ITMI20121476A1 - Impianto e metodo di finissaggio - Google Patents

Description

IMPIANTO E METODO DI FINISSAGGIO

La presente invenzione riguarda in generale il finissaggio dei tessuti ed in particolare un impianto ed un metodo di finissaggio che prevedono la pressatura di un tessuto e successivamente il suo decatissaggio in un'autoclave chiusa.

È noto che i trattamenti di decatissaggio consentono di migliorare le caratteristiche qualitative dei tessuti in termini di lucidità e mano e di conferire loro un'elevata stabilità dimensionale, quest'ultima particolarmente importante per le successive operazioni di confezionamento.

Quando il trattamento di decatissaggio viene eseguito in un'autoclave chiusa, un tessuto viene avvolto insieme ad uno speciale telo tecnico, adeguatamente tensionato, attorno ad un apposito cilindro decatitore che presenta un nucleo cavo ed una pluralità di fori passanti ricavati nel suo mantello. Il rotolo di tessuto così preparato viene successivamente inserito nell'autoclave, che viene chiusa ermeticamente consentendo il trattamento del tessuto con vapore in pressione. Durante il trattamento, il vapore attraversa i vari strati del tessuto riducendone lo spessore in conseguenza della pressione esercitata su di esso dal telo tecnico, stabilizzandone le dimensioni, aumentandone la lucidità e migliorandone la mano.

Poiché su un cilindro decatitore sono avvolte diverse centinaia di metri di tessuto, la riduzione dello spessore, e quindi di volume, conseguente al trattamento di decatissaggio può causare il cosiddetto "collassamento" del rotolo, ovvero una perdita di compattezza che determina una variabilità dello spessore del tessuto tra le varie spire e può inoltre causare pieghe e difetti permanenti, nonché una disomogeneità di lucidità e mano.

I difetti risultanti dal processo di decatissaggio possono portare allo scarto del tessuto durante le successive fasi di confezionamento, con conseguenti danni economici ed aggravi dei costi di produzione.

Nel tentativo di risolvere i problemi sopra discussi, prima del trattamento di decatissaggio, ed in particolare prima della fase di avvolgimento sul cilindro decatitore, il tessuto viene sottoposto ad una fase di pressatura, preferibilmente con l'ausilio di cilindri riscaldati, il che consente di minimizzare i problemi di collassamento dei rotoli successivamente trattati in autoclave. Un tessuto già pressato, infatti, ha in generale una minore tendenza all'appiattimento durante il trattamento di decatissaggio, consentendo quindi di limitare i problemi di collassamento e di ottenere una maggiore uniformità di spessore, lucidità e mano nel tessuto finito.

Il brevetto italiano 1251750 descrive ad esempio un metodo di avvolgimento per tessuti da trattare mediante decatissaggio in autoclave nel quale il tessuto ed il relativo telo tecnico vengono contemporaneamente sottoposti a compressione e trazione con valori crescenti in funzione della lunghezza di materiale avvolto.

Tuttavia, poiché il decatissaggio in autoclave chiusa à ̈ un processo discontinuo, i tessuti pressati devono necessariamente essere immagazzinati ed affaldati tra un ciclo di decatissaggio e l'altro, ad esempio su appositi carrelli posizionati in corrispondenza dell'ingresso dell'impianto di decatissaggio in autoclave. I tessuti così preparati vengono poi prelevati per la preparazione di nuovi rotoli che verranno introdotti nell'autoclave.

Un problema di questo processo à ̈ che i tessuti pressati da sottoporre a decatissaggio permangono tipicamente per alcune ore sui carrelli disposti in prossimità dell'impianto di decatissaggio in autoclave, tendendo così a rigonfiarsi recuperando parzialmente lo spessore iniziale. I tempi di attesa possono variare in funzione del ciclo di produzione, del carico di lavoro stagionale e simili. Gli aumenti di spessore vanificano nel tempo gli effetti della pressatura, determinando i problemi di collassamento del rotolo sopra discussi durante il ciclo di decatissaggio.

