ITFI20060236A1 - Procedimento di stampa su manufatti tessili incotone, fibre cellulosiche naturali o loro misti, e manufatti tessili cosi' ottenuti - Google Patents
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Description
2 BI760F Descrizione dell’ Invenzione Industriale dal titolo:
"PROCEDIMENTO DI STAMPA SU MANUFATTI TESSILI IN COTONE, FIBRE CELLULOSICHE NATURALI O LORO MISTI, E MANUFATTI TESSILI COSÌ OTTENUTI’" a nome della ditta italiana STAMPERIA .ALT AIR S.r.l., con sede a Prato.
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La presente invenzione riguarda il settore della produzione tessile. Più specificamente, essa ha per oggetto un nuovo procedimento per la realizzazione di particolari ed inediti disegni mediante stampa su manufatti (tessuti o capi confezionati) in cotone o altre fibre cellulosiche naturali, pure o allo stato misto.
La stampa tessile, in termini generali, consiste nell’applicazione a manufatti tessili di paste da stampa contenenti coloranti o pigmenti, seguite da una o più fasi, comprendenti normalmente trattamenti fisici e/o chimici, aventi lo scopo di fissare stabilmente e localmente le sostanze colorate. Per ima più precisa, seppur sintetica, disamina delle varie tipologie di stampa tradizionali, si rimanda alla trattazione nella parte introduttiva della domanda di brevetto italiana per invenzione industriale n. FI2004A000098 a nome della stessa richiedente, e da considerarsi qui incorporata per riferimento.
Per quanto riguarda nello specifico i tessuti in cotone o altre fibre cellulosiche naturali (e loro misti), i procedimenti di stampa a più ampia diffusione sono la stampa diretta o in applicazione (impiegando pigmenti colorati o materie coloranti appartenenti a varie classi tintoriali quali coloranti diretti o sostantivi, reattivi o a riduzione), la stampa per corrosione, la stampa a riserva e la stampa transfer o termostampa. Quest<'>ultima, contrariamente alle tecnologie più tradizionali, prevede di eseguire la stampa non direttamente sul supporto tessile, bensì in due tempi stampando
dapprima un supporto con superficie perfettamente piana e stabile (carta release ) con adatti coloranti, e in un secondo tempo trasferendo il disegno sul tessuto, con processi a calore secco (sublimazione, termoplasticità), o a calore umido (migrazione, vaporizzazione).
E inoltre ben noto il fenomeno della cosiddetta "mercerizzazione” dei manufatti di tipo cotoniero, quando sottoposti all’azione di soluzioni concentrate di sodio idrato e più in generale alcaline. Le soluzioni di alcali concentrati (ad esempio, per l’appunto, di idrossido si sodio in concentrazione tra 150 e 300 g/1), determinano modifiche strutturali dell’ organizzazione delle macromolecole di cellulosa costituenti le fibre di cotone. Queste modifiche portano, come effetto più vistoso, al rigonfiamento delle fibre, che assumono un aspetto più rotondeggiante, e ad un conseguente accorciamento, aumento di elasticità ed aumento deiraffmità tintoriale e della lucentezza.
Nel finissaggio dei materiali tessili, vengono generalmente utilizzati due tipi di trattamento di mercerizzazione: la mercerizzazione sotto tensione e quella senza tensione. La mercerizzazione sotto tensione consiste nel trattare, in particolari condizioni di tensione meccanica, filati ritorti o tessuti di cotone con alcali concentrati, al fine di conferire ai manufatti le caratteristiche già in parte menzionate: aumento dell’affinità e della resa tintoriale, aumento della lucentezza e della brillantezza, miglioramento delle caratteristiche meccaniche, modifica della "mano” dei tessuti ed aumento dell’ elasticità, migliore "copertina” tintoriale del cotone morto e/o immaturo, aumento della stabilità dimensionale dei tessuti sottoposti ai cicli di manutenzione (ad esempio di lavaggio). I trattamenti di mercerizzazione senza tensione, generahnente applicati sui tessuti, esaltano il comportamento elastico dei tessuti stessi e la loro affinità tintoriale, senza però incrementare in maniera significativa la lucentezza.
