IT201900005366A1

IT201900005366A1 - Procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali.

Info

Publication number: IT201900005366A1
Application number: IT102019000005366A
Authority: IT
Inventors: Corrado Luigi Cingolani
Original assignee: Egas Consulting Soc A Responsabilita Limitata Semplificata
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-10-08
Also published as: WO2020207977A1; US20220170121A1; CN113661254A; EP3953494B1; CN113661254B; US11987854B2; EP3953494A1; MA55599A; RS63685B1; ES2929604T3

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

“PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI OGGETTI DI PELLE TRIDIMENSIONALI”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali.

Quando si desidera realizzare un oggetto di pelle tridimensionale, generalmente di effettua sulla pelle un’operazione di preformatura che permette di sagomare la pelle per farle assumere una geometria tridimensionale permanente, senza utilizzo di un sostegno rigido e fisso.

Tale processo di preformatura può essere utilizzato per creare oggetti di pelle con una forma tridimensionale autonoma o per creare semilavorati da utilizzare per un successivo rivestimento di oggetti tridimensionali, plasmando il semilavorato nella forma che dovrà assumere una volta fissato alla struttura da rivestire.

Attualmente sono diffusi processi di automazione per un’operazione di rivestimento con diversi tipi di materiali differenti dalla pelle. Tuttavia raramente vengono utilizzati processi di automazione per rivestimenti in pelle. Infatti generalmente i processi di rivestimento automatizzati in pelle sono utilizzati solo per geometrie e forme piuttosto semplici e lineari, poiché la pelle risulta un materiale difficile da formare in forme complesse.

Nella tecnica nota sono state proposte e sperimentate operazioni di preformatura della pelle basate su processi di stampaggio. Tuttavia tali processi di stampaggio risultano essere costosi e quindi sono adatti solo ad una produzione di massa. Inoltre tali processi di stampaggio hanno eccesive limitazioni sulle geometrie e finiture estetiche del manufatto di pelle.

La Fig. 1 illustra schematicamente un processo di formatura di un rivestimento di pelle con stampaggio secondo la tecnica nota.

Nel passo 1, viene mostrata una pezza di pelle (101) avente un lato carne (101a) e un lato fiore (101b). Il lato fiore (101b) ha una grana e/o stampa superficiale.

La pezza di pelle (101), pretrattata con vapore e/o appretto per aumentarne l’elasticità, la malleabilità e il mantenimento della forma impressa, viene disposto in uno stampo riscaldato comprendente un semistampo maschio (A) ed un semistampo femmina (B). Le superficie metalliche riscaldate dei semi-stampi (A, B) e la pressione esercitata sulla pezza di pelle (101) tendono a stirare la pelle, eliminando la grana e/o stampa superficiale sul lato fiore (101b) della pelle. Dopo lo stampaggio la pezza di pelle (101) mantiene la forma, ma perde buona parte delle sue caratteristiche di morbidezza.

Nel passo 2, una struttura di supporto (100) costituita da materiale termoformabile e/o iniettabile viene formata in uno stampo riscaldato comprendente un semistampo maschio (C) ed un semistampo femmina (D), in modo da ottenere la forma desiderata.

Nel passo 3, il rivestimento di pelle (101) e la struttura di supporto (100) sono accoppiati con interposto un elemento di collegamento (102) quale collante, schiume poliuretaniche (PU), resine, adesivo a base acqua o solvente e simili. Tale accoppiamento viene effettuato con uno stampo riscaldato avente un semistampo maschio (E) ed un semistampo femmina (F).

Il semistampo maschio (E) che agisce sul lato fiore (101b) del rivestimento di pelle riporta un disegno della grana e/o stampa superficiale della pelle, in modo da ripristinare la grana e/o stampa superficiale originaria o disegnarne una specifica.

In questo modo si ottiene un manufatto di pelle (103) di forma tridimensionale. Tuttavia, il risultato finale, per quanto tecnicamente e tecnologicamente apprezzabile per ripetibilità, precisione e velocità di esecuzione, risulta povero in termini di percezione sensoriale sul materiale, poiché la pelle perde la sua morbidezza e percezione tattile tipica degli oggetti di pelle non sottoposti a stampaggio a caldo. Inoltre gli stampi per la realizzazione di un tale processo risultano essere molto costosi e sono ammortizzabili solo in produzioni con tiratura superiore ai 50.000-100.000 pezzi.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali che sia in grado di non alterare la percezione sensoriale della pelle.

