ES2557516T3 - Procedimiento de secado con radiación IR y dispositivo de realización del procedimiento - Google Patents

Abstract

Procedimiento de alisado y secado sin pliegues ni arrugas de objetos, específicamente textiles planos o piezas conformadas textiles o géneros confeccionados, en el que se mueven los objetos a través de al menos una cámara y se exponen éstos a una radiación IR de al menos un radiador IR en el dominio de longitudes de onda de 800 a 5.000 nm durante 10 a 150 s, y en el que se exponen los objetos a la radiación IR con una densidad de potencia de un valor comprendido entre 1 y 80 kW/m2, caracterizado por que se presecan los objetos con una radiación IR de onda media de al menos un primer radiador IR eléctrico en el dominio de 1.400 a 3.500 nm, con una densidad de potencia de 10 a 60 kW/m2, por que se secan finalmente y se alisan los objetos con una radiación IR de onda corta de al menos un segundo radiador IR eléctrico en el dominio de 800 a 1.400 nm, con una densidad de potencia de 5 a 20 kW/m2, por que se mide la temperatura de la superficie en diferentes sitios o zonas de los objetos y se utiliza esa temperatura de la superficie como magnitud de guía para regular la potencia de los radiadores IR, y por que se fomenta el secado por medio de un flujo de aire no calentado y sin vapor de rociado.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de secado con radiacion IR y dispositivo de realizacion del procedimiento.

La invencion concierne a un procedimiento generico de alisado y secado sin pliegues ni arrugas de objetos, espedficamente textiles planos y piezas conformadas textiles o genero confeccionado, segun el preambulo de la reivindicacion 1, y a un dispositivo de realizacion del procedimiento.

El mercado para el servicio textil "alquiler de ropa profesional BKL" experimenta continuamente desde hace anos unas altas tasas de crecimiento. Las piezas conformadas textiles, tales como chaquetas, batas, pantalones, etc., para los mas diferentes grupos profesionales representan aqu la proporcion principal. Diariamente se confeccionan alrededor de 2 millones de piezas en Alemania. El espectro se extiende, por ejemplo, desde la ropa de quirofano de clmicas o la "vestimenta azul BKL" del taller de automoviles hasta la ropa de espacios limpios para fabricantes de chips.

Las piezas BKL ensuciadas usadas se cambian en este caso regularmente en las lavandenas por piezas lavadas y preparadas (por ejemplo, reparacion) en el propio lugar de ubicacion del cliente. Como tejido para estas piezas se ha impuesto una mezcla de algodon y poliester en proporciones cuantitativas diferentes. Para aplicaciones especiales se utiliza tambien un tejido puro de poliester (por ejemplo, indumentaria de espacios limpios).

Es comun a todos los objetos a secar el hecho de que estos tiene que suministrarse secos y sin pliegues ni arrugas. Durante el proceso de lavado las piezas estan sometidas a una carga de temperatura de 60-80°C y una carga mecanica. A temperaturas superiores a 50°C se plastifica entonces la fibra de poliester y esta es deformada por el mecanismo de lavado. Las tensiones y arrugas asf producidas se "congelan" parcialmente durante el proceso de aclarado subsiguiente con bajas temperaturas del agua y generan pliegues o arrugas bien marcados en los objetos.

Esta formacion de arrugas se cuantifica por medio de una escala segun Monsanto (AATCC 124). Solamente se suministran piezas conformadas con un escalon de arrugas superior a 3 (escalon 5: sin arrugas).

El secado y la eliminacion de las arrugas se realizan segun el estado de la tecnica en los llamados "acabadores de tunel" (documento EP 1 889 968 A2, EP 1 889 969 A2 y DE 20 2009 005 748 U1). En estos acabadores de tunel usuales el tiempo de circulacion de los objetos a secar esta comprendido entonces entre 300 y 600 s. Ademas, se produce un hollm fimsimo (por el quemador de gas en la version calentada por gas), prescindiendo enteramente de la turbulizacion usual de partfculas de polvo. Otra desventaja del estado actual de la tecnica - especialmente de los acabadores de gas crecientemente establecidos - es el coste de mantenimiento relativamente alto para la limpieza y cuidado de los quemadores de gas (usualmente, en un acabador de tres modulos se necesitan tambien tres quemadores de gas), recomendandose adicionalmente en acabadores de gas el montaje de una instalacion de aspersores.

Estas instalaciones consisten, segun los rendimientos horarios, en varias zonas de calentamiento situadas una tras otra que son recorridas continuamente por los objetos, preferiblemente piezas conformadas. El secado y el alisado de las piezas conformadas se realizan por medio de aire caliente, asistido por el llamado vapor de rociado y una conduccion de aire especial con altas velocidades de flujo paralelamente a las piezas alineadas.