Una possibile soluzione a questi problemi à ̈ fornita dalla domanda di brevetto italiana MI2010A001282, a nome della richiedente, che descrive un impianto di finissaggio comprendente un'unità di pressatura ed un'unità di decatissaggio con autoclave chiusa tra le quali à ̈ disposta un'unità di avvolgimento atta a consentire l'avvolgimento del tessuto all'uscita dall'unità di pressatura su un cilindro decatitore. L'avvolgimento avviene immediatamente a valle dell'unità di pressatura ed in questo modo, nonostante il tempo di attesa per l'ingresso in autoclave, à ̈ possibile mantenere gli effetti benefici della pressatura in termini di riduzione dello spessore senza incorrere nel rischio di collassamento del rotolo. Infatti, il tessuto passa direttamente dalla pressatura all'avvolgimento, restando in una condizione compressa idonea al successivo trattamento in autoclave.

Nonostante i notevoli vantaggi offerti dall’integrazione di due macchine, per loro natura molto differenti, in un unico impianto di finissaggio, ovvero un'unità di pressatura ed un'unità di decatissaggio discontinuo, si à ̈ notato che la porzione di testa del tessuto finito, che viene avvolta per prima sul cilindro decatitore risulta generalmente più pressata e scivolosa al tatto della porzione di coda, ovvero quella comprendente gli ultimi metri del tessuto avvolto.

Si à ̈ inoltre notato che la porzione di testa risulta generalmente più lucida della porzione di coda.

Queste differenze qualitative possono generare scarti di tessuto, assolutamente indesiderati dalle aziende di confezionamento.

Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di fornire un impianto ed un metodo di finissaggio che consentano di superare tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con un impianto ed un metodo le cui caratteristiche principali sono rispettivamente specificate nelle rivendicazioni 1 e 7, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni.

L'impianto di finissaggio secondo l'invenzione comprende un'unità di pressatura ed un'unità di decatissaggio con autoclave chiusa tra le quali à ̈ disposta un'unità di avvolgimento atta a consentire l'avvolgimento del tessuto all'uscita dall'unità di pressatura direttamente su un cilindro decatitore. L'avvolgimento avviene immediatamente a valle dell'unità di pressatura ed in questo modo, nonostante il tempo di attesa per l'ingresso in autoclave, à ̈ possibile mantenere gli effetti benefici della pressatura in termini di riduzione dello spessore senza incorrere nel rischio di collassamento del rotolo. Infatti, il tessuto passa con continuità dalla pressatura all'avvolgimento, restando in una condizione compressa idonea al successivo trattamento in autoclave. Secondo l’invenzione inoltre, la forza di pressatura à ̈ variabile, in particolare crescente, all’aumentare della lunghezza avvolta secondo una legge matematica prestabilita.

Grazie a queste caratteristiche à ̈ possibile ottenere un tessuto finito di spessore sostanzialmente costante per tutta la sua lunghezza, caratterizzato da una notevole uniformità di lucidità, mano ed aspetto, minimizzando così i problemi di scarto per i confezionatori.

Durante la fase di pressatura il tessuto viene riscaldato mediante mezzi di riscaldamento associati ai cilindri pressatori ed agli eventuali elementi ausiliari di riscaldamento dell’unità di pressatura disposti lungo il percorso del tessuto. Questo consente di minimizzare lo shock termico che il tessuto subisce all'ingresso in autoclave e di prevenire fenomeni di ingiallimento o viraggio di colore. Secondo l’invenzione, la temperatura dei mezzi di riscaldamento à ̈ variabile, in particolare crescente, all’aumentare della lunghezza avvolta secondo una legge matematica prestabilita. In combinazione con la pressatura a forza variabile, questo accorgimento consente di ottenere un tessuto finito con caratteristiche di uniformità di lucidità, mano ed aspetto molto uniformi, così contribuendo a minimizzare i problemi di scarto per i confezionatori.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell'impianto e del metodo di finissaggio secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la figura 1 mostra schematicamente una prima forma realizzativa dell'impianto di finissaggio secondo l'invenzione;

- la figura 2 mostra schematicamente una variante dell'impianto di finissaggio di figura 1; e

- le figure 3 e 4 mostrano schematicamente alcuni esempi delle leggi matematiche di incremento della forza di pressatura e della temperatura dei mezzi di riscaldamento del tessuto.

