IT202100001088A1 - MACHINE FOR ECO-SUSTAINABLE DYEING, WITH INDIGO AND OTHER REDUCING DYES, OF YARNS WOUND ON CONES AND OTHER SIMILAR PACKAGING - Google Patents
MACHINE FOR ECO-SUSTAINABLE DYEING, WITH INDIGO AND OTHER REDUCING DYES, OF YARNS WOUND ON CONES AND OTHER SIMILAR PACKAGING Download PDFInfo
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Description
Descrizione di un brevetto d?invenzione Description of an invention patent
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda in generale una macchina per il trattamento di filati, fibre tessili, nastri, ecc. e, in particolare, una macchina per la tintura ecosostenibile, con indaco e altri coloranti, di filati avvolti in rocche e/o confezioni similari. Pi? in particolare, la presente invenzione riguarda una macchina e un procedimento di tintura che operano preferibilmente in ambiente inerte, sotto azoto, con indaco e altri coloranti a riduzione. The present invention generally relates to a machine for treating yarns, textile fibers, tapes, etc. and, in particular, a machine for eco-sustainable dyeing, with indigo and other dyes, of yarns wound on cones and/or similar packages. Pi? in particular, the present invention relates to a dyeing machine and process which preferably operate in an inert environment, under nitrogen, with indigo and other reduction dyestuffs.
Per maggiore chiarezza e semplicit? esplicativa, la macchina di tintura secondo la presente invenzione verr? descritta a titolo esemplificativo ma non limitativo con riferimento alla sola tintura, con colorante indaco, dei filati in rocche. Si precisa per? che, oltre a quanto sopra, la macchina di tintura secondo la presente invenzione ? idonea anche alla tintura di filati in ?focacce?, fibre tessili in ?tops? e similari, nastri avvolti, ecc. For greater clarity and simplicity? explanation, the dyeing machine according to the present invention will be? described by way of non-limiting example with reference only to the dyeing, with indigo dye, of the yarns in cones. Is it precise for? that, in addition to the above, the dyeing machine according to the present invention ? also suitable for dyeing yarns in ?focaccia?, textile fibers in ?tops? and similar, wrapped tapes, etc.
Per millenni l?indaco naturale, estratto dalla macerazione di numerose piante del genere indigofera e da diverse altre, comuni in India e a Giava, ? stato il colore blu per eccellenza per la lana, il lino, la seta e il cotone. Nel 1883 la societ? chimica tedesca BASF individuava la formula dell?indaco e, qualche anno dopo, immetteva sul mercato il nuovo indaco sintetico, di costo sensibilmente inferiore, che in breve tempo sostitu? quello naturale. Per?, in seguito alla scoperta, nel 1908, da parte della societ? chimica tedesca CASSELLA del colorante blu ?Hydron?, di pi? facile applicazione, con maggiore solidit? e costo sensibilmente inferiore, si verific? in pochi anni il completo disuso dell?indaco. For millennia, natural indigo, extracted from the maceration of numerous plants of the indigofera genus and various others, common in India and Java, has been was the blue color par excellence for wool, linen, silk and cotton. In 1883 the company German chemical company BASF identified the formula for indigo and, a few years later, placed on the market the new synthetic indigo, with a significantly lower cost, which quickly replaced the natural one. However, following the discovery, in 1908, by the company German chemical CASSELLA of the blue dye ?Hydron?, more? easy application, with greater solidity? and significantly lower cost, it occurred? in a few years the complete disuse of indigo.
Tuttavia, la caratteristica peculiare dell?indaco, e cio? che il suo blu, a seguito di ripetuti lavaggi, tende a schiarirsi fino a diventare un azzurro sempre pi? brillante, in contrasto al nuovo blu ?Hydron? che tende invece a opacizzarsi, fece s? che, circa 50 anni dopo, l?indaco ritornasse in auge con i primi successi dei jeans, i pantaloni che da umile indumento da lavoro sono diventati sinonimo di tempo libero, fino ad assurgere ai fasti dell?alta moda e a diventare un classico dell?abbigliamento a livello mondiale. However, the peculiar characteristic of indigo, and cio? that its blue, following repeated washing, tends to lighten up to become an increasingly bright blue. bright, in contrast to the new blue ?Hydron? which instead tends to become opaque, did he? that, about 50 years later, indigo would make a comeback with the first successes of jeans, trousers that from humble workwear became synonymous with leisure time, until they rose to the glories of high fashion and became a classic in the world of fashion. clothing worldwide.
Attualmente la tintura dei filati con indaco, finora praticamente legata ai soli jeans e agli articoli sportswear, viene insistentemente richiesta per poter aggiornare e integrare la proposta di nuovi inediti articoli di abbigliamento a causa delle mutate condizioni sociali, della necessit? di continue diversificazioni richieste dalla moda, ecc. Questo perch? l?indaco ? l?unico colorante dalla particolare caratteristica che, nel tempo, a seguito dei molteplici lavaggi, renderebbe il tono di colore dei futuri capi confezionabili, come avviene per i classici jeans, sempre pi? chiaro ma molto brillante e quindi di aspetto estremamente gradevole. Currently the dyeing of yarns with indigo, until now practically linked only to jeans and sportswear items, is insistently requested in order to be able to update and integrate the proposal of new unpublished clothing items due to the changed social conditions, the need for of continuous diversifications required by fashion, etc. This why? the indigo ? the only dye with a particular characteristic which, over time, following multiple washings, would make the color tone of future ready-to-wear garments, as is the case for classic jeans, more and more? clear but very bright and therefore extremely pleasant in appearance.
Una delle caratteristiche del colorante indaco, che lo rende unico, ? il particolare metodo di tintura richiesto per la sua applicazione al filato di cotone. Questo metodo di tintura ? rimasto pressoch? invariato dai tempi del colorante vegetale ai giorni nostri, a oltre cento anni dalla sua sintesi. Il colorante indaco, a causa della sua molecola relativamente piccola e dalla bassa affinit? con la fibra cellulosica, per essere applicato non solo deve essere ridotto in soluzione alcalina (leuco), ma richiede anche di essere sottoposto a una pluralit? di impregnazioni inframezzate da strizzature e susseguenti ossidazioni all?aria. In pratica, un tono di colore medio o scuro si ottiene solamente sottoponendo il filato a una prima tintura (costituita in sequenza dalle fasi di impregnazione, strizzatura e ossidazione), seguita immediatamente da pi? sovratinture, tanto pi? numerose quanto pi? scuri sono i toni di colore e pi? alte sono le solidit? richieste. One of the characteristics of the indigo dye, which makes it unique, is the particular dyeing method required for its application to cotton yarn. This dyeing method ? remained almost unchanged from the times of the vegetable dye to the present day, over a hundred years after its synthesis. The indigo dye, due to its relatively small molecule and low affinity for with the cellulosic fiber, to be applied not only must it be reduced in an alkaline solution (leuco), but it also requires being subjected to a plurality? of impregnations interspersed with squeezing and subsequent oxidation in the air. In practice, a medium or dark color tone is obtained only by subjecting the yarn to a first dyeing (consisting of the impregnation, wringing and oxidation phases in sequence), followed immediately by more? overdyes, all the more? as many as more dark are the color tones and more? high are the solidity? requests.
Purtroppo, mentre questa metodologia di lavoro ? stata facilmente applicata alla tintura in continuo degli orditi per tessuti denim, per produrre jeans, in quanto effettuata su delle linee costituite da una sequenza di vasche di tintura, ciascuna munita di dispositivi di spremitura e ossidazione, la stessa metodologia di lavoro non ? altrettanto facile, o meglio ? molto difficile da applicare, con le tradizionali macchine di tintura in discontinuo, denominate a ?batch?, delle varie confezioni di filato sia in matasse, sia in rocche e confezioni similari. Certamente, il lunghissimo periodo di totale inutilizzo del colorante indaco, se non per i jeans, unitamente alla mancanza di interesse per nuovi particolari impieghi, non hanno stimolato la ricerca e le sperimentazioni in materia. Unfortunately, while this methodology of work ? been easily applied to the continuous dyeing of the warps for denim fabrics, to produce jeans, as carried out on lines consisting of a sequence of dyeing tanks, each equipped with squeezing and oxidation devices, the same work methodology is not? just as easy, or better ? very difficult to apply, with the traditional discontinuous dyeing machines, called ?batch?, of the various packages of yarn both in skeins and in cones and similar packages. Certainly, the very long period of total disuse of the indigo dye, except for jeans, together with the lack of interest in new particular uses, have not stimulated research and experimentation on the subject.