Altro scopo è quello di fornire un tale procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali che sia efficiente, efficace, affidabile, versatile, pratico, economico e di semplice attuazione.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all’invenzione con le caratteristiche della rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

La richiedente si è prefissa l’obiettivo di creare oggetti di pelle tridimensionali sia per ottenere oggetti di pelle che abbiano una loro forma che la mantengano nel tempo sia per agevolare il processo di applicazione di tali oggetti di pelle tridimensionali su strutture da rivestire come loghi, marchi, forme o particolari di calzature, disegni e figure geometriche, componenti di auto, parti di valigeria e pelletteria, accessori, astucci o contenitori in genere.

Il problema tecnico principale che è stato affrontato è quello di far mantenere alla pelle la deformazione impressa e nello stesso tempo non alterare in maniera irreversibile le caratteristiche meccaniche, estetiche e organolettiche del materiale deformato.

Il procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali è definito nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui:

la Fig. 1 è una vista schematica illustrante le fasi di un processo di realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali secondo la tecnica nota;

la Fig. 2 è una vista schematica di una prima fase del procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali, secondo l’invenzione;

la Fig. 3 è una vista schematica di una macchina spalmatrice per l’applicazione di additivo su una pezza di pelle;

la Fig. 4 è una vista schematica di una seconda fase del procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali, secondo l’invenzione;

le Figg. 5, 6 sono viste schematiche illustranti fasi successive procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali, secondo l’invenzione; e

la Fig. 7 è una vista schematica illustrante una variante del procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali, secondo l’invenzione.

Il procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali, secondo l’invenzione, prevede la predisposizione di una pezza di pelle (1) avente un lato carne (1a) e un lato fiore (1b). Un additivo induritore (2) viene applicato sul lato carne (1a) della pezza di pelle, in modo che venga assorbito dalle fibre della pelle senza che giunga al lato fiore (1b) della pezza di pelle. L’additivo (2) applicato sulla pezza di pelle (1) viene sottoposto ad un processo di asciugatura (3) che può essere effettuato in aria libera per 20-30 minuti o in camera di essiccazione.

L’additivo (2) è un composto chimico che si attiva a temperature comprese tra 30-50 °C. L’additivo (2) comprende Tiofene, Diottilsolfosuccinato di Sodio, Alcoli, Alcoli grassi (alcoli a catena lunga) C12-18 (numeri pari), Etossilati.

Bisogna considerare che generalmente al crescere della temperatura, la pelle assume una maggiore elasticità e plasticità che permette con azione di una pressione distribuita ed uniforme su specifica geometria di farle assumere la forma desiderata.

L’aggiunta dell’additivo (2) sulla pezza di pelle (1) aumenta e rende più omogenea l’elasticità della pezza di pelle (1) su ogni parte dell’area geometrica sottoposta a pressione.

L’additivo (2) deve essere applicato in modo omogeneo su tutto il lato carne (1a) della pezza di pelle. Per l’applicazione dell’additivo (2) si possono utilizzare macchine a spruzzo o macchine a rulli (spalmatrici) oppure l’additivo (2) può essere applicato manualmente con spugne o rullo assorbente. Affinché l’additivo (2) penetri alla giusta profondità nella pezza di pelle (1), senza bagnare il lato fiore (1b) della pezza di pelle, viene usato un dosaggio medio di additivo da 300 a 500 g/m<2 >in base alle caratteristiche della pelle e del risultato che si vuole ottenere.

La Fig. 3 illustra una macchina spalmatrice, in cui la pezza di pelle (1) è alimenta tra un primo rullo (R1) ed un secondo rullo (R2) controrotanti, con il lato carne (1a) della pezza di pelle rivolto verso il primo rullo (R1). Il primo rullo (R1) è bagnato dall’additivo (2) contenuto in una vasca (V).

Con riferimento a Fig. 4, una volta preparata la pezza di pelle (1) con l’additivo (2) totalmente asciugato, tale pezza di pelle (1) viene posizionata su una sagoma di formatura (4), con il lato carne (1a) della pezza di pelle disposto sulla sagoma (4). La sagoma (4) può essere selezionata in base alla forma che si desidera conferire alla pezza di pelle. In alternativa, la sagoma (4) può essere direttamente una struttura sulla quale la pezza di pelle è destinata ed essere successivamente incollata per fare un rivestimento in pelle di tale struttura.

Tensori e agganci di tenuta (5) possono essere applicati nelle zone di maggiore deformazione e stiraggio della pezza di pelle (1) per riuscire a copiare geometrie concave e/o convesse della sagoma (4), evitando la formazione di pieghe e grinze.

Una membrana (60) è applicata sul lato fiore (1b) della pezza di pelle (1) per esercitare una pressione omogenea ed uniforme. La membrana (60) deve essere in materiale elastico e morbido, in modo da non schiacciare il lato fiore (1b) della pelle, evitando di appiattire e lucidare la rifinizione del lato fiore e mentendo in questo modo il disegno della grana originale del lato fiore (1b) della pezza di pelle.

