IT201900003661A1 - Impianto di vaporizzazione tessuti - Google Patents

Description

IMPIANTO DI VAPORIZZAZIONE TESSUTI

CAMPO TECNICO

La presente descrizione riguarda un impianto di vaporizzazione tessuti e più in particolare un impianto di vaporizzazione tessuti a tunnel.

SFONDO TECNOLOGICO

Sono note diverse tipologie di processi di vaporizzazione tessuti che prevedono l’uso di impianti con caratteristiche anche molto diverse tra loro: impianti di vaporizzazione tessuti post stampa per fissare i coloranti alle fibre, impianti di vaporizzazione post impregnazione dei tessuti con prodotti chimici per realizzare reazioni con varie finalità (fissatura, ossidazione, ecc.), impianti di vaporizzazione per il rilassamento e conseguente restringimento dei tessuti con la finalità di conferire stabilità dimensionale ai tessuti.

Gli impianti di vaporizzazione per il conferimento di stabilità dimensionale a tessuti comprendono un tunnel di vaporizzazione che viene attraversato dal tessuto da vaporizzare mediante un nastro trasportatore avente una struttura permeabile al vapore, su cui tale tessuto è adagiato. Il tunnel di vaporizzazione comprende inferiormente una vasca di vaporizzazione entro la quale tubi perforati erogano vapore che, dopo aver saturato tale vasca, sale verso l’alto, attraversando il nastro trasportatore e il tessuto, e viene aspirato da una cappa di aspirazione, posta superiormente nel tunnel. La cappa aspira il vapore una volta che ha interessato il tessuto, per evitare la fuoriuscita da esso dal tunnel di vaporizzazione e quindi l’invasione dell’ambiente di lavoro circostante.

L’azione del vapore sul tessuto genera rilassamento delle fibre e un conseguente restringimento, migliorando quindi la stabilità dimensionale del tessuto grazie alla componente termica, il calore trasmesso dal vapore, e a quella chimica, l’idrolisi generata dalle molecole di acqua allo stato gassoso.

Questo tipo di processo di vaporizzazione è adatto sia per il trattamento di tessuti realizzati con fibre naturali (cellulosiche e animali), che con fibre sintetiche e artificiali.

Tuttavia questo tipo di impianti presentano l’inconveniente di elevati consumi di vapore che determinano costi molto alti legati al consumo di energia e a un impatto ambientale significativo.

Gli esempi di impianti descritti nelle pubblicazioni brevettuali EP0666354 e US5366668 tentano di offrire una soluzione a questo problema; in particolare tali impianti comprendono un tunnel di vaporizzazione chiuso, lungo e stretto, che presenta aperture solo in corrispondenza dell’ingresso e dell’uscita del tessuto. Entro il tunnel scaricano mezzi di generazione del vapore, la cui massa va ad occupare l’intero volume interno del tunnel. Tali soluzioni, seppur consentano un risparmio in termini di massa di vapore generata e sfruttata all’interno dell’impianto, presentano problemi accessori. In particolare, la staticità della massa di vapore all’interno del tunnel causa un trattamento insoddisfacente dei tessuti perché il vapore non permea in modo soddisfacente il tessuto visto che essendo statico non viene forzato al passaggio attraverso l’intreccio.

Un ulteriore esempio realizzativo è descritto nel precedente brevetto italiano n.1394736, della medesima Richiedente, in cui il tunnel di configurazione tradizionale prevede la presenza di mezzi di erogazione di acqua nella cassa vaporizzante inferiore e soffi di aria nella sezione superiore, dette soluzioni hanno lo scopo di migliorare l’efficacia del processo, mantenendo bassi i livelli di consumo vapore.

SOMMARIO DELLA DESCRIZIONE

Scopo della presente descrizione è pertanto quello di fornire un impianto di vaporizzazione tessuti esente dagli inconvenienti propri dell’arte nota sopra citata.

Tale scopo viene conseguito con un impianto di vaporizzazione tessuti le cui caratteristiche principali sono specificate nelle rivendicazioni allegate.