Atìdrss Soldstìn / {Società Usitene Brevetti S.p.A-) Iscritto all'Albo con il n. SK36 Il fenomeno della mercerizzazione viene talvolta utilizzato nell’ambito di operazioni di stampa, utilizzando paste di stampa che contengono una certa concentrazione di alcali forti, ad esempio sodio idrossido, oppure applicando al substrato tessile, mediante foulardaggio, una soluzione fortemente alcalina concentrata, dopo che il substrato stesso è stato stampato con una resina per riservare P effetto dell’alcale. In entrambi i casi, si lia una successiva fase di stoccaggio (detta fase di '‘relax”) nella quale il materiale stampato viene lasciato a riposo per un tempo variabile tra i 5 e i 15 minuti, per far sì che si sviluppi un effetto di mercerizzazione, localizzato alle zone selettivamente interessate dall 'aggressione alcalina (le zone stampate nel primo caso, quelle non stampate nel secondo).
Si ottengono pertanto dei ricercati effetti legati alle variazioni strutturali localizzate indotte dal processo chimico di mercerizzazione applicato in zone determinate dal disegno o motivo di stampa. In particolare, le fibre di cotone presenti nelle zone venute a contatto con gli alcali concentrati presenti nella pasta di stampa, modificano la loro struttura morfologica, aumentando l’affinità tintoriale, e variando le loro caratteristiche fisico-meccaniche, ad esempio, aumentando vistosamente l’elasticità. Ciò si traduce in rientri del tessuto nelle regioni di mercerizzazione, con conseguenti ondulazioni nelle regioni non trattate.
La tecnica appena descritta, in entrambe le varianti, presenta tuttavia un duplice ordine di inconvenienti. In primo luogo, la fase di stoccaggio comporta un aumento non irrilevante dei tempi produttivi. In secondo luogo, la mercerizzazione nella fase di stoccaggio dà luogo ad una scarsa definizione del disegno delle regioni di mercerizzazione, ed mia rispondenza del disegno finale rispetto a quello originariamente definito dal disegno di stampa. Infatti, nel tempo di stoccaggio/riposo, si assiste ad una migrazione, più o meno pronunciata e incontrollata, della soluzione Andrea Soldatini {Società UaUene Brevetti S.pA-J Iscritto alt Albo con il π. 943E alcalina dalle regioni del tessuto sottoposte all’ applicazione a stampa, dovuta a fenomeni legati alFidrofUicità delle fibre di cotone che inevitabilmente si manifestano in presenza di una soluzione acquosa di alcali concentrati in un tessuto di cotone. La variazione del livello di umidità e soprattuto del pH delle zone stampate adiacenti può generare quindi un’azione idrolitica del legame colorante-fibre, con la conseguente migrazione delle materie coloranti verso le zone a maggiore contenuto di umidità (zone sottoposta a mercerizzazione). Quando inoltre il tessuto è riposto a falda, nel caso di una contestuale stampa tradizionale con coloranti diretti o reattivi o pigmenti, possono anche verificarsi indesiderate macchie di colore per contatto tra le varie falde. L’attrattiva estetica di questa soluzione produttiva risulta cosi gravemente compromessa, e si ha inoltre una scarsa affidabilità e ripetibilità del risultato.
La richiedente ha ora sorprendentemente individuato un nuovo procedimento che, migliorando le tecniche di stampa note sopra descritte, consente di realizzare sul materiale tessile, con tempi produttivi più rapidi, effetti di mercerizzazione selettiva a disegno in cui le regioni di mercerizzazione presentano margini netti e ben definiti, rispondenti in modo affidabile e ripetibile a quelli stabiliti dal disegno di stampa. Vengono così ottenuti risultati estetici realmente inediti, con effetti di increspatura localizzati (effetto crepon ) a disegno di elevatissima nitidezza.
Tale risultato viene raggiunto, secondo la presente invenzione, con un procedimento di stampa utilizzabile su un substrato tessile in cotone o altre fibre cellulosiche naturali e loro misti, le cui caratteristiche essenziali sono definite dalla prima delle rivendicazioni annesse.