La demanda de energfa total de estos acabadores es el resultado de la potencia electrica de la instalacion de aire circulante, la generacion de vapor para el vapor de rociado y la generacion de aire caliente por medio de calentamiento de gas directo. La habilitacion del vapor de rociado (alisado y transmision de calor mejorada) representa entonces la proporcion maxima. Usualmente, el vapor se proporciona centralmente en una llamada sala de calderas por medio de calderas de vapor y tubenas de vapor. Este concepto de suministro de vapor y de instalaciones adicionales para el suministro de agua en la sala de calderas requiere una considerable ocupacion de espacio y conduce a emisiones de dioxido de carbono.

Ademas, se necesitan usualmente los llamados tiempos de funcionamiento previo para calentar la caldera de vapor con miras a generar el vapor caliente antes del comienzo del trabajo propiamente dicho. Por otra parte, se originan perdidas de calor usuales en la practica que se producen, por ejemplo, durante el transporte de vapor caliente.

Se conoce un procedimiento generico de alisado y secado sin pliegues ni arrugas de objetos (documento US 3 765 580 A), en el que se mueven los objetos a traves de al menos una camara y se exponen estos a una radiacion IR de al menos un radiador IR en un determinado dominio de longitudes de onda durante 10-150 segundos con una densidad de potencia de un valor comprendido entre 1 y 80 kW/m2.

El documento WO 2007/147 100 A2 revela una fuente de radiacion IR enteramente especial y no se ocupa en detalle del procedimiento generico ni del dispositivo que sirve para su realizacion.

Se revela en el documento DE 100 21 011 A1 una camara de secado para un acabador de tunel. En este caso, se deben rociar con vapor las prendas de vestir en una camara de vapor.

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Se conoce por el documento EP 0 965 806 A2 un dispositivo en el que unos radiadores IR que funcionan con gas deben secar el tejido.

El documento DE 100 64 277 A1 revela un procedimiento para revestir un sustrato. Este procedimiento trabaja ciertamente tambien con una radiacion infrarroja. No obstante, no tiene nada que ver con el procedimiento generico de secado como medio de eliminacion de la humedad de los objetos.

En el documento DE 37 10 787 A1 se describe un dispositivo de tratamiento termico de bandas textiles. Se realiza aqrn tambien una radiacion infrarroja, pero con radiadores infrarrojos que funcionan con gas. Dado que estos, en contraste con los radiadores electricos, no pueden controlarse de manera rapida y sencilla, este dispositivo conocido no es relevante para el procedimiento segun la invencion.

Se conocen por el documento DE 196 54 130 A1 un dispositivo y un procedimiento de alisado o de secado y alisado automaticos de prendas de vestir, en el que se utilizan tambien infrarrojos y, ademas, se emplean vapor y/o aire caliente, lo que aumenta considerablemente los costes de explotacion.

En el documento US 3 150 864 A se revela un dispositivo de tratamiento termico de prendas de vestir en el que se emite una radiacion infrarroja. No obstante, esta radiacion infrarroja deber ser generada, en primer lugar, por un radiador que funciona con gas. Ciertamente, se debe utilizar tambien una segunda fuente de infrarrojos que trabaja con otra longitud de onda; sin embargo, no se efectua aqrn un control de la potencia de radiacion con ayuda de la distribucion real de la humedad en objetos que se deben secar.

La presente invencion se basa en el problema de proponer una procedimiento mas sencillo y mas barato, asf como adicionalmente reducido en dioxido de carbono, para el secado y el alisado de objetos textiles, asf como un dispositivo economizador de espacio para la realizacion del procedimiento. Este problema se resuelve segun la invencion en un procedimiento generico segun el preambulo de la reivindicacion 1 por medio de las particularidades caracterizadoras de esta, es decir, debido a que los objetos se mueven a traves de al menos una camara y se exponen a una radiacion IR en el dominio de longitudes de onda de 800 a 5.000 nm durante 10 a 150 s. Ejecuciones y perfeccionamientos convenientes de la invencion estan caracterizados en las reivindicaciones subordinadas.

La invencion incorpora la idea principal de que los objetos textiles se irradian para su calentamiento acelerado con una radiacion electromagnetica en el dominio del infrarrojo (IR) - especialmente en el dominio de longitudes de onda comprendido entre 800 y 5.000 nm -, ya que, a causa de las bandas de absorcion del agua situadas en su espectro, tiene lugar de manera eficaz una eliminacion de agua del textil.