In particolare la Richiedente ha predisposto un impianto di vaporizzazione per attuare un trattamento di vaporizzazione su di un segmento di tessuto che comprende un tunnel di vaporizzazione secondo l’arte nota, allungato lungo una direzione X tra un ingresso e un’uscita. Entro il tunnel sono previsti elementi noti nello stato dell’arte come la vasca vaporizzazione in cui il vapore, generato da mezzi di generazione del vapore, è immesso, mezzi di aspirazione del vapore e mezzi trasportatori del segmento di tessuto in direzione X al di sopra di tale vasca.

Secondo un aspetto peculiare dell’invenzione, una bocca della vasca di vaporizzazione è intercettata da mezzi a griglia i quali definiscono una pluralità di passaggi per la risalita del vapore verso il segmento di tessuto.

Per effetto dell’attraversamento dei passaggi definiti dai mezzi a griglia, il vapore subisce una locale accelerazione e raggiunge il segmento di tessuto con una velocità maggiore ottenendo un effetto di vaporissaggio più intenso, a fronte di un ridotto consumo di vapore.

Per incrementare l’effetto di accelerazione i passaggi definiscono una superficie aperta al passaggio del vapore sostanzialmente ridotta rispetto alla superficie totale di estensione della bocca della vasca.

Per consentire di interessare tutta la larghezza del segmento di tessuto (ovvero la sua dimensione secondo una direzione perpendicolare all’asse X) i passaggi sono preferibilmente oblunghi. In una soluzione realizzativa preferita i passaggi sono tra di loro parallelamente allineati in assetto perpendicolare all’asse X.

Le rivendicazioni come depositate sono parte integrante di questa divulgazione e sono qui incorporate per espresso riferimento.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell’impianto di vaporizzazione tessuti secondo la presente descrizione 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 una rappresentazione schematica in sezione dell’impianto di vaporizzazione tessuti;

- la figura 2 mostra una vista dall’alto di una parte dell’impianto di figura 1; e

- la figura 3 mostra una rappresentazione schematica in sezione di una variante realizzativa dell’impianto.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Facendo riferimento alle figure 1-3, l’impianto di vaporizzazione tessuti secondo la presente descrizione comprende un tunnel di vaporizzazione 1 che ha un ingresso 1a e un’uscita 1b. Il tunnel 1 comprende una vasca di vaporizzazione 2 di un segmento di tessuto entro la quale sboccano una pluralità di tubi erogatori di vapore 3, collegati ad una fonte di alimentazione di vapore non rappresentata.

Mezzi trasportatori 4 trasportano il segmento di tessuto da trattare A, tra l’ingresso 1a e l’uscita 1b, definendo una direzione di attraversamento X. I mezzi trasportatori 4 sono allocati al di sopra della vasca di vaporizzazione 2.

In una soluzione realizzativa i mezzi trasportatori sono preferibilmente un nastro trasportatore 4, permeabile al vapore, su cui è adagiato tale segmento di tessuto A. Il vapore, risalendo dalla vasca dopo averne saturato il volume, attraversa il nastro trasportatore 4 e il segmento di tessuto A su di esso adagiato.

La vasca 2 comprende una bocca 2a, rivolta verso il nastro trasportatore 4 e conseguentemente verso il segmento di tessuto A.

Secondo un primo aspetto dell’invenzione la bocca 2a è intercettata da mezzi a griglia 5. I mezzi a griglia 5 comprendono una pluralità di elementi pieni, quali barre 5a, che si alternano a spazi vuoti, ovvero passaggi 5b dai quali fuoriesce, verso detto segmento di tessuto A, il vapore erogato entro la vasca 2 dai tubi di erogazione. I passaggi 5b hanno dimensioni tali da determinare una locale accelerazione del flusso di vapore in uscita dalla vasca diretto verso il segmento di tessuto A, ottenendo in questo modo un trattamento di vaporizzazione più efficace.

Preferibilmente i mezzi a griglia 5 sono configurati in modo tale che la superficie totale della bocca della vasca 2 da essi occlusa ha area maggiore rispetto a quella libera definita dai passaggi 5b per il passaggio di vapore. I passaggi 5b lasciano libera una superficie che costituisce un valore in percentuale compreso fra il 5 e il 30% della superficie totale della bocca; un valore che consente un rendimento ottimale è del 10%.