D procedimento secondo l’invenzione consiste, in pratica, nell’applicazione, su manufatti in cotone o altre fibre cellulosiche naturali e loro misti (allo stato greggio, oppure purgato purché in assenza di alcali), di paste di stampa contenenti, oltre ad And re 3 Soldatini (Società Italiana Brevetti S.p.A.) \ ino all<'>Albo eor. il ri. S4SE appropriali addensanti imbibenti ed antischiuma e ad ima elevata concentrazione di alcali fotti, degli agenti condizionanti delPumidità (ad esempio polialcoli in generale, ed in particolare glicerina), atti a mantenere nelle zone stampate un tenore di umidità sufficiente a far sviluppare un effetto di mercerizzazione.
Il procedimento prevede inoltre di sottoporre il materiale tessile stampato dapprima ad una fase di asciugatura a temperatura medio-bassa. L'asciugatura impedisce l’instaurarsi di fenomeni di mercerizzazione, evitando al contempo la migrazione degli alcali forti dalle zone di stampa a quelle adiacenti. Nelle zone stampate permane tuttavia, con gli alcali forti e per effetto dei condizionanti utilizzati, un certo tenore di umidità, grazie al quale dopo la fase di asciugatura e con rapporto di un adeguato calore, con un trattamento di vaporizzazione, può svilupparsi e fissarsi un vero e proprio effetto di mercerizzazione. Seguono infine fasi conclusive di lavaggio in corda o in largo e di neutralizzazione.
È proprio il fatto che la mercerizzazione si sviluppa nella fase di vaporizzazione, dopo che l’asciugatura ha bloccato precisamente il disegno nella configurazione originaria stabilita dalla stampa, a far sì che le regioni mercerizzate e quelle non mercerizzale siano separate da contorni netti e definiti, corrispondenti in modo preciso a quelli del disegno di stampa. Le potenzialità estetiche di questo tipo di soluzione produttiva possono cosi essere realmente e pienamente sfruttate, ottenendo risultati in inediti, con effetti crepon a disegno di grande pulizia e nitidezza. Inoltre, l’assenza della fase di stoccaggio, non più necessaria, velocizza il procedimento e lo semplifica, anche dal punto di vista logistico e dei costi produttivi.
La pasta di stampa dotata di proprietà mercerizzanti, può essere neutra oppure colorata purché con coloranti resistenti all’ambiente fortemente alcalino. È così possibile operare, in una singola passata di stampa, anche una colorazione del Andrea Soldatini (Società italiana Brevetti S.p.A.) iscritto all’Albo con il n, S42B manufatto nelle regioni mercerizzate. La colorazione può anche essere effettuata nella parte del disegno non interessata dal mercerizzo, ottenendo colorazioni diverse nei vari cilindri/quadri utilizzati. L’operazione di vaporizzo fìssa gli eventuali colori diretti o reattivi utilizzati; nel caso di stampa a pigmenti, servirà ovviamente anche una successiva fase di polimerizzazione.
Caratteristiche e vantaggi del procedimento di stampa su manufatti tessili in cotone, altre fibre cellulosiche e loro misti per Γ ottenimento di disegni definiti da zone a mercerizzazione differenziata, e dei manufatti così ottenuti secondo la presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di sue forme realizzative, fatta a titolo puramente esemplificativo e non limitativo.
Secondo l’invenzione, il procedimento può essere applicato su substrati tessili costituiti da tessuti ortogonali o a maglia oppure da capi confezionati, di cotone greggio (puro cotone o miste di cotone greggio in alta percentuale purché con fibre resistenti agli alcali forti). Detti manufatti possono quindi essere stampati allo stato di tessuto o capo).
La cronologia delie fasi di lavorazione può essere considerata, in sé e per sé, sovrapponibile a un procedimento di stampa diretta convenzionale. Si avrà quindi in primo luogo la preparazione della pasta di stampa contenente gli alcali forti, i condizionanti di umidità e gli altri componenti ausiliari normalmente presenti nelle tradizionali paste di stampa. Come anticipato, la pasta di stampa può contenere anche materie coloranti, se resistenti agli alcali forti.