La confezione in matasse ? quella che si presta pi? facilmente per la tintura con indaco, in discontinuo (a ?batch?), dei filati di cotone e altre fibre. La tintura dei filati in forma di matasse ? infatti il sistema pi? antico che, per una serie di ragioni ed esigenze tecniche, pur con un continuo aggiornamento tecnologico, con l?impiego di varie classi di coloranti (fuorch? l?indaco), ? comunque tutt?ora in uso. The package in skeins? the one that lends itself more? easily for the discontinuous (?batch?) indigo dyeing of cotton yarns and other fibers. The dyeing of yarns in the form of hanks? in fact, the system pi? ancient which, for a series of reasons and technical needs, albeit with a continuous technological update, with the use of various classes of dyes (except indigo), is? however still in use.
Con l?indaco, anticamente, le matasse venivano tinte in vasche di legno. Le matasse erano completamente immerse nel bagno di tintura contenuto nella rispettiva vasca di legno. Le matasse erano sospese su speciali bastoni sagomati a forma di omega rovescio, in modo da tenere queste matasse totalmente sotto il bagno di tintura per evitare l?ossidazione del colorante. Le matasse venivano spostate di posizione, a mano, su questi bastoni, a loro volta spostati da un lato all?altro della vasca. Al termine della tintura le matasse venivano strizzate ed esposte all?aria per l?ossidazione. Queste operazioni si dovevano ripetere pi? volte secondo il tono di colore desiderato. Attualmente per? questo sistema operativo, anche se fosse realizzato in modo meccanico, non potrebbe essere preso in considerazione per una serie di motivazioni tecniche, logistiche ed economiche. A questo proposito si precisa che, fatta eccezione per alcuni utilizzi particolari, questi filati in matasse, per essere impiegati nei tradizionali processi produttivi sia di maglie, sia di tessuti, dovrebbero essere riavvolti in rocche. With indigo, in ancient times, the skeins were dyed in wooden tubs. The skeins were completely immersed in the dye bath contained in the respective wooden tub. The skeins were suspended on special rods shaped in the shape of an inverted omega, so as to keep these skeins totally under the dye bath to avoid oxidation of the dye. The skeins were moved by hand on these sticks, which were in turn moved from one side of the tank to the other. At the end of the dyeing the skeins were squeezed and exposed to the air for oxidation. These operations had to be repeated more? times according to the desired color tone. currently for? this operating system, even if it were made in a mechanical way, could not be taken into consideration for a series of technical, logistic and economic reasons. In this regard, it should be noted that, with the exception of some particular uses, these yarns in skeins, to be used in the traditional production processes of both knits and fabrics, should be rewound on cones.
In questo particolare momento di crisi economica il settore della moda richiede sempre pi? insistentemente la possibilit? di disporre di filato tinto con indaco, con il quale intravede la possibilit? di allargare notevolmente l?offerta di nuovi prodotti che andrebbero a vivacizzare i relativi mercati. La possibilit? di poter disporre di filati, in particolare di cotone, tinti con indaco, in modo ecologico ed economico, soprattutto ben fissato alla fibra e vantaggiosamente gi? nella confezione pi? standardizzata e pi? diffusa industrialmente, ossia quella in rocche, ? di molto interesse per la possibilit? di realizzare una vasta gamma di nuovi tipi di tessuti e maglie, lisci e operati, in particolare per il settore sportswear. In this particular moment of economic crisis, the fashion sector requires more and more? persistently the possibility? to have yarn dyed with indigo, with which he sees the possibility to considerably widen the offer of new products that would liven up the related markets. The possibility? to be able to dispose of yarns, in particular cotton, dyed with indigo, in an ecological and economic way, above all well fixed to the fiber and advantageously already? in the package more standardized and more widespread industrially, i.e. the one in cones, ? of much interest for the possibility? to create a wide range of new types of fabrics and knits, smooth and textured, especially for the sportswear sector.
L?attuale parco mondiale delle macchine per la tintura delle rocche ? per la totalit? costituito da macchine di tintura del tipo ad ?autoclave?. Queste macchine di tintura sono cos? definite per la loro forma, che ? quella di un recipiente cilindrico verticale con un coperchio superiore a chiusura ermetica. In queste macchine di tintura le rocche sono completamente immerse nel bagno di tintura, che viene fatto circolare in pressione, attraverso le rocche stesse, con flusso unidirezionale e/o bidirezionale, mediante una pompa centrifuga. Queste macchine di tintura, universalmente costruite per operare sotto pressione statica fino alla temperatura di 140?C, e quindi soggette al collaudo da parte di organismi preposti alla sicurezza, lavorano a pieno volume, con un rapporto medio di circa 1/10 tra il peso del filato e il volume del bagno di tintura. Si tratta di macchine per niente adatte per la tintura con indaco, a causa di oggettive difficolt? strutturali e necessit? di numerose operazioni manuali, con conseguenti costi molto elevati e soprattutto con risultati qualitativi non ottimali. The current world park of package dyeing machines ? for the totality made up of ?autoclave? type dyeing machines. These dyeing machines are cos? defined by their shape, that ? that of a vertical cylindrical vessel with an airtight top lid. In these dyeing machines the cones are completely immersed in the dye bath, which is circulated under pressure, through the cones themselves, with a unidirectional and/or bidirectional flow, by means of a centrifugal pump. These dyeing machines, universally built to operate under static pressure up to a temperature of 140?C, and therefore subject to testing by safety bodies, work at full volume, with an average ratio of about 1/10 between the weight of the yarn and the volume of the dye bath. These are machines that are not at all suitable for indigo dyeing, due to objective difficulties? structural and necessity of numerous manual operations, with consequent very high costs and above all with non-optimal qualitative results.
Difatti, per poter tingere con indaco con il tradizionale procedimento che prevede fasi successive di impregnazione del filato con il leuco, eliminazione dell?eccesso di bagno di tintura in esso contenuto e ossidazione del filato tinto, dopo la prima tintura occorrerebbe estrarre le rocche, centrifugarle e ossidare il colorante mediante insufflazione di aria compressa. Le rocche dovrebbero poi essere reintrodotte nell?autoclave per ripetere nuovamente tutte le fasi (tintura, centrifugazione, ossidazione), per altre volte, fino a raggiungere il tono di colore desiderato. Questo dimostra chiaramente come nelle attuali macchine di tintura ad autoclave sia praticamente impossibile tingere le rocche con indaco, se non effettuando una sola fase di tintura, senza la centrifugazione intermedia e con ossidazione chimica, operazione delicata in quanto passibile di reazioni incontrollate. Questo ? un metodo impiegabile soltanto per toni chiari e comunque con risultati qualitativi non eccellenti. In fact, in order to be able to dye with indigo with the traditional procedure which involves successive phases of impregnation of the yarn with leuco, elimination of the excess dye bath contained in it and oxidation of the dyed yarn, after the first dyeing it would be necessary to extract the cones, centrifuge them and oxidize the dye by insufflation of compressed air. The bobbins should then be reintroduced into the autoclave to repeat all the phases again (dyeing, centrifugation, oxidation), for other times, until the desired color tone is reached. This clearly demonstrates how in current autoclave dyeing machines it is practically impossible to dye the cones with indigo, except by carrying out a single dyeing phase, without intermediate centrifugation and with chemical oxidation, a delicate operation as it is subject to uncontrolled reactions. This ? a method that can only be used for light tones and in any case with non-excellent qualitative results.
Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di realizzare una macchina per la tintura ecosostenibile, con indaco e altri coloranti a riduzione, di filati in rocche che sia in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica, ergonomica, ecologica e particolarmente funzionale. Purpose of the present invention? therefore that of realizing an eco-sustainable dyeing machine, with indigo and other reduction dyestuffs, of yarns on cones which is capable of solving the above-mentioned drawbacks of the prior art in an extremely simple, economical, ergonomic, ecological and particularly functional manner .