Ademas, debido a la absorcion de las porciones de radiacion IR penetrantes de onda corta en el interior de la fibra se efectuan un calentamiento espontaneo y una plastificacion homogenea. Se eliminan o degradan asf los pliegues, tensiones o arrugas "congelados", y la fibra retorna a su forma original.

Frente al estado de la tecnica, ya no se necesita vapor de rociado (lavandena sin vapor) y se consigue una reduccion de 5 a 25% en el uso de energfa.

Como caractenstica especial de los radiadores IR frente al estado actual de la tecnica empleando un acabador de tunel calentado por vapor o por gas con una mezcla de vapor y aire caliente, se puede citar la de que los radiadores IR tienen que estar en servicio solamente cuando estan tambien realmente presentes objetos textiles en el secador. Los radiadores se pueden conectar y desconectar en segundos y son adecuados especialmente para procesos de secado con cortos tiempos de ciclo. Se puede prescindir de los llamados tiempos de funcionamiento previo usuales en otros casos en el estado de la tecnica, de modo que un radiador IR de esta clase presenta una menor demanda de energfa que los acabadores de vapor y gas usuales.

Ademas, se evitan por la invencion perdidas de calor como en el estado de la tecnica, lo que conduce a un ahorro de energfa adicional. Esta alta flexibilidad de la fuente de radiacion permite tambien, por ejemplo, una desconexion completa del dispositivo de secado IR en tiempos de pausa.

Ademas, el secado IR sirve tambien para el secado rapido de textiles. Mientras que en el estado de la tecnica el tiempo de circulacion esta comprendido entre 300-600 s, se pueden lograr tiempos de tratamiento comprendidos entre 10-150 s utilizando el secado IR.

Dado que, en contraste con el estado de la tecnica, las piezas conformadas circulan individualmente por el dispositivo, se puede aceptar practicamente cualquier condicion de tratamiento individual de la pieza conformada (peso por unidad de superficie; composicion de la fibra, color, requisitos de calidad, etc.).

Una ventaja esencial consiste tambien en que estas fuentes de radiacion IR satisfacen el requisito de la llamada "lavandena sin vapor" y necesitan una ocupacion de espacio netamente mas pequena debido al tamano de construccion reducido. Esta version ahorradora de espacio del secado IR frente a los secadores de tunel de gran ocupacion de espacio conduce a ahorros adicionales.

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Ademas, la fuente de radiacion IR especial evita la produccion de emisiones e inmisiones, por ejemplo hollm fimsimo, y conduce asf a una calidad de acabado mejorada, especialmente en el caso de textiles blancos de tejido mixto. Ademas, se suprime todo gasto en mantenimiento.

Por otra parte, el radiador IR, que esta configurado preferiblemente como un modulo, satisface muy altos requisitos de seguridad. Sorprendentemente, con el radiador IR se puede prescindir del vapor de rociado alisador usual en el estado de la tecnica, ya que el alisado puede atribuirse al calentamiento especial y a la eliminacion especial de agua de la fibra textil cuando se emplea la radiacion IR de onda corta y media. Mientras que en el estado de la tecnica la fibra de poliester produce el calentamiento por transmision de calor por medio de vapor saturado o aire caliente, en la tecnica IR todo el volumen de fibra es calentado al mismo tiempo y homogeneamente por la radiacion IR penetrante absorbida. El rendimiento del uso de la energfa es asf sensiblemente mejorado.

La renuncia al vapor de rociado usual tiene como consecuencia la alta rentabilidad de la tecnica del procedimiento frente al estado de la tecnica.

A continuacion, se indica un ejemplo de la invencion: La irradiacion de los objetos, que estan orientados de preferencia con su superficie mas grande perpendicularmente a la radiacion IR, se efectua con una densidad de potencia sobre la superficie textil de preferiblemente 5 a 50 kW/m2 en un proceso de varias etapas. En este caso, se deben prever de preferencia, pero no necesariamente, dos estaciones consecutivas en forma de modulos, secandose primero, para el presecado rapido, con 10 a 60 kW/m2y radiadores IR opuestos en el dominio de onda media y a continuacion con reducida potencia en el intervalo de 5-20 kW/m2 y modulos opuestos en el dominio de onda corta para lograr un alisado suficiente del textil. Segun el requisito de calidad, las dos fuentes de radiacion IR diferentes pueden hacerse funcionar tambien en orden contrario.

Se pueden representar procesos de una sola etapa mediante un montaje integrado de radiadores IR de onda corta y media en un modulo.

El tiempo de secado total es con la invencion de aproximadamente 10 a 150 s y debe ser asistido por un flujo intensivo con aire no calentado empleando ventiladores.