Con riferimento a Fig. 5, dopo che la pezza di pelle (1) è stata disposta sulla sagoma (4), la pezza di pelle (1) e la sagoma (4) sono inserite in un sacco per vuoto (6) che genera la membrana (60) che si distribuisce sul lato fiore (1b) della pezza di pelle. Il sacco per vuoto (6) è ermeticamente chiuso e connesso ad una pompa per vuoto (61). Viene aspirata aria dall’interno del sacco per vuoto (6), tramite la pompa (61), in modo che il lato carne (1a) della pezza di pelle vada a stretto contatto con la sagoma (4), ma senza schiacciamento della pezza di pelle. In questo modo la pezza di pelle e la sagoma (4) non cambieranno posizione in fasi di movimentazione successive. In questa fase viene applicato un vuoto basso (Rough Vacuum (RV)): 1 × 10<5 >Pa – 1 × 102 Pa. Il vuoto basso è sufficiente a consentire l’adesione della pezza di pelle alla sagoma.

Con riferimento a Fig. 6, il sacco per vuoto (6) con al suo interno la sagoma (4) e la pezza di pelle (1), viene inserito in una camera calda (7) riscaldata ad una temperatura di 40 – 75 °C. Tale camera calda (7) potrebbe essere ventilata. Il sacco per vuoto (6) con la sagoma (4) e la pezza di pelle (1) viene lasciato nella camera calda (7) per 3 – 10 minuti, a seconda delle dimensioni e spessore della pezza di pelle (1) e della sagoma (4), affinché la pezza di pelle raggiunga una temperatura uniforme di circa 50°C. Alla temperatura di 40°-50° si attiva l’additivo (2) e la pezza di pelle diventa maggiormente deformabile.

Bisogna considerare che il procedimento secondo l’invenzione viene effettuato a basse temperatura (circa 50°), cioè temperature notevolmente inferiori rispetto alle temperature alle quali è stata sottoposta la pezza di pelle (1) per la formazione della grana sul lato fiore (1b). Pertanto la pelle non viene alterata in modo significativo neanche nelle zone di maggiore deformazione e/o stiraggio come avviane invece nello stampaggio a caldo in cui la pelle è a contatto con superfici dure come alluminio o acciaio riscaldato del semistampo.

Al sacco per vuoto (6) viene applicato un vuoto, continuando ad aspirare aria in maniera graduale, mediante la pompa per vuoto (61), in modo da schiacciare progressivamente la pezza di pelle (1) sulla sagoma (4) fino al raggiungimento della forma desiderata. In questa fase si può raggiungere gradualmente un vuoto alto (High Vacuum (HV)): 1 × 10<-1 >Pa – 1 × 10<-5 >Pa.

Raggiunto lo stadio di deformazione desiderato della pezza di pelle (1), si estrare il sacco per vuoto (60) dalla camera calda, mantenendo la pressione del vuoto nel sacco per vuoto (60) e (7).

Il sacco per vuoto (7) con al suo interno la forma (4) e la pezza di pelle (1) viene lasciato raffreddare in aria libera o in ambiente climatizzato, finché la pezza di pelle (1) raggiunge una temperatura di 25 °C. Raggiunta tale temperatura di 25°C della pezza di pelle, si apre il sacco per vuoto (6) e si estrare la sagoma (4) e la pezza di pelle (1).

L’utilizzo del sacco per vuoto (6) permette di esercitare una pressione omogenea su tutte le superfici della pezza di pelle (1), in ogni direzione, senza la limitazione della direzione di chiusura dello stampo che avviene nel processo di stampaggio a caldo della tecnica nota. In questo modo si riescono a copiare sottosquadri o rilievi anche in facce laterali della sagoma (4), senza utilizzo di movimenti laterali della sagoma o di particolari automazioni.

A questo punto si procede con cautela al distacco della pezza di pelle (1) dalla sagoma (4). La pezza di pelle (1) avrà assunto la forma della sagoma (4) sulla quale è stata pressata, conservando tale geometria e mentendo in buona misura le proprie caratteristiche di elasticità e morbidezza originali.

Con riferimento a Fig. 7, in una variante del metodo secondo l’invenzione, prima di disporre la pezza di pelle (1) sulla sagoma (4), viene applicato sul lato carne (1a) della pezza di pelle un adesivo (8). Tale tipo di adesivo è un adesivo a base acquosa che si attiva ad una temperatura superiore ai 70° C.

Quando l’adesivo (8) è asciutto, la pezza di pelle (1) è disposta sulla sagoma (4) e la sagoma (4) con la pezza di pelle (1) sono disposte nel sacco a vuoto (6). Dato che il processo di formatura sottovuoto aviane ad una temperatura di circa 50 °C della pezza di pelle, l’adesivo (8) non si attiva e quindi, ultimato il processo, la pezza di pelle (1) può essere rimossa dalla sagoma (4) non essendo avvenuta l’adesione. Quando la pezza di pelle (1) deve essere quindi fissata ad una struttura di supporto, è sufficiente riscaldare tale pezza di pelle ad una temperatura pari alla temperatura di attivazione dell’adesivo (8) in modo che la pezza di pelle si incolli sulla struttura di supporto.