Facendo riferimento alla figura 1, l'impianto di finissaggio 1 secondo l'invenzione comprende un'unità di pressatura 2 a valle della quale à ̈ disposta un'unità di decatissaggio 3 comprendente un'autoclave 4 di tipo chiuso (mostrata in figura in linea a tratti).

Un tessuto 5 da trattare viene alimentato verso l'unità di pressatura 2 da un contenitore 6 disposto a monte di essa.

L'unità di pressatura 2 comprende un dispositivo di pressatura 7 provvisto di mezzi di pressatura che, nella forma realizzativa mostrata in figura 1 comprendono una coppia di cilindri contro-rotanti 7a, 7b, atti a premere il tessuto 5 per ridurne lo spessore in modo prestabilito. Come noto, nell'unità di pressatura 2 uno o più cilindri sono riscaldati mediante appositi mezzi di riscaldamento come, ad esempio, resistenze elettriche, consentendo così la stabilizzazione dello spessore ridotto del tessuto 5.

Come mostrato nella forma realizzativa dell'impianto di finissaggio 1 illustrata in figura 2, i mezzi di pressatura del dispositivo 7 di pressatura possono comprendere, in alternativa ai cilindri contro-rotanti 7a, 7b, un nastro trasportatore 7c ed una pluralità di rulli 7d di supporto e trascinamento del nastro 7c, alcuni dei quali riscaldati mediante appositi mezzi di riscaldamento come, ad esempio, resistenze elettriche. Sono inoltre possibili altre combinazioni e varianti dell'unità di pressatura 2. Tra queste, risulta essere particolarmente vantaggiosa la previsione di uno o più elementi di riscaldamento ausiliario 7e, ad esempio di tipo radiante, disposti lungo il percorso del tessuto 5 attraverso l'unità di pressatura 2, ad esempio immediatamente a monte del dispositivo 7 di pressatura. Il tessuto 5 viene così contemporaneamente sottoposto ad una o più fasi di riscaldamento e di pressatura, procedendo verso la fase di avvolgimento ad una temperatura maggiore della temperatura ambiente e con un tasso di umidità inferiore a quello che possedeva a monte dell'unità di pressatura 2. Durante la fase di decatissaggio, la maggiore temperatura ed il ridotto tasso di umidità del tessuto 5 favoriscono il passaggio del vapore tra le sue fibre, minimizzando nel contempo i rischi di bagnature che, come noto, possono causare gravi difetti sul tessuto finito.

La maggiore temperatura del tessuto 5 consente inoltre un risparmio di energia termica nell'autoclave 4, dovuto alla minore differenza di temperatura tra la temperatura del tessuto 5 avvolto e la temperatura all'interno dell'autoclave 4, nonché una maggiore durata dei teli tecnici utilizzati nell'avvolgimento del tessuto, che essendo fatti di fibre miste sintetiche e di cotone sono soggetti a fenomeni di degrado fisico-chimico principalmente a causa dell'umidità e delle bagnature.

Immediatamente a valle dell'unità di pressatura 2 à ̈ disposta un'unità di avvolgimento 8 atta a consentire l'avvolgimento del tessuto 5 su un cilindro decatitore 9 senza soluzione di continuità, cioà ̈ direttamente dall’unità di pressatura 2 senza fasi intermedie di stoccaggio. Questa caratteristica à ̈ di fondamentale importanza nell'invenzione in quanto consente di combinare il processo continuo di pressatura con il processo discontinuo di decatissaggio mantenendo sostanzialmente invariati lo spessore ridotto del tessuto 5 pressato e la sua temperatura nel passaggio dall'unità di pressatura a quella di decatissaggio.