Il segmento di tessuto da trattare A è preferibilmente compreso in larghezza fra due estremi di ciascun passaggio 5b in modo che il vapore che fuoriesce dai passaggi 5b investa tutta la sua superficie. Preferibilmente i passaggi 5b sono oblunghi in modo che due estremi di ciascun passaggio 5b possano comprendere la larghezza del segmento di tessuto A di massima larghezza che l’impianto può trattare, dove con larghezza si intende la dimensione del segmento di tessuto valutata secondo una direzione perpendicolare all’asse X.

I mezzi a griglia 5 possono assumere svariate configurazioni; in una soluzione preferita illustrata nelle figure le barre 5a (e conseguentemente i passaggi 5b) sono poste trasversalmente all’asse X.

La vasca 2 può comprendere almeno un’apertura di scarico 6 collegata a una valvola 7 e un dispositivo di aspirazione 8. In caso di arresto dell’impianto per normale fermo macchina o emergenza, una logica di controllo dell’impianto è programmata per aprire la valvola 7 e azionare il dispositivo di aspirazione 8 per una quantità di tempo sufficiente a svuotare la vasca 2 del vapore residuo. In questo modo, in caso di fermo macchina, la vaporizzazione del segmento di tessuto A fermo è minima.

In alcune soluzioni realizzative, sono inoltre compresi mezzi di aspirazione 9 del vapore. Tali mezzi di aspirazione possono essere materializzati da una cappa di tipo tradizionale, posta al di sopra del nastro trasportatore. Alternativamente, secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, i mezzi di aspirazione possono essere posti superiormente nel tunnel rispetto al segmento di tessuto ma in corrispondenza di uno o due lati di esso, ovvero in corrispondenza dell’uno o secondo lato della vasca allineati rispetto alla direzione X.

In questa soluzione realizzativa i mezzi di aspirazione comprendono uno o più elementi aspiranti 9, posto lateralmente alla bocca della vasca, in corrispondenza del lato della vasca allineato con la direzione di attraversamento X. Nella soluzione illustrata nelle figure 1 e 2, gli elementi aspiranti 9 sono due, posti ciascuno in assetto allineato ad un rispettivo lato della vasca e disposti simmetricamente rispetto alla direzione X. Gli elementi aspiranti 9 sono materializzati da tubolari una cui estremità fa capo ad una pompa di aspirazione. Sui tubolari è realizzata almeno una fessura di aspirazione del vapore 9a, allungata secondo la direzione (X) di attraversamento del tunnel 1. Eventualmente più fessure possono essere previste.

Per convogliare il vapore risalente dalla vasca verso gli elementi aspiranti laterali può essere prevista una superficie di deviazione 10 che devia il flusso di vapore verso le fessure di aspirazione. Per evitare che il vapore impattando sulla superficie di deviazione condensi a contatto con essa, sono previsti mezzi di riscaldamento della stessa. I mezzi di riscaldamento sono affogati nella superficie di deviazione o comunque contingenti ad essa. Ad esempio comprendono tubi attraversati da vapore ad una temperatura desiderata o resistenze elettriche, come illustrato nella figura 1 e nella figura 3.

Facendo riferimento alla figura 3 il tunnel di vaporizzazione 1 secondo una ulteriore forma realizzativa della presente descrizione comprende almeno un sensore di distacco 11 in grado di rilevare l’eventuale sollevamento del segmento di tessuto A rispetto al nastro trasportatore 4. Una logica di controllo dell’impianto, se il sensore 11 segnala distacco del segmento di tessuto A, diminuisce la portata di vapore erogata alla vasca 2 tramite tubi 3. La logica di controllo diminuisce la portata di vapore preferibilmente per intervalli decrementali percentuali successivi, ogni intervallo di tempo preimpostato, fino a quando non è più segnalato sollevamento del segmento di tessuto A. Il sensore 11 è preferibilmente l’assieme di un laser 11a e di un sensore ottico 11b che rileva quando il percorso del laser viene interrotto dalla presenza del segmento di tessuto. Il raggio laser è posto sostanzialmente parallelamente all’asse X ad una distanza compresa fra 25 e 40 mm dal nastro trasportatore 4. Ovviamente tale soluzione realizzativa può comprendere l’uso di mezzi di aspirazione tradizionali o quali quelli peculiari dell’invenzione nella forma realizzativa già descritta, posti ai lati della colonna di vapore, simmetricamente rispetto alla direzione X di attraversamento del tunnel.

I mezzi a griglia 5 e più specificatamente le barre 5a sono preferibilmente realizzate in materiale metallico, come acciaio inox.

