ITFI20090113A1

ITFI20090113A1 - "metodo per la colorazione di un materiale cellulosico nastriforme, linea per l'attuazione di tale metodo e prodotto cosi' ottenuto"

Info

Publication number: ITFI20090113A1
Application number: IT000113A
Authority: IT
Inventors: Mauro Gelli
Original assignee: Perini Fabio Spa
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2010-11-21

Description

"METODO PER LA COLORAZIONE DI UN MATERIALE CELLULOSICO NASTRIFORME, LINEA PER L'ATTUAZIONE DI TALE METODO E PRODOTTO COSI' OTTENUTO"

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda perfezionamenti ai metodi per la produzione di materiale cartaceo, cioè materiale a base di fibre cellulosiche, in particolare ma non esclusivamente per la produzione di carta igienica, carta asciugatutto, tovaglioli e fazzoletti di carta o simili.

Stato della tecnica

Nel settore della produzione e trasformazione della carta cosiddetta "tissue" per produrre rotoli di carta igienica, carta asciugatutto, tovaglioli e fazzoletti di carta o prodotti assorbenti analoghi, viene frequentemente previsto di decorare il materiale cellulosico in nastro tramite goffratura, stampa o loro combinazioni. Per poter eseguire stampe a più colori vengono utilizzati gruppi stampa di grosse dimensioni comprendenti un tamburo centrale ed una pluralità di unità di stampa disposte circonferenzialmente attorno al tamburo centrale, ciascuna delle quali stampa con un diverso colore. Questo comporta la necessità di costruire macchine estremamente ingombranti, difficili da installare, costose da produrre e di costosa manutenzione.

In alcune linee di trasformazione viene previsto di accoppiare fra loro più veli formanti il materiale nastriforme finito tramite l'impiego di colla. In alcuni casi la colla utilizzata è colorata per combinare l'effetto di incollaggio ad un effetto di decorazione a stampa. La colorazione così ottenuta è di modesta qualità in quanto può essere usualmente ad un solo colore od al massimo a due colori quando si utilizzano due erogatori di colla con colle colorate tra loro diverse. Raramente si impiegano più di due collanti, in quanto la quantità di colla utilizzabile e quindi la varietà di colori impiegabili non può essere grande a piacere, poiché la colla altera le qualità (in particolare la morbidezza) del materiale cellulosico.

Sommario dell’Invenzione

Secondo un aspetto, l'invenzione consente di realizzare un metodo ed una linea di lavorazione per la sua attuazione che superano in tutto od in parte uno o più dei problemi o dei limiti dei metodi e delle linee tradizionali.

In una forma di realizzazione l'invenzione prevede un metodo per colorare un materiale cellulosico nastriforme caratterizzato dal fatto di applicare sul materiale cellulosico almeno un colorante microincapsulato e di provocare l'apertura delle microcapsule che contengono il colorante così da ottenere la colorazione del materiale cellulosico nastriforme.

La tecnica della microincapsulazione è nota. Essa viene utilizzata per conservare materiali solidi o liquidi di vario tipo, ad esempio in campo farmaceutico, oppure nel trattamento dei tessuti, oppure in campo cosmetico. Essa può servire per applicare materiali liquidi di varia natura su supporti per vari scopi. Una delle applicazioni più diffuse della tecnica di microincapsulazione riguarda le essenze profumate. Queste vengono microincapsulate ed applicate ad esempio su un supporto in carta, su supporti tessili o su altre strutture analoghe, per venire liberate al momento desiderato, ad esempio rompendo meccanicamente le microcapsule, strofinando o schiacciando il supporto su cui le microcapsule sono state applicate. Le microcapsule vengono formate con un velo o film di materiale polimerico opportuno, in forma di microsfere, più o meno regolari, cave al cui interno è contenuta la sostanza microincapsulata.

La tecnica della microincapsulazione ha molteplici ulteriori applicazioni. Ad esempio essa viene usata per la produzione di farmaci a rilascio graduale e controllato, dove la pellicola di microincapsulazione viene sciolta ad esempio dai succhi gastrici dopo la somministrazione per via orale del farmaco.

La microincapsulazione viene usata anche per produrre insetticidi e pesticidi. La microincapsulazione può essere ottenuta con varie tecniche, di tipo fisico (tra cui la sospensione in letto d'aria, l'essiccazione spray, l'estrusione centrifuga, etc.) o di tipo chimico (polimerizzazione interfacciale, polimerizzazione in situ, polimerizzazione a matrice).

La microcapsula è costituita da un film o pellicola di spessore molto ridotto, che può essere formata da materiali diversi, noti agli esperti del ramo, scelti in funzione del tipo di sostanza da microincapsulare e/o del metodo di successiva apertura della microcapsula e rilascio della sostanza contenuta al suo interno.

Il rilascio della sostanza microincapsulata può avvenire ad esempio per attracco chimico (tipicamente nel caso di farmaci microincapsulati), oppure per sollecitazione meccanica di compressione o di taglio. In alcuni casi la pellicola della microcapsula può essere rotta per dissoluzione a contatto con un solvente, oppure per reazione chimica, per idrolisi o per disintegrazione lenta.