Come mostrato nelle figure 1 e 2, l'impianto di finissaggio 1 comprende tipicamente una struttura a revolver 10, ben nota agli esperti del ramo, provvista di una pluralità di stazioni ciascuna delle quali à ̈ atta ad alloggiare un cilindro decatitore 9. L'unità di avvolgimento 8 si trova in corrispondenza di una prima stazione 10a disposta immediatamente a monte dell'ingresso nell'autoclave 4. Una seconda stazione 10b à ̈ disposta coassialmente all'autoclave 4 ed à ̈ atta a consentire l'inserimento del tessuto 5 avvolto attorno al cilindro decatitore 9 nell'autoclave 4 e la sua estrazione da essa al termine della fase di decatissaggio. La struttura a revolver 10 comprende infine una terza stazione 10c in corrispondenza della quale il tessuto 5 viene svolto dal cilindro decatitore 9 e trasportato, ad esempio mediante una serie di nastri trasportatori 11, verso un'unità affaldatrice 12 e quindi raccolto in un contenitore 13.

Durante il funzionamento dell'impianto 1, una volta terminato l'avvolgimento del tessuto 5 sul cilindro decatitore 9 in corrispondenza della prima stazione 10a, la struttura a revolver 10 ruota in modo da allineare il rotolo di tessuto con l'autoclave 4 in corrispondenza della seconda stazione 10b. Il tessuto 5 avvolto sul cilindro decatitore 9 viene quindi inserito nell'autoclave 4 per la fase di decatissaggio. Durante questa fase, la struttura a revolver 10 resta ferma consentendo l'avvolgimento di nuovo tessuto pressato in corrispondenza della prima stazione 10a e lo svolgimento di tessuto precedentemente sottoposto a decatissaggio in corrispondenza della terza stazione 10c.

Secondo la presente invenzione, il dispositivo di pressatura 7 comprende inoltre mezzi di sollecitazione associati ai mezzi di pressatura e adatti a premere questi ultimi contro il tessuto 5 da avvolgere attorno al cilindro decatitore 9 esercitando una forza P di pressatura. I mezzi di sollecitazione possono ad esempio essere attuatori lineari (non mostrati) vincolati agli assi dei cilindri contro-rotanti 7a, 7b o a quelli dei rulli 7d.

I mezzi di sollecitazione del dispositivo di pressatura sono configurati in modo che i mezzi di pressatura esercitino sul tessuto 5 una forza P di pressatura variabile, in particolare crescente, all’aumentare della lunghezza l della porzione del tessuto 5 avvolta sul cilindro decatitore 9 secondo una legge matematica prestabilita.

In questo modo, il tessuto 5 avvolto sul cilindro decatitore 9 avrà uno spessore variabile, in particolare decrescente, durante l’avvolgimento, che però, come à ̈ stato possibile verificare sperimentalmente, diviene sostanzialmente costante per effetto combinato della tensione di avvolgimento sul cilindro decatitore 9 e del trattamento di decatissaggio nell’autoclave 4, minimizzando gli scarti di lavorazione per i confezionatori.

La pressatura del tessuto con forza di compressione variabile in funzione della lunghezza del materiale avvolto à ̈ già nota nella tecnica in combinazione con il tensionamento del tessuto e del telo tecnico, ad esempio dal summenzionato brevetto italiano 1251750. Attraverso studi e numerose prove sperimentali si à ̈ tuttavia compreso che se la pressatura a forza variabile contribuisce a determinare un buon risultato di finissaggio, il tensionamento produce invece effetti negativi sul tessuto finito, in quanto impone alle fibre del tessuto uno stato di sforzo che si aggiunge a quello già derivante dalle lavorazioni di tessitura e che il finissaggio ha lo scopo di eliminare.