Nel dettaglio, ? uno scopo della presente invenzione quello di realizzare una macchina per la tintura con indaco e altri coloranti a riduzione di filati in rocche, poste su una incastellatura rotante, che permetta l?esecuzione dell?intero ciclo tintoriale in modo sequenziale (tintura, centrifugazione, ossidazione), direttamente al proprio interno e in ambiente inerte, onde ottenere una serie di vantaggi non solo economici, ma anche qualitativi in fatto di solidit?, di fissazione del colorante e di brillantezza delle tinture. In detail, ? an object of the present invention is to produce a machine for dyeing with indigo and other reduction dyes of yarns in cones, placed on a rotating frame, which allows the execution of the entire dyeing cycle in a sequential way (dyeing, centrifugation, oxidation ), directly inside and in an inert environment, in order to obtain a series of not only economic but also qualitative advantages in terms of solidity, fixation of the dye and brilliance of the dyes.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina per la tintura con indaco e altri coloranti a riduzione di filati in rocche che sia in grado di operare con la minima quantit? possibile di bagno di tintura, in modo da ridurre sensibilmente i consumi energetici, di acqua e di prodotti chimici (soda caustica, idrosolfito di sodio, ecc.) e, conseguentemente, ridurre i costi di produzione. Another object of the present invention ? that of realizing a machine for dyeing with indigo and other reduction dyes of yarns in cones that is able to operate with the minimum quantity? possible of dyeing bath, in order to significantly reduce the consumption of energy, water and chemical products (caustic soda, sodium hydrosulphite, etc.) and, consequently, reduce production costs.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina per la tintura di filati in rocche che, sotto azoto con indaco e altri coloranti a riduzione, oppure a contatto con l?aria con altre classi di coloranti, possa operare con un rapporto molto basso tra il peso del filato e il volume del bagno di tintura, con il bagno di tintura in movimento, in pressione, senza immersione delle rocche, in quanto il bagno di tintura ? alimentato unidirezionalmente dall?interno all?esterno delle rocche stesse, tramite una incastellatura porta-materiale che ? posta in rotazione lenta. Another object of the present invention ? that of realizing a machine for dyeing yarns on cones which, under nitrogen with indigo and other reduction dyestuffs, or in contact with air with other classes of dyestuffs, can operate with a very low ratio between the weight of the yarn and the volume of the dyeing bath, with the dyeing bath moving, under pressure, without immersion of the bobbins, since the dyeing bath ? fed unidirectionally from the inside to the outside of the bobbins themselves, by means of a material-holding frame which is placed in slow rotation.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina per la tintura con indaco e altri coloranti a riduzione di filati in rocche che consenta di ridurre a una sola il numero delle fasi tintoriali. Another object of the present invention ? that of realizing a machine for dyeing with indigo and other reduction dyestuffs of yarns in cones which allows the number of dyeing phases to be reduced to just one.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina per la tintura con indaco e altri coloranti a riduzione di filati in rocche che permetta di eseguire esclusivi cicli tintoriali con bagni di tintura ad alta concentrazione e anche a bassa temperatura. Another object of the present invention ? that of realizing a machine for dyeing with indigo and other dyes to reduce yarns in cones which allows to carry out exclusive dyeing cycles with dye baths at high concentration and also at low temperature.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina per la tintura con indaco di filati in rocche che permetta il recupero dei bagni esausti di tintura in modo tale che, dopo titolazione e integrazione dei vari componenti, questi bagni di tintura possano essere reimpiegati. Another object of the present invention ? that of realizing a machine for dyeing yarns on cones with indigo which allows the recovery of exhausted dyeing baths so that, after titration and integration of the various components, these dyeing baths can be reused.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina per la tintura con indaco di filati in rocche che, utilizzando il minimo volume possibile di bagno di tintura, renda economica l?applicazione di un sistema di refrigerazione del bagno di tintura stesso intorno ai 15?C, temperatura caratteristica alla quale l?indaco ha la massima affinit? con la fibra tessile, allo scopo di incrementarne ulteriormente la resa coloristica. Another object of the present invention ? that of realizing a machine for dyeing yarns on cones with indigo which, using the minimum possible volume of dyeing bath, makes it economical to apply a refrigeration system for the dyeing bath itself at around 15°C, the characteristic temperature which indigo has the greatest affinity? with the textile fiber, in order to further increase the color yield.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina per la tintura con indaco di filati in rocche che sia particolarmente adatta per filati per maglieria, camiceria e altri usi particolari. A further object of the present invention ? that of realizing a machine for dyeing cones of yarn with indigo which is particularly suitable for yarns for knitwear, shirts and other particular uses.
Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una macchina per la tintura, con indaco e altri coloranti a riduzione, di filati in rocche come esposto nella rivendicazione 1. These aims according to the present invention are achieved by realizing a machine for dyeing, with indigo and other reduction dyestuffs, yarns in cones as outlined in claim 1.
Ulteriori caratteristiche dell?invenzione sono evidenziate dalle rivendicazioni dipendenti, che sono parte integrante della presente descrizione. Further features of the invention are highlighted by the dependent claims, which form an integral part of the present description.
La macchina di tintura secondo la presente invenzione ? preferibilmente a sviluppo orizzontale ed ? predisposta per effettuare la tintura di rocche sotto azoto, con indaco e altri coloranti a riduzione, con un ridotto volume del bagno di tintura, senza che le rocche vi siano immerse. Si precisa che il sistema di tintura con il filato non immerso nel bagno di tintura, con circolazione unidirezionale, come previsto nel documento brevettuale anteriore FR-A-2253865, ? l?unico particolare della macchina di tintura secondo la presente invenzione che ? comparabile con la macchina di tintura illustrata in questo documento brevettuale anteriore, in quanto la macchina di tintura secondo la presente invenzione ? concettualmente diversa, originale, completa, razionale e specificamente studiata per operare con il particolare metodo operativo richiesto dal colorante indaco. Nella macchina di tintura secondo la presente invenzione il bagno di tintura viene infatti alimentato unidirezionalmente verso le rocche tramite la incastellatura porta-materiale ruotante interna, sulla quale le rocche stesse sono preferibilmente fissate in orizzontale, in maniera contrapposta, su ambedue le pareti. La incastellatura porta-materiale ruota attorno a un asse centrale, preferibilmente orizzontale, con velocit? variabile. Questa macchina di tintura ? quindi in grado di effettuare al proprio interno l?esecuzione dell?intero ciclo operativo di tintura sia con indaco, sia con altre classi di coloranti. The dyeing machine according to the present invention ? preferably with horizontal development and ? designed to carry out the dyeing of cones under nitrogen, with indigo and other reduction dyestuffs, with a reduced volume of the dyeing bath, without the cones being immersed in it. It should be noted that the dyeing system with the yarn not immersed in the dyeing bath, with unidirectional circulation, as envisaged in the prior patent document FR-A-2253865, ? the only detail of the dyeing machine according to the present invention which is comparable with the dyeing machine disclosed in this prior patent document, since the dyeing machine according to the present invention is conceptually different, original, complete, rational and specifically designed to operate with the particular operating method required by the indigo dye. In the dyeing machine according to the present invention the dye bath is in fact fed unidirectionally towards the cones by means of the internal rotating material-holder frame, on which the cones themselves are preferably fixed horizontally, in an opposite manner, on both walls. The material-holding frame rotates around a central axis, preferably horizontal, with speed? variable. This dyeing machine ? therefore able to carry out the entire dyeing operating cycle internally both with indigo and with other classes of dyestuffs.
La macchina di tintura secondo la presente invenzione non presenta alcuno dei suddetti inconvenienti delle macchine di tintura di tipo noto, in quanto opera in ambiente inerte (preferibilmente sotto azoto) in modo razionale, ergonomico ed ecosostenibile. Per il fatto di operare nella particolare condizione di ambiente inerte (preferibilmente sotto azoto), con un rapporto tra il volume del bagno di tintura e il peso del filato che ? mediamente inferiore del 50% rispetto a quello delle macchine note e con le rocche che non sono immerse nel bagno di tintura, permette di eseguire completamente al proprio interno, oltre a tinture con il metodo operativo tradizionale (ossia impregnazione, centrifugazione e ossidazione, ripetute pi? volte), anche tinture con un innovativo procedimento, monofase e/o ripetibile, senza l?ossidazione intermedia, nonch? singoli cicli operativi speciali con bagni di tintura ad alta concentrazione e a bassa temperatura. Tutto ci? in tempi molto rapidi e in modo ecosostenibile. The dyeing machine according to the present invention does not have any of the aforementioned drawbacks of dyeing machines of the known type, since it operates in an inert environment (preferably under nitrogen) in a rational, ergonomic and eco-sustainable manner. Due to the fact of operating in the particular condition of an inert environment (preferably under nitrogen), with a ratio between the volume of the dyeing bath and the weight of the yarn which is on average 50% lower than that of known machines and with the cones that are not immersed in the dye bath, it allows to carry out completely internally, in addition to dyeing with the traditional operating method (i.e. impregnation, centrifugation and oxidation, repeated more times), even dyeing with an innovative process, single-phase and / or repeatable, without the? intermediate oxidation, as well as? individual special operating cycles with high concentration and low temperature dye baths. All of that? very quickly and in an eco-sustainable way.
