ES2330599B1 - Procedimiento de secado de humedad superficial de esmaltes, tintas y serigrafias en baldosas ceramicas y vidrio por radiacion infrarroja. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de secado de humedad superficial
de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas y vidrio
por radiación infrarroja que comprende una fase de esmaltado, donde
se dispone de un sustrato -baldosa o pieza cerámica cruda,
esmaltada o cocida o soporte de cristal- decorado mediante esmaltes
o tintas y suspensiones orgánicas (3) conducido por una línea de
transporte (1), para pasar a una fase de secado por radiación
infrarroja, donde se producirá un curado de la capa aplicada
mediante un túnel de secado IR (4) con un conjunto de lámparas
infrarrojas montadas sobre un soporte reflector de aluminio y
refrigerado por un ventilador de baja presión. Por último, una fase
de precalentamiento para la eliminación de posible humedad, mediante
un equipo de radiación infrarroja (2). Este sustrato libre del
exceso de humedad superficial estará preparado para recibir la
tinta o esmalte de forma manual o mediante un aplicador de rodillo,
cabezal plano, impresora de chorro de tintao pistolas (3).
Description
Procedimiento de secado de humedad superficial
de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas y vidrio
por radiación infrarroja.
El procedimiento de secado de la humedad
superficial en los esmaltes, tintas y serigrafías por radiación
infrarroja se aplica en los procesos productivos para la
elaboración de baldosas cerámicas, listelos, cenefas de cerámica o
piezas especiales, con la finalidad de eliminar el porcentaje de
humedad sobrante para prepararlas o secarlas durante el proceso de
producción. Dicho procedimiento está preferentemente destinado a
líneas de monococción y bicocción, donde evita defectos de
esmaltado derivados de una falta del precalentamiento de la pieza,
secado posterior de la pieza o excesos de humedad.
La aplicación de radiación infrarroja, en siglas
usuales IR, como técnica de secado es ya conocida y se emplea en el
campo de la serigrafía y de adhesivos, curado de pinturas y
barnices en diversos sectores industriales. Dicho secado, se
realiza tradicionalmente por tubos radiantes calentados por
quemadores de gas como la patente italiana nº IT1225094 de TTC TERMO
TECNIC CERAM SPA (1990) o a través de placas incandescentes como la
patente norteamericana nº 4906180 de DVORAK (1990) y que suponen
más un secado de los materiales que una verdadera eliminación de la
humedad superficial.
En el sector de la cerámica, estas tecnologías
utilizadas tradicionalmente están basadas en quemadores de gas,
normalmente propano o gas natural que en forma de secadores
verticales, u horizontales tipo llama directa, tubos y/o placas
radiantes que son muy agresivas y elevan la temperatura previo al
inicio de la línea de esmaltado. Estos sistemas no garantizan la
evaporación previa de la humedad superficial, y no son adecuados
para aplicaciones intermedias.
En determinados procesos de decoración de
baldosas cerámicas se observa que por un exceso de humedad en la
baldosa o en el propio esmalte de la misma, pueden provocarse
defectos de calidad difíciles de corregir en línea, y que suponen
productos finales de baja calidad o destinados a su destrucción
directa.
A mayor abundamiento, ese exceso de humedad
convertido en vapor por el sistema habitual de calentamiento del
sustrato de la baldosa - coloquialmente llamado bizcocho sobre el
que se aplica el esmalte - causa condensaciones en alguno de los
mecanismos de trabajo (máquinas de precorte, pantallas
serigráficas, rodillos, fotolitos de flexografía, e inyectores de
impresión de tinta) con los consecuentes desperfectos y paradas de
producción para mantenimiento y reparación de los mismos.
Además, el problema de la condensación es de tal
magnitud que no solo afecta a la maquinaria sino también a las
tintas empleadas, puesto que se generan emulsiones y
precipitaciones que contaminan a las tintas y sus cualidades.
El sistema tradicional emplea, para reducir y
luchar contra los mencionados problemas de adherencia, fijación y
pegado - esto es corrimientos de esmaltes, tintas y polvo generados
por el exceso de humedad-, el uso de colas, tipo serifix o agentes
fijadores, que necesitan de un sistema de pulverización previo a
cada decoración, que supone un sistema engorroso, de difícil
limpieza, muy costoso de aplicar y muy limitado debido al
empeoramiento de la superficie que poco a poco va perdiendo sus
cualidades mecánicas.
Con un estudio y ensayos sobre tipos de secado,
para remediar los tres clases de problemas técnicos causados por
una excesiva humedad citados anteriormente, aplicamos diferentes
longitudes de onda de radiación infrarroja que nos llevan a la
conclusión que la longitud de onda más apropiada es la onda corta
de longitud entre 0,5 y 3 \mum (micrómetros), es una radiación que
alcanza su valor pico sobre los 1,2 \mum. Dicho campo de longitud
de onda es la que mejor permite el tratamiento de materiales
termosensibles y es la de mayor densidad de potencia por superficie
irradiada. Por otro lado la presente invención y gracias a la
combinación con aire caliente entre 60 y 300ºC, permite en pocos
segundos entre 0,5 a 300 segundos alcanzar niveles de secado
superficial, con bajos costes de mantenimiento y tiempos de arranque
instantáneos.