L'applicazione di inchiostri microincapsulati su materiali cellulosici nastriformi consente di ottenere colorazioni con un'ampia varietà di colori e sfumature utilizzando macchinari estremamente semplici ed anche con una sola stazione di colorazione. Infatti, si può ad esempio distribuire le microcapsule contenenti coloranti diversi in un veicolante liquido, cioè in un liquido di base che viene poi distribuito sul materiale cellulosico nastriforme tramite un rullo o altro mezzo applicatore nella stazione di colorazione.

Le microcapsule vengono attivate, cioè rotte od aperte, in vario modo dopo o durante l'applicazione, così da liberare i coloranti in esse contenuti. Si possono ottenere in questo modo effetti di colorazione con molti colori diversi senza necessità di utilizzare unità di stampa di grosse dimensioni e tamburi di grosso diametro. E' sufficiente controllare l'erogazione delle microcapsule di vari colori lungo lo sviluppo trasversale della macchina attraverso cui viene fatto avanzare ed in cui viene lavorato il materiale cellulosico nastriforme, oppure modificare il tipo di microcapsule erogate nel tempo. Nel primo caso si ottengono variazioni di colore in direzione trasversale, mentre nel secondo caso si ottengono variazioni di colore nel senso longitudinale, cioè in direzione macchina. I due tipi di variazione possono essere ovviamente combinati per ottenere una variazione del colore sul materiale cellulosico nastriforme sia in direzione macchina, sia in direzione trasversale.

In alcune forme di realizzazione il liquido veicolante può essere un inchiostro applicato ad esempio con un gruppo stampa. In altre forme di realizzazione il liquido veicolante può essere una colla colorata. In altre forme di realizzazione il liquido veicolante può essere incolore, ad esempio una colla incolore. In alcune forme di realizzazione la colla può essere applicata con un erogatore di colla in un gruppo goffratorelaminatore.

In altre forme di realizzazione il liquido veicolante è un liquido incolore e non adesivo, ad esempio semplicemente acqua ed avente unicamente la funzione di veicolare, cioè di convogliare le microcapsule contenenti i coloranti od inchiostri per facilitarne l'applicazione al materiale cellulosico nastriforme.

In altre forme di realizzazione le microcapsule possono essere applicate senza liquido veicolante, ad esempio applicate con un soffio di aria direttamente sul materiale cellulosico nastriforme, a cui può essere eventualmente stato applicato preventivamente un adesivo od un'altra sostanza coadiuvante che facilita l'adesione delle microcapsule. Non si esclude la possibilità di ancorare le microcapsule direttamente alle fibre cellulosiche del materiale nastriforme con un effetto meccanico di ritenzione temporanea. Questa è richiesta soltanto fino al momento in cui le microcapsule vengono attivate, cioè vengono rotte per rilasciare il colorante ivi contenuto, che verrà assorbito dalle fibre. In alternativa, l’effetto di ritenzione può essere ottenuto pneumaticamente, ad esempio tramite aspirazione agente dalla parte del velo opposta a quella da colorare. Questo può essere ottenuto con fori aspiranti realizzati sulla superficie di un rullo attorno a cui il velo è rinviato.

La rottura delle microcapsule può avvenire in vario modo anche in base alla natura delle microcapsule stesse. In alcune forme di realizzazione le microcapsule possono essere rotte per pressione. In questo caso la rottura può avvenire ad esempio nella stessa zona di applicazione, oppure in una gola di calandratura attraverso cui viene fatto passare il materiale cellulosico nastriforme dopo l'applicazione delle microcapsule. Secondo alcune vantaggiose forme di realizzazione, soprattutto quando il liquido veicolante è colorato, la rottura delle microcapsule viene ottenuta in una zona della linea di formazione in cui il liquido veicolante si è già almeno parzialmente asciugato. Questo evita la miscelazione dei colori di base del liquido veicolante e delle microcapsule. I colori rimangono così fra loro separati e non si mescolano, dando all'occhio un effetto di colorazione cangiante dovuto al fatto che le microcapsule una volta rotte formano puntinature colorate che all'occhio ad una certa distanza danno l'effetto di una colorazione uniforme e che microcapsule di colori diversi vengono erogate in quantità variabili.

Mescolando microcapsule di due colori diversi, ad esempio due colori di base quali il giallo ed il blu, a distanza la combinazione delle puntinature gialle e blu ottenute dall'assorbimento locale del liquido colorato rilasciato dalle microcapsule dà l'impressione di un colore risultante verde, migliore e diverso rispetto da quello che si otterrebbe miscelando i due colori giallo e blu allo stato liquido e facendo quindi assorbire alle fibre il liquido risultante dal mescolamento.

In altre forme di realizzazione le microcapsule vengono rotte per riscaldamento. Anche in questo caso si può vantaggiosamente prevedere che la loro rottura avvenga ad una certa distanza rispetto al punto di applicazione, cosicché l'eventuale liquido veicolante colorato si è già essiccato o parzialmente essiccato.