Le caratteristiche e i vantaggi di una macchina per la tintura, con indaco e altri coloranti a riduzione, di filati in rocche secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The characteristics and advantages of a machine for dyeing yarns on cones with indigo and other reduction dyes according to the present invention will become clearer from the following description, by way of example and not of limitation, with reference to the attached schematic drawings in which:
la figura 1 ? una vista schematica, in sezione verticale longitudinale, di un primo esempio di realizzazione preferito di una macchina per la tintura di filati in rocche secondo la presente invenzione, predisposta in particolare per la tintura con indaco in ambiente inerte, in cui le rocche sono disposte contrapposte tra loro, in orizzontale, sulle due pareti di una incastellatura porta-materiale interna che ruota attorno a un asse sostanzialmente orizzontale; figure 1 ? a schematic view, in longitudinal vertical section, of a first preferred embodiment of a machine for dyeing yarns on cones according to the present invention, particularly designed for dyeing with indigo in an inert environment, in which the cones are arranged opposite each other between them, horizontally, on the two walls of an internal material-holding framework which rotates around a substantially horizontal axis;
la figura 2 ? una vista schematica, in sezione verticale trasversale, della sola apparecchiatura di tintura della macchina di figura 1, entro la quale ? ruotabilmente montata una incastellatura porta-materiale per il posizionamento e il fissaggio in orizzontale delle rocche; e figure 2 ? a schematic view, in transversal vertical section, of the dyeing apparatus only of the machine of figure 1, within which ? rotatably mounted a material-holder frame for horizontal positioning and fixing of the bobbins; And
la figura 3 ? una vista schematica, in sezione verticale longitudinale, di un secondo esempio di realizzazione di una macchina per la tintura di filati in rocche secondo la presente invenzione, in cui la incastellatura porta-materiale delle rocche, che pu? essere fissa o estraibile, ? costituita da un piano orizzontale sul quale le rocche sono disposte e fissate in verticale, e in cui la incastellatura porta-materiale delle rocche ruota attorno a un asse sostanzialmente verticale. figure 3 ? a schematic view, in longitudinal vertical section, of a second embodiment of a machine for dyeing yarns on cones according to the present invention, in which the material-holding frame of the cones, which can be be fixed or removable, ? consisting of a horizontal plane on which the cones are arranged and fixed vertically, and in which the material-holding framework for the cones rotates around a substantially vertical axis.
Si precisa che nella descrizione che segue e nelle figure allegate non sono illustrati, in quanto ben noti a un tecnico del settore, numerosi componenti, accessori e strumentazioni di normale corredo per tutte le macchine di tintura, come ad esempio regolatori di livello del bagno di tintura, gruppi di termoregolazione, recipienti di preparazione, di recupero dei bagni di tintura e di alimentazione di prodotti ausiliari, sistemi automatici di dosaggio, strumentazioni di comando e controllo, ecc. Si precisa inoltre che nelle figure allegate sono illustrati circuiti idraulici, provvisti di rispettive pompe e valvole, che non verranno descritti in dettaglio nel seguito, in quanto anch?essi ben noti a un tecnico del settore. It should be noted that in the following description and in the attached figures, as they are well known to a person skilled in the sector, numerous components, accessories and instruments normally supplied with all dyeing machines, such as for example bath level regulators dyeing units, thermoregulation units, preparation vessels, recovery vessels for dyeing baths and supply of auxiliary products, automatic dosing systems, command and control instruments, etc. It should also be noted that the enclosed figures illustrate hydraulic circuits, provided with respective pumps and valves, which will not be described in detail below, as they are also well known to a person skilled in the art.
Con riferimento alle figure, viene mostrata una macchina per la tintura di filati in rocche secondo la presente invenzione. La macchina di tintura ? indicata complessivamente con il numero di riferimento 10. La macchina di tintura 10 ? predisposta per effettuare la tintura di una pluralit? di rocche di filato S sia con indaco e altri coloranti a riduzione, in ambiente inerte, preferibilmente sotto azoto, sia con altre classi di coloranti, in aria. With reference to the figures, a machine for dyeing yarns on cones according to the present invention is shown. The dyeing machine ? indicated overall with the reference number 10. The dyeing machine 10 ? prepared to carry out the dyeing of a plurality? of cones of yarn S both with indigo and other reduction dyestuffs, in an inert environment, preferably under nitrogen, and with other classes of dyestuffs, in air.
La macchina di tintura 10 comprende almeno un?apparecchiatura di tintura 12 provvista di un involucro 14 che racchiude almeno un comparto di tintura 16. L?apparecchiatura di tintura 12 ? inoltre provvista di almeno un elemento di chiusura 18 a tenuta ermetica, ricavato sull?involucro 14 e che consente l?accesso al comparto di tintura 16. Nell?esempio di realizzazione delle figure 1 e 2 sono preferibilmente previsti due distinti elementi di chiusura 18, posti rispettivamente su due lati contrapposti dell?apparecchiatura di tintura 12. The dyeing machine 10 comprises at least one dyeing apparatus 12 provided with a casing 14 enclosing at least one dyeing compartment 16. The dyeing apparatus 12 ? furthermore provided with at least one hermetically sealed closing element 18, obtained on the casing 14 and which allows access to the dyeing compartment 16. In the embodiment of figures 1 and 2, two distinct closing elements 18 are preferably provided, placed respectively on two opposite sides of the dyeing apparatus 12.
La macchina di tintura 10 comprende inoltre almeno una incastellatura porta-materiale 20, che ? ruotabilmente montata entro il comparto di tintura 16 e che ? predisposta per ruotare, tramite almeno un perno di rotazione 22, attorno a un asse di rotazione A passante per il perno di rotazione 22. La rotazione della incastellatura porta-materiale 20 pu? essere comandata, in maniera di per s? nota, da uno o pi? motori elettrici 38 oppure da altri mezzi di movimentazione idonei allo scopo. The dyeing machine 10 further comprises at least one material-holding frame 20, which is rotatably mounted within the dyeing compartment 16 and what? arranged to rotate, by means of at least one rotation pin 22, around a rotation axis A passing through the rotation pin 22. The rotation of the material-holding frame 20 can? be commanded, in a way per s? note, from one or more electric motors 38 or by other handling means suitable for the purpose.
La macchina di tintura 10 comprende inoltre almeno un serbatoio 24, 26, che contiene almeno un bagno di tintura B, e almeno un circuito idraulico 28, che ? idraulicamente collegato a ciascun serbatoio 24, 26 e all?apparecchiatura di tintura 12 per alimentare il bagno di tintura B da ciascun serbatoio 24, 26 al comparto di tintura 16 e viceversa. La macchina di tintura 10 comprende altres? una pluralit? di mezzi di supporto e di fissaggio 30 che sostengono e trattengono un numero variabile di rocche di filato S dal loro interno. In altre parole, la convenzionale anima (usualmente denominata ?tubetto?) a forma di cilindro o tronco di cono sulla quale ? avvolto il filato per formare una rispettiva rocca di filato S ? innestata all?esterno dei mezzi di supporto e di fissaggio 30. Questi mezzi di supporto e di fissaggio 30 sono adatti a ricevere un numero variabile di rocche di filato S, anche di differenti lunghezze/altezze, e sono preferibilmente realizzati sotto forma di aste o bastoni opportunamente sagomati e dimensionati sia per quanto riguarda la loro lunghezza, sia per quanto riguarda il loro diametro. Ad esempio, nella configurazione della macchina di tintura 10 di figura 1 ciascun mezzo di supporto e di fissaggio 30 ? predisposto per contenere due rocche di filato S, mentre nella configurazione della macchina di tintura 10 di figura 3 ciascun mezzo di supporto e di fissaggio 30 ? predisposto per contenere cinque rocche di filato S. The dyeing machine 10 also comprises at least one tank 24, 26, which contains at least one dye bath B, and at least one hydraulic circuit 28, which is hydraulically connected to each tank 24, 26 and to the dyeing apparatus 12 to feed the dye bath B from each tank 24, 26 to the dyeing compartment 16 and vice versa. Does the dyeing machine 10 also comprise? a plurality? of support and fastening means 30 which support and retain a variable number of spools of yarn S from within them. In other words, the conventional core (usually referred to as a ?tube?) in the shape of a cylinder or truncated cone on which wound the yarn to form a respective package of yarn S ? inserted outside the support and fastening means 30. These support and fastening means 30 are suitable for receiving a variable number of spools of yarn S, also of different lengths/heights, and are preferably made in the form of rods or suitably shaped and sized sticks both as regards their length and as regards their diameter. For example, in the configuration of the dyeing machine 10 of figure 1 each support and fixing means 30? arranged to contain two reels of yarn S, while in the configuration of the dyeing machine 10 of figure 3 each support and fastening means 30 is designed to hold five spools of yarn S.