L’applicazione della pasta può quindi avvenire con tutti i metodi di applicazione (a quadro, sia a carrello che manomacchina, a cilindro cavo, a cilindro o a rullo), con la velocità che può variare in funzione della tecnica applicata e dei risultati richiesti. La penetrazione della pasta di stampa può altresì essere regolata in funzione dell’effetto /I na<'>.<'>$à<'>■ -:/ (Società Haij*.··,^ S.D.A.1 vistilo EfitAlbO Con i) 13. S43B penetrazione della pasta di stampa può altresì essere regolata in funzione dell’effetto che si vuole ottenere. Il disegno o motivo della matrice di stampa, e conseguentemente il disegno che ne risulterà definito sul tessuto dalle regioni a mercerizzazione differenziata, potrà essere qualsiasi, di tipo geometrico, floreale, fantasia in genere. ;Immediatamente dopo la fase di stampa, che potrà anche prevedere contemporanei passaggi di stampa tradizionali per operare una colorazione del manufatto, si avrà una fase di asciugatura con asciugatrici ad aria calda, a temperatura medio-bassa (compresa tra circa 60° C e 120° C), per il tempo necessario affinché le varie paste stampate, asciugandosi, raggiungano una consistenza tale da fissarsi al tessuto (mantenendo comunque un ceno tenore di umidità per la presenza dei condizionanti). Il tempo varierà a seconda del tipo di tessuto ed anche delle caratteristiche delle attrezzature disponibili. ;Segue ima fase di vaporizzazione, su macelline tradizionali di tipo noto ad un esperto del ramo, con caratteristiche di processo che, a titolo di esempio, possono prevedere fuso di vapore saturo alla temperatura compresa tra circa 95°C e chea 105°C, per una durata del trattamento di circa 10 ÷ 15 minuti. Si è già detto che è in questa fase che si fissa/sviluppa sul substrato tessile la vera e propria azione di mercerizzazione dovuta alla presenza degli alcali forti e delle sostanze umidificanti nella pasta di stampa, mantenuti in posizione nelle regioni desiderate grazie airessiccatura preliminare, e comunque nelle condizioni di umidità idonee ai fini di un adeguato svolgimento della reazione. ;Una fase finale di lavaggio e neutralizzazione ha lo scopo di eliminare i residui di alcali forti della pasta di stampa. Nel caso sia stata effettuata anche una colorazione nelle precedenti fasi di stampa, vengono anche eliminati i pigmenti o coloranti non fissati. Il lavaggio può essere effettuato con processi discontinui o continui in funzione Andrea Sole! et ini [Società Hai<11>·"<0 R, &v>sili S.p.A, Riscritto s(!'Albo con M n. 943& del parco tecnologico disponibile, Le temperature e le altre condizioni di lavaggio sono stabilite in funzione della tipologia di materiale tessile stampato e del tipo di apparecchiatura utilizzata. Tutte le fasi appena descritte si svolgono evidentemente con attrezzature di tipo del tutto noto a un esperto del settore. ;Tornando più specificamente al cuore del procedimento, cioè alla fase di stampa, una modalità preferita per la preparazione di una pasta di stampa con alcali forti, neutra, è espressa dalla ricetta sotto riportata. ;; ;;
L’agente imbibente permette la corretta ed omogenea penetrazione della pasta di stampa nel substrato tessile. La composizione cosi ottenuta viene agitata lentamente e successivamente additivata con addensante, secondo le seguenti specifiche, affinché la pasta acquisti la consistenza idonea in vista del successivo utilizzo. ;; ;;
Si procede quindi ad agitare velocemente la miscela fino ad ottenere la viscosità ;Andre?bordatini ISocieVÈItali&nsi DtevfeUt S.p^A·* ^Iscritto all'Alba con il ndesiderata.
Nel caso di una pasta con proprietà coloranti, una ricetta esemplificativa potrà essere la seguente.
La composizione così ottenuta viene agitata lentamente e successivamente additi vata con addensante, affinché la pasta acquisti la consistenza idonea in vista del successivo utilizzo, con le sostanze coloranti e relative componenti accessorie, il tutto secondo le seguenti specifiche.