A titolo esemplificativo, in Fig. 8 viene illustrato un oggetto di pelle tridimensionale (9) ottenuto con il procedimento secondo l’invenzione.

Come si può vedere chiaramente da tale figura, la grana del lato fiore della pelle è rimasta inalterata; inoltre si nuotano diverse parti laterali incassate ed in sottosquadro dell’oggetto di pelle tridimensionale (9) che non possono essere ottenute con un metodo di stampaggio a caldo.

Alla presente forma di realizzazione dell'invenzione, possono essere apportate variazioni e modifiche equivalenti, alla portata di un tecnico del ramo, che rientrano comunque entro l'ambito dell'invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la realizzazione di oggetti di pelle tridimensionali, comprendente i seguenti passi: - predisposizione di una pezza di pelle (1) avente un lato carne (1a) e un lato fiore (1b); - applicazione di un additivo induritore (2) sul lato carne (1a) della pezza di pelle; in cui detto additivo induritore (2) si attiva ad una temperatura di attivazione di circa 40-50° C; - asciugatura dell’additivo induritore (2); - predisposizione di una sagoma (4) avente la forma di un oggetto tridimensionale da ottenere; - disposizione del lato carne (1a) della pezza di pelle sulla sagoma (4); - inserimento della sagoma (4) con la pezza di pelle (1) entro un sacco per vuoto (6) in modo che il sacco per vuoto generi una membrana (60) applicata sul lato fiore (1b) della pezza di pelle; - applicazione di un vuoto basso (Rough Vacuum) in detto sacco per vuoto (6), in modo che il lato carne (1a) della pezza di pelle aderisca sulla sagoma (4); - riscaldamento del sacco per vuoto (6) con all’interno la sagoma (4) e la pezza di pelle (1), finché la pezza di pelle (1) raggiunge la temperatura di attivazione dell’additivo induritore; - applicazione progressiva di vuoto durante la fase di riscaldamento, in modo da schiacciare progressivamente la pezza di pelle (1) sulla sagoma (4) fino al raggiungimento della forma desiderata; - raffreddamento del sacco per vuoto (6) con all’interno la sagoma (4) e la pezza di pelle (1), finché la pezza di pelle raggiunge una temperatura di circa 25 °C, in condizioni di sotto vuoto; - estrazione della sagoma (4) con la pezza di pelle (1) dal sacco per vuoto (6); - rimozione della pezza di pelle (1) dalla sagoma (4) in modo che la pezza di pelle (1) abbia la forma di un oggetto tridimensionale.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto additivo induritore (2) viene applicato sul lato carne (1a) della pezza di pelle, in modo che venga assorbito da fibre della pelle senza che giunga al lato fiore (1b) della pezza di pelle.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui detto additivo induritore (2) ha un dosaggio medio di 300-500 g/m<2>.
4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto additivo induritore (2) comprende Tiofene, Diottilsolfosuccinato di Sodio, Alcoli, Alcoli grassi C12-18 (numeri pari) ed Etossilati.
5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui tensori e agganci di tenuta (5) sono applicati in zone di maggiore deformazione e stiraggio della pezza di pelle (1) per copiare geometrie concave e/o convesse della sagoma (4), evitando la formazione di pieghe e grinze.
6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto passo di riscaldamento viene eseguito disponendo il sacco per vuoto (6) con al suo interno la sagoma (4) e la pezza di pelle (1), entro una camera calda (7) riscaldata ad una temperatura di 40 – 75 °C, per un tempo di 3 – 10 minuti.
7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in detto passo di applicazione progressiva di vuoto durante la fase di riscaldamento, si raggiunge un vuoto alto (High Vacuum) entro detto sacco per vuoto (6).
8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dopo l’asciugatura dell’additivo induritore (2) e prima della disposizione del lato carne (1a) della pezza di pelle sulla sagoma (4), sul lato carne (1a) della pezza di pelle viene applicato un adesivo (8) avente una temperatura di attivazione maggiore di 70 °C, in modo da non essere attivato durante il riscaldamento del sacco per il vuoto (6) con all’interno la sagoma (4) e la pezza di pelle (1).
9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto passo di asciugatura del additivo induritore (2) viene effettuato in aria libera o camera ventilata.
10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto passo di raffreddamento del sacco per vuoto (6) con all’interno la sagoma (4) e la pezza di pelle (1) viene effettuato in aria libera o camera climatizzata.