I mezzi di supporto e di fissaggio 30 delle rocche di filato S sono montati, preferibilmente in maniera fissa, sulla incastellatura porta-materiale 20. Le rocche di filato S sono a loro volta infilate sui mezzi di supporto e di fissaggio 30 e sono inseribili nel comparto di tintura 16 ed estraibili da tale comparto di tintura 16 attraverso ciascun elemento di chiusura 18. Di preferenza, nell?esempio di realizzazione delle figure 1 e 2, i mezzi di supporto e di fissaggio 30 delle rocche di filato S sono montati su due pareti laterali 40, 42 contrapposte della incastellatura porta-materiale 20 e sono accessibili dai due lati contrapposti dell?apparecchiatura di tintura 12 attraverso gli appositi elementi di chiusura 18 a tenuta ermetica. The support and fastening means 30 of the reels of yarn S are mounted, preferably in a fixed manner, on the material-holding frame 20. The reels of yarn S are in turn inserted on the support and fastening means 30 and can be inserted into the dyeing compartment 16 and extractable from this dyeing compartment 16 through each closure element 18. Preferably, in the embodiment of figures 1 and 2, the support and fastening means 30 of the yarn reels S are mounted on two opposite side walls 40, 42 of the material-holding frame 20 and are accessible from the two opposite sides of the dyeing apparatus 12 through the appropriate hermetically sealed closure elements 18.
Sia la incastellatura porta-materiale 20, sia i mezzi di supporto e di fissaggio 30 delle rocche di filato S sono internamente provvisti di rispettivi condotti 32, 34 di alimentazione del bagno di tintura B. Questi condotti 32, 34 sono idraulicamente collegati al circuito idraulico 28 per erogare direttamente e unidirezionalmente il bagno di tintura B dall?interno all?esterno di ciascuna rocca di filato S tramite una pluralit? di fori di erogazione 36 ricavati sui mezzi di supporto e di fissaggio 30 delle rocche di filato S. Both the material-holding frame 20 and the support and fixing means 30 of the yarn reels S are internally provided with respective ducts 32, 34 for feeding the dyebath B. These ducts 32, 34 are hydraulically connected to the hydraulic circuit 28 to directly and unidirectionally deliver the dye bath B from the inside to the outside of each package of yarn S through a plurality of of dispensing holes 36 obtained on the support and fixing means 30 of the yarn reels S.
Nell?esempio di realizzazione delle figure 1 e 2 l?asse di rotazione A ? un asse sostanzialmente orizzontale. Sia l?involucro 14, sia la incastellatura porta-materiale 20 hanno quindi una forma preferibilmente circolare in sezione verticale trasversale (vedere figura 2), vale a dire una sezione ottenuta lungo un piano ortogonale all?asse di rotazione orizzontale A della incastellatura porta-materiale 20. In base a questa configurazione, i due lati contrapposti dell?apparecchiatura di tintura 12 hanno una forma circolare e quindi l?involucro 14, cos? come il comparto di tintura 16 al suo interno, hanno una forma cilindrica. Infatti anche i due elementi di chiusura 18 contrapposti, che sono sostanzialmente verticali e quindi ortogonali rispetto all?asse di rotazione orizzontale A della incastellatura portamateriale 20, hanno una forma circolare. In the embodiment of figures 1 and 2 the axis of rotation A ? a substantially horizontal axis. Both the casing 14 and the material-holding frame 20 therefore have a preferably circular shape in transversal vertical section (see figure 2), i.e. a section obtained along a plane orthogonal to the horizontal rotation axis A of the material-holding frame material 20. On the basis of this configuration, the two opposite sides of the dyeing apparatus 12 have a circular shape and therefore the casing 14, so? like the dye compartment 16 therein, they have a cylindrical shape. In fact also the two opposite closing elements 18, which are substantially vertical and therefore orthogonal with respect to the horizontal rotation axis A of the material-holding frame 20, have a circular shape.
Sempre secondo l?esempio di realizzazione delle figure 1 e 2 i mezzi di supporto e di fissaggio 30 delle rocche di filato S sono disposti preferenzialmente, sulle due pareti laterali 40, 42 contrapposte della incastellatura porta-materiale 20, secondo una configurazione circonferenziale rispetto all?asse di rotazione orizzontale A della incastellatura porta-materiale 20. I mezzi di supporto e di fissaggio 30 delle rocche di filato S sono quindi preferibilmente posti in prossimit? della superficie interna della parete frontale cilindrica dell?involucro 14, come mostrato ad esempio nelle figure 1 e 2. Again according to the embodiment of figures 1 and 2, the support and fastening means 30 of the yarn reels S are preferably arranged, on the two opposite side walls 40, 42 of the material-holding frame 20, according to a circumferential configuration with respect to the horizontal axis of rotation A of the material-holding frame 20. The support and fixing means 30 of the yarn reels S are therefore preferably placed near the axis of rotation A. of the inner surface of the cylindrical front wall of the casing 14, as shown for example in figures 1 and 2.
Nell?esempio di realizzazione delle figure 1 e 2, come mostrato in particolare in figura 1, la incastellatura porta-materiale 20 comprende una coppia di pareti laterali 40, 42 preferibilmente circolari, sostanzialmente piane, contrapposte e ortogonali rispetto all?asse di rotazione orizzontale A della incastellatura porta-materiale 20. Queste pareti laterali 40, 42 sono rese solidali circonferenzialmente, in modo da formare tra loro un corpo cavo per il passaggio dei condotti 32 che alimentano il bagno di tintura B verso le rocche di filato S fissate sui rispettivi mezzi di supporto e di fissaggio 30. Questi mezzi di supporto e di fissaggio 30, cos? come le rocche di filato S, sono quindi disposti parallelamente rispetto all?asse di rotazione orizzontale A della incastellatura porta-materiale 20. In the embodiment of figures 1 and 2, as shown in particular in figure 1, the material-holding frame 20 comprises a pair of side walls 40, 42, preferably circular, substantially flat, opposite and perpendicular to the axis of horizontal rotation A of the material-holding frame 20. These side walls 40, 42 are made integral circumferentially, so as to form a hollow body between them for the passage of the ducts 32 which feed the dyeing bath B towards the yarn reels S fixed on the respective support and fixing means 30. These support and fixing means 30, so? like the yarn reels S, they are therefore arranged parallel to the horizontal rotation axis A of the material-holding frame 20.
Di preferenza, ciascun elemento di chiusura 18 a tenuta ermetica delle due pareti laterali dell?involucro 14 ha dimensioni idonee per il carico e lo scarico delle rocche di filato S dai rispettivi mezzi di supporto e di fissaggio 30 posti sulla incastellatura porta-materiale 20 nell?apparecchiatura di tintura 12. Sempre di preferenza, l?involucro 14 ? provvisto di almeno un collettore inferiore 44 per la raccolta del bagno di tintura B che fuoriesce dalle rocche di filato S. Ciascun collettore inferiore 44 ? idraulicamente collegato, tramite il circuito idraulico 28, ai serbatoi 24, 26 per consentire il ricircolo del bagno di tintura B. Preferably, each hermetically sealed closure element 18 of the two side walls of the casing 14 has suitable dimensions for loading and unloading the reels of yarn S from the respective support and fastening means 30 located on the material-holding frame 20 in the ?dyeing apparatus 12. Always preferably, the wrapper 14 ? provided with at least one lower manifold 44 for collecting the dye bath B which emerges from the yarn cones S. Each lower manifold 44 is hydraulically connected, through the hydraulic circuit 28, to the tanks 24, 26 to allow the recirculation of the dye bath B.
I due differenti esempi di realizzazione della macchina di tintura 10, l?uno mostrato in figura 1 e l?altro in figura 3, si distinguono per il differente concetto costruttivo e di posizionamento delle rocche di filato S. Nell?esempio di realizzazione di figura 3, infatti, le rocche di filato S, cos? come i rispettivi mezzi di supporto e di fissaggio 30, sono disposte in verticale. Di conseguenza, anche l?asse di rotazione A della incastellatura porta-materiale 20 ? un asse sostanzialmente verticale. Risulta tuttavia preferibile il posizionamento delle rocche di filato S in orizzontale in quanto, durante le stasi senza irrorazione del bagno di tintura B, previste nel ciclo tintoriale, anche se effettuate in rotazione lenta, il posizionamento delle rocche di filato S in verticale faciliterebbe il dannoso percolamento del bagno di tintura B nella parte inferiore delle rocche di filato S, causando difformit? nei risultati tintoriali. The two different embodiments of the dyeing machine 10, one shown in figure 1 and the other in figure 3, are distinguished by the different constructive concept and positioning of the yarn reels S. In the embodiment of figure 3 , in fact, the cones of yarn S, cos? like the respective support and fastening means 30, they are arranged vertically. Consequently, also the axis of rotation A of the material-holding frame 20 is? a substantially vertical axis. However, it is preferable to position the yarn cones S horizontally since, during the stasis without spraying of the dye bath B, foreseen in the dyeing cycle, even if carried out in slow rotation, the vertical positioning of the yarn cones S would facilitate the damaging percolation of the dye bath B in the lower part of the yarn cones S, causing discrepancies? in dye results.