L’impianto secondo l’invenzione prevede numerosi vantaggi.

È stato riscontrato che grazie all’aumento di velocità cinetica del vapore in attraversamento al tessuto la produttività dell’impianto rispetto a quelli dell’arte nota, a parità di vapore utilizzato, è aumentata; analogamente, a parità di produttività, è ridotto il consumo di vapore con conseguenti risparmi dal punto di vista energetico.

Grazie all’apertura di scarico collegata al dispositivo di aspirazione e alla valvola comandata automaticamente dalla logica di controllo del sistema la vasca è svuotata del vapore accumulato in tempi rapidi in modo da evitare gli effetti negativi che un fermo macchina ha sui tessuti che rimangono all’interno del tunnel di vaporizzazione. Infatti per talune tipologie di tessuti particolarmente sensibili al calore e all’umidità, soprattutto di colori scuri, la fermata dell’impianto di vaporizzazione crea segni sul tessuto rimasto fermo, anche se solo per alcuni secondi.

Grazie al sensore di distacco e alla logica di controllo che diminuisce automaticamente la portata di vapore alla vasca in caso di distacco viene eliminato l’”effetto vela” per cui il tessuto si solleva dal nastro trasportatore, evitando la formazione di pieghe sul tessuto in corso di trattamento o uno scivolamento tra nastro e tessuto con conseguente irregolare azione di trasporto del tessuto da parte del nastro.

Inoltre grazie al fatto che la logica di controllo diminuisce la portata di vapore verso la vasca per intervalli decrementali percentuali della portata totale, ogni intervallo di tempo preimpostato, le condizioni di esercizio dell’impianto si adattano automaticamente alle specifiche condizioni di permeabilità e peso di ciascun tessuto, evitando i problemi di funzionamento che si riscontrano sugli impianti tradizionali al cambio di tessuto trattato.

Anche il posizionamento ai lati della vasca degli elementi aspiranti ottiene dei vantaggi peculiari e in particolar modo impedisce che il segmento di tessuto sia risucchiato verso di essi. Gli elementi aspiranti secondo l’invenzione permettono quindi l’aspirazione efficace di grandi volumi di vapore; il fatto che l’aspirazione sia laterale previene infatti la tendenza all’aspirazione del tessuto, soprattutto in compresenza dell’”effetto vela” sopra descritto. L’effetto di aspirazione tende a far aderire il tessuto alle bocchette di aspirazione della cappa, limitandone l’effetto aspirante. Pertanto, prevendendo tale effetto indesiderato, gli elementi aspiranti possono mantenere un elevato potere aspirante per tutto il ciclo di lavoro.