La figura 3 mostra alcuni esempi di leggi matematiche che regolano l’aumento della forza P di pressatura, espressa in Newton, all’aumentare lunghezza l, espressa in metri, della porzione del tessuto 5 avvolta sul cilindro decatitore 9. Tali leggi matematiche, ad esempio di tipo non-lineare esponenziale, sono rispettivamente indicate con le lettere A, B, C. Come si vede, le tre curve presentano pendenze progressivamente decrescenti dalla curva A alla curva C, e indicano leggi di pressatura rispettivamente indicate per tessuti molto voluminosi (curva A), come ad esempio tessuti tipo “flanella†del peso di 400-500 gr al metro lineare, tessuti di medio peso (curva B), come ad esempio tessuti tipo “batavia†del peso di circa 300 gr al metro lineare, e tessuti sottili (curva C), come ad esempio tessuti tipo “tela†del peso di circa 200 gr al metro lineare.

I mezzi di sollecitazione del dispositivo di pressatura 7 sono comandati da un sistema di controllo (non mostrato) dell’impianto di finissaggio 1, che ad esempio regola la pressione di alimentazione nei loro circuiti idraulici sulla base di un segnale indicativo della quantità lineare di tessuto avvolto. Tale segnale può essere fornito con sensori ottici o meccanici, disposti in prossimità o a contatto con il tessuto 5 in transito, oppure associati al cilindro decatitore 9.

Le leggi matematiche che regolano l’incremento della forza P di pressatura all’aumentare lunghezza l della porzione del tessuto 5 avvolta sul cilindro decatitore 9 possono essere memorizzate in controllori a logica programmabile del sistema di controllo.

Secondo l’invenzione, inoltre, i mezzi di riscaldamento dell’unità di pressatura 2, ovvero quelli associati ai cilindri contro-rotanti 7a, 7b o ai rulli 7d, nonché gli eventuali elementi ausiliari di riscaldamento 7e, possono essere fatti funzionare ad una temperatura t variabile, in particolare crescente, all’aumentare della lunghezza l della porzione del tessuto 5 avvolta sul cilindro decatitore 9 secondo una legge matematica prestabilita. L’effetto tecnico di questa modalità di funzionamento à ̈ quello di avvolgere un tessuto progressivamente più caldo, aumentandone di conseguenza la lucidità; à ̈ infatti noto che la lucidità dei tessuti soggetti a pressatura tra superfici calde, come nella soluzione indicata nella presente invenzione, à ̈ direttamente proporzionale sia alla pressione a cui sono sottoposti che alla temperatura.

La figura 4 mostra alcuni esempi di leggi matematiche che regolano l’aumento della temperatura t, espressa in gradi centigradi, all’aumentare lunghezza l, espressa in metri, della porzione del tessuto 5 avvolta sul cilindro decatitore 9. Tali leggi matematiche, ad esempio di tipo non-lineare esponenziale, sono rispettivamente indicate con le lettere D, E, F. Come si vede le tre curve presentano pendenze progressivamente decrescenti dalla curva D alla curva F, e indicano leggi di pressatura rispettivamente indicate per tessuti molto voluminosi (curva D), tessuti di medio peso (curva E) e tessuti sottili (curva F). Le temperature variano preferibilmente tra 70°C e 170°C.

Analogamente alle leggi matematiche che regolano la forza P di pressatura, anche le leggi matematiche che regolano la temperatura t dei mezzi di riscaldamento possono essere memorizzate in controllori a logica programmabile del sistema di controllo.

È chiaro che le forme realizzative dell'invenzione qui descritte ed illustrate costituiscono solo esempi suscettibili di numerose varianti. Ad esempio, à ̈ possibile prevedere più di un'unità di avvolgimento nella struttura a revolver, consentendo la preparazione di più rotoli di tessuto da far avanzare verso l'autoclave 4.