Di preferenza, indipendentemente dall?esempio di realizzazione, la macchina di tintura 10 pu? comprendere un primo serbatoio 24 a tenuta ermetica, contenente un bagno di tintura B a base di indaco e una quantit? necessaria di azoto N, e un secondo serbatoio 26 a tenuta ermetica, che ? idraulicamente collegato al primo serbatoio 24 a tenuta ermetica e che opera da serbatoio ausiliario per il bagno di tintura B a base di indaco e per la quantit? necessaria di azoto N. Il circuito idraulico 28 pu? inoltre comprendere uno o pi? circuiti 46 di alimentazione di azoto N e aria, idraulicamente collegati al primo serbatoio 24 a tenuta ermetica e al secondo serbatoio 26 a tenuta ermetica, cos? da alimentare azoto N entro il comparto di tintura 16. In entrambi gli esempi di realizzazione della macchina di tintura 10 l?apparecchiatura di tintura 12 pu? anche essere internamente provvista di almeno una camera 48 avente la funzione di polmone di riduzione del volume di azoto N contenuto nel comparto di tintura 16. Preferably, regardless of the embodiment, the dyeing machine 10 can comprise a first hermetically sealed tank 24, containing an indigo-based dye bath B and a quantity necessary nitrogen N, and a second hermetically sealed tank 26, which ? hydraulically connected to the first hermetically sealed tank 24 and which operates as an auxiliary tank for the indigo-based dye bath B and for the quantity? necessary nitrogen N. The hydraulic circuit 28 pu? also include one or more nitrogen N and air supply circuits 46, hydraulically connected to the first hermetically sealed tank 24 and to the second hermetically sealed tank 26, so to be supplied with nitrogen N within the dyeing compartment 16. In both embodiments of the dyeing machine 10 the dyeing apparatus 12 can? also be internally provided with at least one chamber 48 having the function of a lung for reducing the volume of nitrogen N contained in the dyeing compartment 16.
Almeno uno dei serbatoi 24, 26 pu? altres? essere provvisto di mezzi di termoregolazione 50 del bagno di tintura B. Questi mezzi di termoregolazione 50 possono essere costituiti da una o pi? serpentine di riscaldamento e/o di raffreddamento del bagno di tintura B. In assenza di circolazione del bagno di tintura B, la macchina di tintura 10 pu? anche provvedere direttamente alla centrifugazione e, previo scarico dell?azoto N, con entrata di aria, alla ossidazione delle rocche di filato S, tenendo in rotazione lenta la incastellatura porta-materiale 20 attorno al proprio asse di rotazione A. La macchina di tintura 10, per la sua particolare conformazione costruttiva e di circolazione del bagno di tintura B, permette infatti di operare con un rapporto molto basso tra il peso del filato e il volume del bagno di tintura B, indicativamente pari a 1/5, contro un valore di 1/10 delle macchine di tintura secondo la tecnica nota, nonch? di centrifugare e ossidare, direttamente al proprio interno, le rocche di filato S tinte. At least one of the tanks 24, 26 pu? otherwise? be provided with thermoregulation means 50 of the dye bath B. These thermoregulation means 50 can consist of one or more? heating and/or cooling coils of the dye bath B. In the absence of circulation of the dye bath B, the dyeing machine 10 can? also provide directly for the centrifugation and, after discharge of the nitrogen N, with the entry of air, for the oxidation of the yarn reels S, keeping the material-holding frame 20 in slow rotation around its axis of rotation A. The dyeing machine 10 , due to its particular constructive conformation and circulation of the dye bath B, in fact allows to operate with a very low ratio between the weight of the yarn and the volume of the dye bath B, approximately equal to 1/5, against a value of 1/10 of the dyeing machines according to the prior art, as well as? to centrifuge and oxidize the dyed S yarn cones directly inside.
La macchina di tintura 10 ? inoltre in grado di tingere in ambiente inerte: si tratta di una particolare e vantaggiosa tecnologia ecologica, descritta nei documenti EP 1771617 B1 ed EP 1971713 B1 a nome della stessa richiedente, nonch? nel documento EP 3464702 A1. La macchina di tintura 10 pu? essere impiegata, allo scopo di aumentarne sensibilmente la produttivit?, solo per la fase prettamente tintoriale del ciclo operativo, mentre invece le restanti operazioni iniziali (imbibizione, purga, pre-tintura, ecc.) e finali (lavaggi, saponatura, ammorbidente, sovratintura ecc.) possono anche essere eseguite nelle tradizionali macchine di tintura. The dyeing machine 10 ? furthermore able to dye in an inert environment: it is a particular and advantageous ecological technology, described in the documents EP 1771617 B1 and EP 1971713 B1 in the name of the same Applicant, as well as in document EP 3464702 A1. The dyeing machine 10 can? be used, in order to significantly increase productivity, only for the purely dyeing phase of the operating cycle, while the remaining initial operations (soaking, scouring, pre-dyeing, etc.) and final (washing, soaping, softener, overdyeing etc.) can also be performed in traditional dyeing machines.
La particolare forma costruttiva preferita della macchina di tintura 10 e della sua incastellatura porta-materiale 20 rotante, provvista di molteplici mezzi di supporto e fissaggio 30 contrapposti delle rocche di filato S, ciascuno con una o pi? rocche di filato S, ? stata studiata per: The particular preferred constructional form of the dyeing machine 10 and of its rotating material-holding frame 20, provided with multiple opposing support and fastening means 30 of the yarn reels S, each with one or more? cones of yarn S, ? been studied for:
- poter operare, in modo sequenziale, con le rocche di filato S da tingere, che non vengono mai immerse nel bagno di tintura B, con il vantaggio di ridurne sensibilmente il volume di tale bagno di tintura B, con conseguente drastica riduzione dei suoi vari componenti chimici, dei consumi energetici e di acqua; - to be able to operate, in a sequential way, with the cones of yarn S to be dyed, which are never immersed in the dyeing bath B, with the advantage of significantly reducing the volume of this dyeing bath B, with a consequent drastic reduction of its various chemical components, energy and water consumption;
- operare in ambiente inerte, sotto azoto N, in modo che il bagno di tintura B presente nelle rocche (non immerse) alloggiate su tutti i mezzi di supporto e di fissaggio 30 della incastellatura porta-materiale 20 rotante, nelle fasi operative interessate, non si ossidi, ma continui la sua azione di diffusione e fissazione nella fibra tessile; - operate in an inert environment, under nitrogen N, so that the dye bath B present in the bobbins (not immersed) housed on all the support and fastening means 30 of the rotating material-holding frame 20, in the operating phases concerned, does not oxidizes, but continues its action of diffusion and fixation in the textile fiber;
- operare con la incastellatura porta-materiale 20 in rotazione lenta, alimentando in pressione il bagno di tintura B nelle rocche di filato S, per assicurare il migliore interscambio bagno di tintura/fibra tessile; - operate with the material-holding frame 20 in slow rotation, feeding the dye bath B under pressure into the yarn reels S, to ensure the best dye bath/textile fiber interchange;
- ridurre il volume dell?azoto N nel comparto di tintura 16 alla sola corona perimetrale di quest?ultimo, grazie ai polmoni di riduzione 48, per diminuire il consumo di azoto N con anche il vantaggio di accorciare il tempo per l?inertizzazione; - reduce the volume of nitrogen N in the dyeing compartment 16 only to the perimeter crown of the latter, thanks to the reduction lungs 48, to reduce the consumption of nitrogen N with also the advantage of shortening the inertization time;
- poter tingere, flessibilmente, secondo necessit? e a capacit? variabili, ossia con le rocche di filato S posizionate, in modo bilanciato, in numero differente sui vari mezzi di supporto e di fissaggio 30 della incastellatura porta-materiale 20; - be able to dye, flexibly, according to need? and at capacity? variable, ie with the reels of yarn S positioned, in a balanced manner, in different numbers on the various support and fastening means 30 of the material-holding frame 20;
- rendere facili ed ergonomiche le operazioni di carico/scarico delle rocche di filato S; - make the loading/unloading operations of the yarn cones S easy and ergonomic;
- garantire, dopo l?idroestrazione finale, una umidit? residua uniforme tra le rocche di filato S, assicurata dal fatto che queste rocche di filato S sono preferibilmente disposte in orizzontale su di un unico raggio di rotazione. Oltre alle particolari caratteristiche di cui sopra, il fatto di operare in ambiente inerte, preferibilmente sotto azoto N, permette alla macchina di tintura 10 secondo la presente invenzione di aggiornare il noto ciclo operativo di tintura con indaco, costituito essenzialmente da tre fasi operative che si ripetono pi? volte (impregnazione del filato con il leuco, eliminazione dell?eccesso di bagno di tintura in esso contenuto e ossidazione del filato tinto). A questo ciclo operativo si pu? infatti aggiungere una quarta fase operativa, vale a dire quella della diffusione/fissazione del leuco in ambiente inerte. Inoltre, operando sotto azoto, vale a dire in ambiente inerte, il bagno di tintura B che impregna le rocche di filato S in trattamento, che non sono mai immerse in tale bagno di tintura B sia nelle fasi di alimentazione, sia nelle stasi intermedie, non solo non si ossida ma, permanendo allo stato leuco, continua nella sua azione di diffusione e fissazione nella fibra. - guarantee, after the final hydroextraction, a humidity? uniform residual between the spools of yarn S, ensured by the fact that these spools of yarn S are preferably arranged horizontally on a single radius of rotation. In addition to the above particular characteristics, the fact of operating in an inert environment, preferably under N nitrogen, allows the dyeing machine 10 according to the present invention to update the known indigo dyeing operating cycle, essentially consisting of three operating phases which repeat more times (impregnation of the yarn with leuco, elimination of the excess dye bath it contains and oxidation of the dyed yarn). At this operating cycle you can? in fact add a fourth operating phase, namely that of the diffusion/fixation of the leuco in an inert environment. Furthermore, by operating under nitrogen, i.e. in an inert environment, the dye bath B which impregnates the yarn reels S being treated, which are never immersed in this dye bath B both in the feeding phases and in the intermediate stases, not only does it not oxidize but, remaining in the leuco state, it continues in its action of diffusion and fixation in the fibre.