Segue agitazione veloce fino alla viscosità desiderata.
Varianti e/o modifiche potranno essere apportale al procedimento di stampa su manufatti tessili in cotone, fibre cellulosiche naturali o loro misti per fi ottenimento di
disegni definiti da zone a mercerizzazione differenziata, e ai manufatti tessili così ottenuti secondo la presente invenzione, senza per questo uscire dall'ambito protettivo dell'invenzione medesima.
Claims (17)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento utilizzabile su un substrato tessile comprendente cotone o altre fibre cellulosiche naturali, il procedimento comprendendo una fase di stampa che prevede l’applicazione diretta di una pasta di stampa su detto substrato, mediante almeno una matrice di stampa recante un disegno da riprodurre, detta pasta di stampa comprendendo una elevata concentrazione di alcali forti atti a definire su detto substrato regioni a struttura morfologica differenziata, in accordo con detto disegno di detta matrice, effetto della mercerizzazione innescata su dette fibre dagli alcali forti, il procedimento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre, immediatamente dopo detta fase di stampa, una fase di asciugatura a temperatura medio-bassa, ed una fase di vaporizzazione di detto substrato, e dal fatto che detta pasta di stampa comprende inoltre agenti condizionanti dell’ umidità atti a mantenere durante detta fase di asciugatura, nelle zone stampate con detta pasta, un tenore di umidità sufficiente a far sviluppare e fissare il vero e proprio effetto di mercerizzazione durante detta fase di vaporizzazione.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detti condizionati dell’umidità sono costituiti da polialcoli.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui detti condizionanti deh’ umidità comprendono glicerina in concentrazione compresa tra circa 30 e circa 50 g per kg di pasta di stampa.
- 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti alcali forti comprendono sodio idrossido, detta pasta di stampa comprendendo sodio idrossido in soluzione 32%, in concentrazione compresa tra circa 500 e circa 850 g per kg di pasta di stampa.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui detta pasta di stampa comprende inoltre materie coloranti resistenti all’ ambiente fortemente alcalino.
- 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui detti condizionanti dell’umidità comprendono glicerina in concentrazione compresa tra circa 100 e circa 150 g per kg di pasta di stampa.
- 7. Procedimento secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detti alcali forti comprendono sodio idrossido, detta pasta di stampa comprendendo sodio idrossido in soluzione 32%, in concentrazione compresa tra circa 700 e circa 850 g per kg di pasta di stampa.
- S. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendi cazioni precedenti, in cui detta pasta di stampa comprende inoltre un addensante
- 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, in cui detto addensante è un addensante sintetico, in concentrazione compresa tra circa 35 e circa 65 g per kg di pasta di stampa.
- 10. Procedimento secondo la rivendicazione 8, in cui detto addensante è un addensante naturale, in concentrazione compresa tra enea 20 e circa 40 g per kg di pasta di stampa.
- 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta pasta di stampa comprende inoltre agenti imbibenti.
- 12. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di asciugatura avviene ad una temperatura compresa tra circa 60° C e 120° C).
- 13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di vaporizzazione prevede l’uso di vapore saturo alla temperatura compresa tra circa 95°C e circa 1G5°CSper una durata del trattamento di circa 10 ÷ 15 minuti.
- 14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è prevista una fase finale di lavaggio e neutralizzazione allo scopo di eliminare i residui iscritiodi alcali forti della pasta di stampa ed eventuali materie coloranti residue.
- 15. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui contestualmente a detta fase di stampa vengono effettuati uno o più passaggi di stampa tradizionali per la colorazione del manufatto mediante applicazione di coloranti o pigmenti.
- 16. Prodotto tessile ottenuto con il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
- 17. Procedimento di stampa su manufatti tessili cotone o altre fibre cellulosiche naturali e loro misti per l’ottenimento di disegni definiti da regioni a mercerizzazione differenziata, e manufatti tessili così ottenuti sostanzialmente come sopra descritto. p.p. STAMPERIA ALT AIR S.r.l.. ’oi ^<θ>ίΤΠΓρ.Α.) con ri. S43B
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