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Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto (1) di finissaggio comprendente un'unità di pressatura (2) ed un'unità di decatissaggio (3), detta unità di pressatura (2) comprendendo un dispositivo di pressatura (7) provvisto di mezzi di pressatura (7a, 7b; 7c, 7d) e adatto a consentire la riduzione dello spessore di un tessuto (5) da trattare, e detta unità di decatissaggio (3) essendo disposta a valle dell'unità di pressatura (2) e comprendendo un'autoclave chiusa (4), detto impianto (1) comprendendo inoltre un'unità di avvolgimento (8) disposta immediatamente a valle dell'unità di pressatura (2) ed atta a consentire l'avvolgimento del tessuto (5) su un cilindro decatitore (9) senza soluzione di continuità rispetto all'unità di pressatura (2), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di pressatura (7) comprende inoltre mezzi di sollecitazione associati a detti mezzi di pressatura (7a, 7b; 7c, 7d) e adatti a premere questi ultimi contro il tessuto (5) da avvolgere attorno al cilindro decatitore (9) esercitando una forza (P) di pressatura predefinita, nonché un sistema di controllo collegato a detti mezzi di sollecitazione e configurato in modo che i mezzi di pressatura (7a, 7b; 7c, 7d) esercitino sul tessuto (5) una forza (P) di pressatura variabile, in particolare crescente, all’aumentare della lunghezza (l) della porzione del tessuto (5) avvolta sul cilindro decatitore (9) secondo una legge matematica prestabilita.
2. 2. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una struttura a revolver (10) provvista di una pluralità di stazioni (10a, 10b, 10c), ciascuna stazione (10a, 10b, 10c) essendo atta ad alloggiare un cilindro decatitore (9), detta unità di avvolgimento (8) essendo disposta in corrispondenza di una prima stazione (10a) di detta struttura a revolver (10).
3. 3. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di pressatura del dispositivo di pressatura (7) comprendono una coppia di cilindri contro-rotanti (7a, 7b).
4. 4. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di pressatura del dispositivo di pressatura (7) comprendono un nastro trasportatore (7c) supportato da una pluralità di rulli (7d).
5. 5. Impianto (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che l'unità di pressatura (2) comprende inoltre uno o più cilindri riscaldati atti a riscaldare il tessuto (5) durante la fase di compressione.
6. 6. Impianto (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che l'unità di pressatura (2) comprende inoltre uno o più elementi ausiliari di riscaldamento (7e) disposti lungo il percorso del tessuto (5) attraverso di essa.
7. 7. Metodo di finissaggio per tessuti, comprendente le fasi di: i) premere un tessuto (5) mediante un dispositivo di pressatura (7) di un'unità di pressatura (2); ii) contemporaneamente riscaldare detto tessuto (5) mediante mezzi di riscaldamento dell’unità di pressatura (2) ; e iii) sottoporre detto tessuto (5) pressato ad un trattamento di decatissaggio in un'autoclave (4) di tipo chiuso, in cui immediatamente dopo detta fase di pressatura il tessuto (5) viene avvolto su un cilindro decatitore (9) senza soluzione di continuità rispetto a detta fase di pressatura, caratterizzato dal fatto che, durante la fase i), il tessuto (5) viene premuto con una forza (P) di pressatura variabile, in particolare crescente, all’aumentare della lunghezza (l) della porzione del tessuto (5) avvolta sul cilindro decatitore (9) secondo una legge matematica prestabilita.
8. 8. Metodo di finissaggio secondo la rivendicazione 7, in cui, durante la fase ii), i mezzi di riscaldamento dell’unità di pressatura (2) vengono fatti funzionare a temperatura (t) variabile, in particolare crescente, all’aumentare della lunghezza (l) della porzione del tessuto (5) avvolta sul cilindro decatitore (9) secondo una legge matematica prestabilita.
9. 9. Metodo di finissaggio secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una o più fasi di riscaldamento ausiliario del tessuto (5), dette una o più fasi essendo eseguite in combinazione con la fase di pressatura.
10. 10. Metodo di finissaggio secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di comprendere una singola fase di riscaldamento ausiliario, detta fase essendo eseguita immediatamente prima della fase di pressatura del tessuto (5).