En el diseno de los radiadores IR la distancia entre ejes de los radiadores debera ser de 50 a 300 mm preferiblemente de alrededor de 100 mm, para garantizar un calentamiento suficiente del objeto textil. Como magnitudes del campo de calentamiento se han definido en altura aproximadamente 1.500 a 1.800 mm y en anchura aproximadamente 800 mm, de lo que resulta un valor de conexion total de aproximadamente 57,6 kW. Se pueden conectar o desconectar radiadores IR individuales dispuestos en paralelo en funcion del peso por unidad de superficie del tejido o del tamano de las piezas conformadas.

Segun los conocimientos actuales, se ajusta la temperatura de la superficie del textil - en funcion del peso por unidad de superficie del tejido - a un valor comprendido en el intervalo entre 40 y 180°C para evitar un sobresecado del textil. Para supervisar las temperaturas lfmite se utilizan pirometros usuales en el mercado. Es necesario a este respecto medir la temperatura de la superficie en diferentes sitios o zonas del objeto, por ejemplo de la pieza conformada, y utilizar esta temperatura como magnitud de grna para la regulacion de la potencia de los radiadores IR. Para evitar un sobresecado y danos por fusion tiene que poder ser programado en el controlador para cada punto de medida un valor lfmite libremente seleccionable.

Como fuente de radiacion preferida para el secado puede servir el radiador IR de carbono que genera una radiacion de onda media en el dominio de 1.400 a 3.500 nm con tiempos de reaccion muy cortos y posee una alta potencia por unidad de superficie junto con un alto rendimiento. Como fuente de radiacion preferida para el alisado cabe citar el radiador de tubos gemelos de onda corta en el dominio de 800 a 1.400 nm, el cual reune un calentamiento rapido y una alta profundidad de penetracion en el textil.

Por tanto, resumiendo, la tecnica de infrarrojos utilizada en la invencion ofrece la ventaja de que el calor para el secado y el "desarrugado" del objeto textil llega solamente allf donde tambien se le usa con la longitud de onda optima para el producto textil y al ritmo del proceso de secado completo de una lavandena industrial. Gracias a la transmision de grandes cantidades de energfa en breve tiempo se pone a disposicion del mercado un metodo de secado rapido de textiles. Gracias a la pequena carga del material del textil se incrementan los rendimientos del proceso de secado, lo que contribuye en ultimo termino a un ahorro de energfa y a la disminucion de los costes de explotacion.

Claims (3)

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   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento de alisado y secado sin pliegues ni arrugas de objetos, espedficamente textiles pianos o piezas conformadas textiles o generos confeccionados, en el que se mueven los objetos a traves de al menos una camara y se exponen estos a una radiacion IR de al menos un radiador IR en el dominio de longitudes de onda de 800 a 5.000 nm durante 10 a 150 s, y en el que se exponen los objetos a la radiacion IR con una densidad de potencia de un valor comprendido entre 1 y 80 kW/m2, caracterizado por que se presecan los objetos con una radiacion IR de onda media de al menos un primer radiador IR electrico en el dominio de 1.400 a 3.500 nm, con una densidad de potencia de 10 a 60 kW/m2, por que se secan finalmente y se alisan los objetos con una radiacion IR de onda corta de al menos un segundo radiador IR electrico en el dominio de 800 a 1.400 nm, con una densidad de potencia de 5 a 20 kW/m2, por que se mide la temperatura de la superficie en diferentes sitios o zonas de los objetos y se utiliza esa temperatura de la superficie como magnitud de grna para regular la potencia de los radiadores IR, y por que se fomenta el secado por medio de un flujo de aire no calentado y sin vapor de rociado.
2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que se ajusta la temperatura de la superficie de los objetos en un intervalo comprendido entre 40 y 180°C.
3. 3. Dispositivo para la realizacion del procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en el que al menos un primer radiador IR de presecado y al menos un segundo radiador IR de secado final

   - estan yuxtapuestos en una sola camara para ejecutar un proceso de una sola etapa o

   - estan dispuestos en dos camaras montadas una tras otra con respecto a los objetos movidos, sirviendo la primera camara para el presecado y sirviendo la camara siguiente para el secado final,

   caracterizado por que el al menos un primer radiador IR es un radiador IR de carbono electrico con la radiacion de onda media en el dominio de 1.400 a 3.500 nm y un tamano del campo de calentamiento de 1.500 a 1.800 mm de altura y 700 a 1.000 mm de anchura, por que el al menos un segundo radiador IR es una radiador IR electrico con la radiacion de onda corta en el dominio de 800 a 1.400 nm, y por que esta previsto un controlador para regular la potencia de los radiadores IR en funcion de una temperatura de superficie medida por medio de pirometros en diferentes sitios o zonas de los objetos.