Operare sotto azoto non solo permette di accorciare sensibilmente i tempi operativi, ma anche di poter eseguire innovativi cicli di tintura monofase, con bagni di tintura ad alta concentrazione, nonch? di ridurre dal 50% all?80% il consumo di soda caustica e di idrosolfito di sodio. Sotto azoto la riduzione chimica dell?indaco ? totale e perfetta e il leuco ? disaggregato in particelle di dimensione nanometrica. Questa caratteristica, rispetto ai sistemi tradizionali, incrementa la capacit? tintoriale dell?indaco, ne migliora la penetrazione e ne intensifica il fissaggio alla fibra, con sensibile risparmio di acqua di lavaggio e con eccellenti risultati in fatto di solidit?, intensit? e brillantezza, caratteristiche essenziali per il filato da impiegarsi in camiceria e maglieria. Operating under nitrogen not only allows you to significantly shorten operating times, but also to be able to perform innovative single-phase dyeing cycles, with highly concentrated dyeing baths, as well as to reduce the consumption of caustic soda and sodium hydrosulphite from 50% to 80%. Under nitrogen, the chemical reduction of indigo ? total and perfect and the leuco ? broken down into nano-sized particles. This feature, compared to traditional systems, increases the capacity? dyeing of the indigo, improves its penetration and intensifies its fixing to the fibre, with significant saving of washing water and with excellent results in terms of solidity, intensity? and brilliance, essential characteristics for the yarn to be used in shirting and knitwear.
Ulteriori miglioramenti tecnologici sono dati dalla possibilit?, permessa dal basso volume del bagno di tintura B, di applicare in modo economico dei mezzi di termoregolazione 50. In particolare, questi mezzi di termoregolazione 50 possono essere dei mezzi di refrigerazione che consentono, ad esempio, di raffreddare a circa 15?C il bagno di tintura B. A questa temperatura il colorante indaco ha la massima affinit? con la fibra cellulosica, ottenendo cos? una maggiore resa coloristica. Further technological improvements are given by the possibility, allowed by the low volume of the dye bath B, to apply thermoregulation means 50 in an economic way. In particular, these thermoregulation means 50 can be refrigeration means which allow, for example, to cool the dye bath B to about 15?C. At this temperature, the indigo dye has the maximum affinity? with the cellulosic fiber, thus obtaining? greater color rendering.
La macchina di tintura 10 secondo la presente invenzione permette anche di effettuare un innovativo metodo tintoriale che prevede il seguente ciclo operativo, monofase, comunque replicabile ed eseguito in modo totalmente automatico. Questo metodo tintoriale ? da considerarsi comunque indicativo e non vincolante, in quanto adattabile alle varie particolari esigenze produttive, nonch? alla composizione della cucina colori e/o altre attrezzature particolari. The dyeing machine 10 according to the present invention also makes it possible to carry out an innovative dyeing method which provides for the following single-phase operating cycle, which can in any case be repeated and performed in a totally automatic manner. This dyeing method? to be considered in any case indicative and not binding, as it is adaptable to the various particular production needs, as well as? to the composition of the kitchen colors and/or other particular equipment.
Dopo aver preparato, nel primo serbatoio 24 di preparazione, l?intero quantitativo di bagno di tintura B necessario per tingere un lotto o tutti i singoli lotti costituenti una intera partita di filato, si provvede a trasferire una determinata quantit? di bagno di tintura B, necessaria per un lotto, nel secondo serbatoio 26 ausiliario. Si procede poi a: After having prepared, in the first preparation tank 24, the entire quantity of dyeing bath B necessary to dye a lot or all the individual lots making up an entire lot of yarn, a given quantity is transferred to the first preparation tank 24. of dye bath B, necessary for one batch, in the second auxiliary tank 26. We then proceed to:
a) attraverso i comodi elementi di chiusura 18 laterali, caricare le rocche di filato S asciutte, poste in orizzontale (comunque pretrattabili direttamente in macchina o pretrattate in macchine di tintura secondo la tecnica nota) sui mezzi di supporto e di fissaggio 30 posizionati sulle due pareti laterali 40, 42 della incastellatura portamateriale 20 rotante posta all?interno del comparto di tintura 16; a) through the convenient lateral closing elements 18, load the dry yarn reels S, placed horizontally (in any case pre-treated directly in the machine or pre-treated in dyeing machines according to the known technique) onto the support and fixing means 30 positioned on the two side walls 40, 42 of the rotating material holder frame 20 located inside the dyeing compartment 16;
b) inertizzare il comparto di tintura 16 (e quindi il filato) e il secondo serbatoio 26 ausiliario, dove pu? essere preventivamente inviato il quantitativo di bagno di tintura B necessario, tenendolo in ricircolo interno e sotto azoto N; c) al raggiungimento, nel comparto di tintura 16, di un valore preimpostato di ossigeno residuo, bloccare il ricircolo interno nel secondo serbatoio 26 ausiliario e iniziare l?alimentazione in pressione del bagno di tintura B nelle rocche di filato S, con la incastellatura porta-materiale 20 in rotazione lenta; b) make the dyeing compartment 16 inert (and therefore the yarn) and the second auxiliary tank 26, where can it? the necessary quantity of dye bath B must be sent in advance, keeping it in internal recirculation and under N nitrogen; c) when a pre-set residual oxygen value is reached in the dyeing compartment 16, block the internal recirculation in the second auxiliary tank 26 and start the pressurized feed of the dyeing bath B into the yarn reels S, with the frame carrying - material 20 in slow rotation;
d) tingere le rocche di filato S, nelle condizioni necessarie e per un tempo prestabilito, sempre con la incastellatura porta-materiale 20 in rotazione lenta; d) dyeing the cones of yarn S, under the necessary conditions and for a predetermined time, always with the material-holding frame 20 in slow rotation;
e) a tempo scaduto, avviare per un periodo di tempo predefinito, a velocit? preimpostata, la rotazione della incastellatura porta-materiale 20 per l?espulsione dalle rocche di filato S del bagno di tintura interstiziale, con recupero del bagno di tintura interstiziale stesso nel secondo serbatoio 26 ausiliario; e) when time is up, start for a predefined period of time, at speed? the rotation of the material-holding frame 20 for the expulsion from the yarn reels S of the interstitial dye bath is pre-set, with recovery of the interstitial dye bath itself in the second auxiliary tank 26;
f) mantenere sempre sotto azoto N le rocche di filato S, per un periodo di tempo predefinito, con la incastellatura porta-materiale 20 in rotazione lenta, per la diffusione/fissazione del colorante nella fibra; f) always keeping the reels of yarn S under nitrogen N, for a predefined period of time, with the material-holding frame 20 in slow rotation, for the diffusion/fixation of the dye in the fibre;
g) ripetere eventualmente le operazioni c), d), e) f); g) if necessary repeat operations c), d), e) f);
h) centrifugare le rocche di filato S, sempre sotto azoto N, per un periodo di tempo predefinito, con recupero del bagno di tintura B estratto nel secondo serbatoio 26 ausiliario; h) centrifuging the reels of yarn S, again under nitrogen N, for a predefined period of time, with recovery of the dye bath B extracted in the second auxiliary tank 26;
i) isolare il comparto di tintura 16 dal circuito idraulico 28 di alimentazione/regolazione dell?azoto N; i) isolating the dyeing compartment 16 from the hydraulic circuit 28 for the supply/regulation of nitrogen N;
j) de-inertizzare il comparto di tintura 16; j) de-inert the dyeing compartment 16;
k) immettere aria compressa all?interno delle rocche di filato S, con la incastellatura portamateriale 20 in rotazione lenta, per un periodo di tempo predefinito, cos? da ottenere l?ossidazione del colorante; k) to introduce compressed air into the cones of yarn S, with the material holder frame 20 in slow rotation, for a predefined period of time, so as to to obtain the oxidation of the dye;
l) effettuare, con o senza centrifugazione intermedia, eventuali lavaggi e/o trattamenti finali sulle rocche di filato S (che ? anche possibile eseguire nelle macchine di tintura secondo la tecnica nota per aumentare la produttivit? della macchina di tintura 10 secondo la presente invenzione); l) carry out, with or without intermediate centrifugation, possible washing and/or final treatments on the cones of yarn S (which can also be carried out in dyeing machines according to the prior art to increase the productivity of the dyeing machine 10 according to the present invention );
m) effettuare una eventuale centrifugazione finale delle rocche di filato S (se eseguito il punto l); m) carry out a possible final centrifugation of the spools of yarn S (if point 1 has been carried out);
n) scaricare le rocche di filato S dalla incastellatura porta-materiale 20 e dai rispettivi mezzi di supporto e di fissaggio 30 per l?asciugamento finale di tali rocche di filato S. n) unloading the spools of yarn S from the material-holding frame 20 and from the respective support and fixing means 30 for the final drying of these spools of yarn S.
