaggio a 40°C, all’acqua e/o al sudore.
[0313]La rimozione plasmocimica del colorante in eccesso su PET può essere effettuata con i seguenti parametri sperimentali:
Substrato: PET stampato di vari colori
Velocità di svolgimento del tessuto: 0 - 20 m/min
Pressione di base: < 10 mtorr
Pressione di lavoro: tra 10 mtorr e 50 torr (bassa pressione), tra 50 torr e 5 atm (alta pressione) Gas di alimentazione: H2, H20 vapore, H202vapore, aria, 02, N20, N2, da soli o in miscela.
Gas buffer (eventualmente da aggiungere al gas di alimentazione). N2, Ar,He, e altn gas nobili Frequenza del campo elettrico: 10 KHz - 900 MHz (a bassa pressione); .1-150 KHz (ad alta pressione)
Potenza del campo elettrico: 0.01 - 20 W/cm<2>,
Flusso totale gas: 0.1-1000 sml/min (bassa pressione); 0.5-20 sl/min (alta pressione)
Claims (1)
- [04] RIVENDICAZIONI [0401] Il processo di rimozione dell’eccesso di colorante disperso dal a superficie del tessuto di poliestere con un trattamento plasma condotto in una macchina roll to roll, eseguito allo scopo di migliorare le solidità della tinta del tessuto così trattato [0402] Il processo descritto al punto 0401 eseguito su tessuti di polietilentereftalato ( noto come PET o poliestere), polybutilentereftalato ( noto come PBT), acetati poliestere tingibile con coloranti cationici. [0403] Il processo descritto al punto 0401, svolto sui tessuti contenenti le fibre descritte al punto 0402 in mischia con fibre elastomeriche, fibre cellulosiche ( ad esempi o cotone, viscosa, lino) o lana [0404] Il processo descritto al punto 0401, svolto su tessuti fatti con fibre elastomeriche, cellulosiche o lana in mischia con le fibre descritte al punto 0402 [0405] Il processo descritto al punto 0401 svolto su tessuti a maglia o i avetta, oppure non tessuti non tessuti aventi composizione come descritto ai punti 0401, 0403, o 04i )4 [0406] L’uso nel processo descritto al punto 0401 di un gas contenete: Idrogeno 0 - 95% Acqua 0 - 95% Gas buffer (Hello, Argon, Azoto) 5 - 50% [0407]L’uso nel processo descritto al punto 0401 di un gas contenete: Ossigeno 0 - 100% Aria 0 - 100% Acqua 0 - 95% Acqua ossigenata 0 — 50% Azoto 0 — 95% N20 0 - 95% Gas buffer (Elio, Argon) 0 - 50%
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| DATABASE WPI Week 198333, Derwent World Patents Index; AN 1983-738063, XP002578480 * |
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