Eventuali varianti o aggiunte possono essere apportate dagli esperti del ramo alla forma realizzativa qui descritta e illustrata restando nell’ambito delle seguenti rivendicazioni. In particolare, ulteriori forme realizzative possono comprendere le caratteristiche tecniche di una delle seguenti rivendicazioni con l’aggiunta di una o più caratteristiche tecniche descritte nel testo o illustrate nei disegni, prese singolarmente o in qualsiasi combinazione reciproca.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di vaporizzazione di un segmento di tessuto (A) che comprende: - un tunnel di vaporizzazione (1) definito tra un ingresso (1a) e un’uscita (1b), conseguenti lungo una direzione di attraversamento (X); - mezzi trasportatori (4) posti entro detto tunnel di vaporizzazione (1) e atti al trasporto di detto segmento di tessuto (A) tra detto ingresso (1a) e detta uscita (1b) di detto tunnel di vaporizzazione (1); - mezzi di aspirazione del vapore (9); -una vasca di vaporizzazione (2) posta entro detto tunnel di vaporizzazione (1) al di sotto di detti mezzi trasportatori (4), detta vasca (2) comprendendo una bocca (2a) rivolta verso detti mezzi trasportatori (4) e conseguentemente verso detto segmento di tessuto (A); e -tubi (3) di erogazione del vapore entro detta vasca (2); detto impianto essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi a griglia (5) che intercettano detta bocca (2a) di detta vasca (2), detti mezzi a griglia (5) definendo una pluralità di passaggi (5b) dai quali fuoriesce, verso detto segmento di tessuto (A), il vapore erogato entro detta vasca (2) da detti tubi di erogazione (3), in cui detti passaggi (5b) hanno dimensioni tali da determinare una locale accelerazione del flusso di vapore in uscita dalla vasca (2) diretto verso il segmento di tessuto (A).
2. 2. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi a griglia sono configurati in modo tale che la superficie totale della bocca (2a), da essi occlusa, ha area maggiore rispetto a quella libera definita da detti passaggi (5b) per il passaggio di vapore.
3. 3. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 2, in cui detti passaggi (5b) costituiscono una superficie libera di passaggio del vapore compresa tra il 5 e il 30% della superficie totale della bocca (2a) della vasca.
4. 4. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 3, in cui un valore preferito di percentuale di superficie libera di passaggio del vapore definita da detti passaggi (5b) è del 10% rispetto alla superficie totale di detta bocca (2a).
5. 5. Impianto di vaporizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti passaggi (5b) sono oblunghi e disposti sostanzialmente in assetto perpendicolare a detta direzione di attraversamento (X) in modo da interessare l’intera estensione in larghezza del segmento di tessuto (A).
6. 6. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 5 in cui detti mezzi a griglia (5) comprendono una pluralità di barre (5a) poste parallelamente affiancate e perpendicolari a detta direzione di attraversamento, dette barre (5a) essendo reciprocamente spaziate a definire detti passaggi (5b).
7. 7. Impianto di vaporizzazione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta vasca (2) comprende almeno un’apertura di scarico (6) collegata a una valvola (7) e a un dispositivo di aspirazione (8), e in cui, in caso di arresto di detto impianto, una logica di controllo di detto impianto è programmata per aprire detta valvola (7) e azionare detto dispositivo di aspirazione (8) per una quantità sufficiente di tempo a svuotare detta vasca (2) del vapore residuo.
8. 8. Impianto di vaporizzazione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto tunnel (1) comprende almeno un sensore di distacco (11) in grado di rilevare l’eventuale sollevamento di detto segmento di tessuto (A) rispetto a detti mezzi trasportatori (4) e in cui una logica di controllo di detto impianto, se detto almeno un sensore (11) segnala distacco del tessuto (A), diminuisce la portata di vapore erogata a detta vasca (2) tramite detti tubi di erogazione (3).
9. 9. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 8, in cui detta logica di controllo diminuisce la portata di vapore a detta vasca (2) per intervalli decrementali percentuali della portata totale ogni intervallo di tempo preimpostato, fino a quando non è più segnalato il sollevamento di detto segmento di tessuto (A).
10. 10. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detto sensore di distacco (11) è l’assieme di un emettitore laser (11a) e di un sensore ottico (11b) che rileva quando il percorso del laser viene interrotto dalla presenza di detto segmento di tessuto (A), detto raggio laser (11a) essendo posto parallelamente all’asse (X) ad una distanza compresa fra 25 e 40 mm da detti mezzi trasportatori (4).
11. 11. Impianto di vaporizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di aspirazione comprendono uno o più elementi aspiranti (9), posti superiormente a detti mezzi trasportatori (4) entro detto tunnel (1) e lateralmente rispetto alla colonna di vapore risalente da detta bocca (2a) di detta vasca (2), in corrispondenza di un primo e/o secondo lato di detta vasca allineato secondo detta direzione (X) di attraversamento di detto tunnel.
12. 12. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 11 in cui detti elementi aspiranti (9) sono in numero di due, ciascuno associato ad un rispettivo lato di detta vasca, disposti parallelamente e simmetricamente rispetto alla direzione (X).
13. 13. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione 12 in cui ciascun elemento aspirante (9) è materializzato da un tubolare una cui estremità fa capo ad una pompa di aspirazione, su ciascun tubolare essendo realizzata almeno una fessura di aspirazione del vapore (9a), allungata secondo detta direzione (X) di attraversamento di detto tunnel (1).
14. 14. Impianto di vaporizzazione secondo la rivendicazione precedente, in cui, sovrapposta a detta vasca, è prevista una superficie di deviazione del vapore (10) verso detti due elementi aspiranti (9) posti lateralmente a detta vasca, simmetricamente rispetto a detta direzione (X) di attraversamento.
15. 15. Impianto secondo la rivendicazione precedente, in cui detta superficie di deviazione (10) è riscaldata.