Agli effetti ecologici ed economici, si precisa che i bagni di tintura esausti provenienti dalla tintura dei singoli lotti possono essere recuperati in un apposito recipiente (non mostrato) e, previa titolazione e aggiunta delle opportune integrazioni dei vari componenti, nuovamente reimpiegati. Naturalmente, con i dovuti adattamenti e semplificazioni, il suddetto ciclo operativo ? vantaggiosamente impiegabile anche con le altre classi di coloranti differenti dall?indaco. For ecological and economic purposes, it should be noted that the exhausted dye baths deriving from the dyeing of the individual lots can be recovered in a special container (not shown) and, after titration and addition of the appropriate integrations of the various components, reused again. Of course, with the necessary adaptations and simplifications, the aforementioned operating cycle? it can also be advantageously used with other classes of dyestuffs other than indigo.
In pratica, la macchina di tintura 10 con indaco secondo la presente invenzione permette, a differenza delle macchine ad autoclave, non solo di poter operare secondo il particolare metodo operativo plurifase, proprio del colorante indaco, ma anche con nuovi speciali cicli monofase, tutti eseguibili al suo interno, senza spostamento del filato, con drastiche riduzioni del rapporto tra il peso del filato e il volume del bagno di tintura, del consumo energetico, di mano d?opera e dei tempi operativi, di prodotti chimici e, soprattutto, di acqua. Il tutto in modo razionale, semplice, pratico e soprattutto economico ed ecosostenibile. Rispetto alle macchine di tintura secondo la tecnica nota, la macchina di tintura 10 secondo la presente invenzione ? strutturalmente semplificata e, pur essendo pi? completa, pratica e razionale, ? di impegno economico sensibilmente inferiore In practice, the indigo dyeing machine 10 according to the present invention allows, unlike the autoclave machines, not only to be able to operate according to the particular multi-phase operating method, typical of the indigo dye, but also with new special single-phase cycles, all of which can be performed inside, without displacement of the yarn, with drastic reductions in the ratio between the weight of the yarn and the volume of the dye bath, energy consumption, manpower and operating times, chemical products and, above all, water . All in a rational, simple, practical and above all economic and eco-sustainable way. With respect to the dyeing machines according to the prior art, the dyeing machine 10 according to the present invention is structurally simplified and, despite being more? complete, practical and rational, ? significantly lower economic commitment
Si ? cos? evidenziato che la macchina per la tintura di filati in rocche secondo la presente invenzione realizza gli scopi in precedenza evidenziati, ottenendo in particolare i seguenti vantaggi: Yes ? what? it has been pointed out that the machine for dyeing yarns on cones according to the present invention achieves the objects previously highlighted, in particular obtaining the following advantages:
- unica macchina, a due fronti operativi, per la tintura sotto azoto con indaco e altri coloranti a riduzione, di rocche di filati poste in orizzontale e contrapposte su di una incastellatura interna rotante, con possibilit? di idroestrazione e ossidazione del bagno di tintura; - single machine, with two operating fronts, for dyeing under nitrogen with indigo and other reduction dyestuffs, of spools of yarn placed horizontally and opposite each other on an internal rotating frame, with the possibility of of hydroextraction and oxidation of the dye bath;
- rapporto tra il volume del bagno di tintura e il peso del filato indicativamente inferiore di circa il 50% rispetto alle macchine di tintura secondo la tecnica nota; - ratio between the volume of the dyeing bath and the weight of the yarn indicatively about 50% lower than in dyeing machines according to the prior art;
- recupero e reimpiego del bagno di tintura con indaco; - recovery and reuse of the indigo dye bath;
- esecuzione diretta, internamente, dei completi cicli operativi di tintura; - direct execution, internally, of the complete dyeing operating cycles;
- ciclo tintoriale ecologico, sotto azoto, con indaco e coloranti a riduzione; - ecological dyeing cycle, under nitrogen, with indigo and reduction dyes;
- migliore diffusione e fissazione del colorante indaco alla fibra; - better diffusion and fixation of the indigo dye to the fibre;
- possibilit? di refrigerazione del bagno di tintura con indaco per incrementare la gi? maggiore resa tintoriale; - possibility? of refrigeration of the dye bath with indigo to increase the gi? greater dye yield;
- drastica riduzione del consumo di soda caustica e di idrosolfito di sodio, con indaco e altri coloranti a riduzione; - drastic reduction in the consumption of caustic soda and sodium hydrosulphite, with indigo and other reduction dyes;
- riduzione dei consumi energetici; - reduction of energy consumption;
- riduzione del consumo di acqua; - reduction of water consumption;
- drastica riduzione dei solfiti e dei solfati nelle acque reflue; - drastic reduction of sulphites and sulphates in waste water;
- riduzione dei tempi di tintura; - reduction of dyeing times;
- riduzione dei costi di produzione; - reduction of production costs;
- possibilit? di cicli monofase con bagni di tintura con indaco ad alta concentrazione; - possibility? of single-phase cycles with dye baths with highly concentrated indigo;
- massima flessibilit? operativa; - maximum flexibility operational;
- possibilit? di tingere anche con altre classi di coloranti (in aria) differenti dall?indaco; - possibility? to dye also with other classes of dyes (in air) different from indigo;
- possibilit? di tingere a capacit? variabile in modo semplice; - possibility? to dye at capacity? variable in a simple way;
- possibilit? di effettuare le fasi di pre- e posttrattamento delle rocche nelle macchine di tintura secondo la tecnica nota; - possibility? carrying out the pre- and post-treatment steps of the cones in the dyeing machines according to the prior art;
- possibilit? di costruire la macchina anche per funzionamento sotto pressione statica, per tinture differenti dall?indaco, con temperature superiori a 100?C. - possibility? to build the machine also for operation under static pressure, for dyes other than indigo, with temperatures higher than 100?C.
La macchina per la tintura di filati in rocche cos? concepita ? suscettibile in ogni caso di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonch? le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche. The machine for dyeing yarns in cones so? conceived ? in any case susceptible to numerous modifications and variations, all included in the same inventive concept; moreover all the details can be replaced by technically equivalent elements. In practice, the materials used, as well as? the shapes and dimensions may be any according to the technical requirements.
L?ambito di tutela dell?invenzione ? pertanto definito dalle rivendicazioni allegate. The scope of protection of the invention ? therefore defined by the attached claims.
Claims (15)
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| IT102021000001088A IT202100001088A1 (en) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | MACHINE FOR ECO-SUSTAINABLE DYEING, WITH INDIGO AND OTHER REDUCING DYES, OF YARNS WOUND ON CONES AND OTHER SIMILAR PACKAGING |
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-01-13 WO PCT/IB2022/050236 patent/WO2022157602A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022157602A1 (en) | 2022-07-28 |
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