La distancia entre el dispositivo de secado y la
superficie a tratar podrá variar desde pocos centímetros 2 cm hasta
60 cm, según velocidades y porcentajes de humedad a eliminar.
Siendo lo aconsejable en la mayoría de los casos entre 7 y 15 cm.
Para evitar que la pieza sobrepase temperaturas de 40 a 60ºC en la
fase de pre-secado y de 40 hasta 80ºC en el curado
final.
En función de la clase de sustrato cerámico
(monoccocción, bicocción, tercer fuego...) o sustrato vítreo se
puede llevar a cabo una serie de fases de secado, indistintas y
alternativamente. Todo ello tanto para esmaltes (base acuosa) como
para tintas (con base acuosa, o disolvente).
\newpage
En conjunto, gracias al presente procedimiento
para las instalaciones existentes, pueden reducirse
considerablemente los tiempos de secado y obtener y mejorar los
niveles de calidad del producto acabado.
Esta invención consta de dos ventajas
principales, una funcional y otra medioambiental. La primera, a
efectos técnicos y operativos, por tratarse de un secado progresivo
y proporcionado a las necesidades que se requieren sobre la línea
de producción en beneficio de la calidad de producto, y de
conformidad con los procedimientos de homologación técnica y
normalización industrial (NORMAS UNE y NORMAS ISO) en el sector de
la construcción.
Y la segunda ventaja reside en que en este tipo
de secados y el proceso industrial empleado, se facilita su
adecuación a la normativas medioambientales y de reducción de
emisiones de monóxido de carbono CO, puesto que no se produce una
combustión ni un consumo de oxígeno y de hidrocarburos; así como se
minimiza considerablemente la destrucción de productos
defectuosos.
Para una mejor comprensión de las
características generales anteriormente mencionadas, se acompaña un
dibujo a la presente invención el cual expone como se especifica a
continuación:
Figura 1: Proyección de un proceso industrial
formado por una línea de transporte y guiado de piezas (1), un
equipo de radiación infrarroja (2), un aplicador de esmalte, tinta
o pigmento (3) y un túnel de secado infrarrojo IR (4).
Figura 2: Proyección en vista lateral de un
túnel de secado (4) con dos módulos de radiación infrarroja.
Figura 3: Vista en detalle de una sección
transversal de uno de los módulos que contiene un túnel de secado
(4) compuesto de un conjunto de lámparas infrarrojas montadas sobre
un soporte reflector realizado en aluminio y refrigerado con un
ventilador de baja presión.
En una primera fase de esmaltado, se
dispone de un sustrato- bizcocho monococción, listelo, cenefa,
baldosa o pieza cerámica cruda, esmaltada o cocida o soporte de
cristal- que se decora mediante esmaltes o tintas y suspensiones
orgánicas mediante un aplicador (3) y que es conducido a través de
una línea de transporte (1), A continuación se procede a una
fase de secado por radiación de rayos infrarrojos, que puede
contener uno o varios módulos, donde se producirá un curado o
tratamiento de la capa aplicada mediante un túnel de secado de
infrarrojos IR (4).
Previo a la fase de esmaltado inicial, puede
concurrir una fase de precalentamiento para la eliminación
de su posible humedad, en su caso, mediante un equipo de radiación
por infrarrojos (2). Este sustrato libre del exceso de humedad
superficial se encontrará preparado para recibir la tinta, esmalte
o base pigmentada de forma manual o mediante un aplicador de
rodillo, cabezal plano, impresora de chorro de tinta o
pistolas.(3)
La fase de esmaltado y de secado por radiación
de rayos infrarrojos pueden repetirse de manera encadenada en
función del tipo de producto y de decoración requerida.
Claims (3)
1. Procedimiento de secado de humedad
superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas
y vidrio por radiación infrarroja caracterizado porque
comprende una fase de esmaltado, donde se dispone de un sustrato-
bizcocho monococción, listelo, cenefa, baldosa o pieza cerámica
cruda, esmaltada o cocida o soporte de cristal- que se decora
mediante esmaltes o tintas y suspensiones orgánicas (3) y que es
conducido a través de una línea de transporte (1), A continuación
se procede a una fase de secado por radiación de rayos infrarrojos,
que puede contener uno o varios módulos, donde se producirá un
curado o tratamiento de la capa aplicada mediante un túnel de
secado IR (4).
2. Procedimiento de secado de humedad
superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas
y vidrio por radiación infrarroja conforme a la Reivindicación 1
caracterizado porque comprende una fase de precalentamiento
para la eliminación de su posible humedad, en su caso, mediante un
equipo de radiación por infrarrojos (2). Este sustrato libre del
exceso de humedad superficial se encontrará preparado para recibir
la tinta, esmalte o base pigmentada de forma manual o mediante un
aplicador de rodillo, cabezal plano, impresora de chorro de tinta o
pistolas (3).
3. Procedimiento de secado de humedad
superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas
y vidrio por radiación infrarroja conforme a la Reivindicación 1
caracterizado porque consiste en un módulo de un túnel de
secado IR (4) que contiene un conjunto de lámparas infrarrojas
montadas sobre un soporte reflector realizado en aluminio y
refrigerado con un ventilador de baja presión.
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