In altre forme di realizzazione le microcapsule possono rompersi per semplice reazione con il liquido veicolante in cui sono state immesse. Esistono materiali di microincapsulamento che si rompono rilasciando il contenuto delle microcapsule dopo un certo tempo dal momento in cui esse vengono bagnate ed applicate tramite il liquido veicolante al supporto. Questo tempo può essere anche particolarmente lungo cosicché la rottura delle microcapsule può avvenire anche in una posizione, lungo la linea di trasformazione del materiale cellulosico nastriforme, molto distante rispetto al punto di applicazione delle microcapsule contenenti il colorante.

In alcune forme di realizzazione alle microcapsule contenenti il colorante possono essere combinate microcapsule contenenti essenze profumate. L'apertura ritardata di queste microcapsule può consentire ad esempio di rilasciare le essenze, insieme ai coloranti, in una fase di confezionamento del materiale cellulosico nastriforme, subito prima che questo venga inserito in confezioni di materiale plastico, o addirittura dopo che le confezioni sono state formate, così da evitare dispersione indesiderata di profumazioni in ambiente di lavoro e da preservare le essenze profumate all'interno delle confezioni e fornire all'utente finale un materiale cellulosico in foglio profumato, oltre che colorato.

Preferibilmente, secondo alcune forme di realizzazione sul materiale cellulosico nastriforme vengono applicati almeno due coloranti microincapsulati. In alcune forme di realizzazione il rapporto fra le microcapsule di un colorante e le microcapsule dell'altro colorante varia nella direzione longitudinale cioè nella direzione macchina, e/o in direzione trasversale, così da ottenere un effetto di colorazione cangiante nell'una o nell'altra delle suddette direzioni od in entrambe.

Il numero di coloranti microincapsulati impiegabili può essere anche molto elevato, e può variare da zona a zona del materiale nastriforme cellulosico, in base al tipo di decorazione che si desidera ottenere. La variazione della quantità di microcapsule di ciascun colorante può variare in modo più o meno rapido nell'una o nell'altra delle suddette direzioni per ottenere un effetto cangiante più o meno marcato. In alcune forme di realizzazione si può anche prevedere di applicare microcapsule di colori diversi lungo strisce o bande longitudinali di materiale cellulosico nastriforme, che rimangono sostanzialmente costanti, cosicché un materiale cellulosico nastriforme di una certa larghezza viene colorato secondo bande longitudinali adiacenti tra loro separate da zone in cui si ha una variazione graduale ed indefinita del colore. Si ottiene in questo modo un prodotto con strisce variamente colorate senza la necessità di utilizzare complessi macchinari che erogano colle colorate od inchiostri di vari colori tra loro separati da zone cosiddette di rispetto, cioè prive di colorante.

Applicando le microcapsule di colorante con un rullo cliché si possono ottenere decori a stampa secondo disegni definiti, in modo analogo a quanto si ottiene con i gruppi stampa tradizionali. Tuttavia, utilizzando le microcapsule si può generare un disegno con molteplici colori anche variabili in direzione trasversale od in direzione longitudinale utilizzando anche una sola unità di stampa, o gruppi stampa con un numero limitato di unità di stampa, e quindi con un tamburo centrale di dimensioni molto ridotte rispetto ai gruppi stampa tradizionali. Questo consente di ottenere vantaggi non soltanto in termini di ingombro e di costo di produzione, bensì anche in termini di costo di gestione della linea, poiché i tamburi di grande diametro comportano la necessità di impiegare motori elettrici di elevata potenza. Viceversa, utilizzando coloranti microincapsulati che vengono miscelati con inchiostri di base, o con liquidi veicolanti incolori, si possono ottenere effetti di stampa multi-colore con un numero limitato di unità di stampa, al limite con un'unica unità di stampa, e quindi con dimensioni modesta del gruppo stampa.

L'erogazione delle microcapsule può avvenire in vario modo. Ad esempio può essere prevista una coclea di distribuzione, od una pluralità di coclee di distribuzione posizionate in direzione trasversale tra loro affiancate così da erogare microcapsule eventualmente tra loro diverse in sezioni adiacenti allineate nella direzione trasversale al verso di avanzamento del materiale cellulosico nastriforme attraverso la macchina.

In altre forme di realizzazione le microcapsule possono essere alimentate per semplice caduta da fori, fessure, aperture o sfinestrature di contenitori, ad esempio sovrastanti un'unità di stampa, un erogatore di colla od altra unità di applicazione. In alcune forme di attuazione, si può in questo modo alimentare le microcapsule direttamente nel liquido veicolante, ad esempio in un inchiostro, una colla od un liquido incolore. I contenitori possono essere corredati di organi dosatori a coclea, a palette ruotanti od altro, per dosare in modo preciso e variabile nel tempo la quantità di microcapsule erogate.

In alcune forme di realizzazione preferite dell'invenzione le microcapsule vengono erogate direttamente nelle vasche di contenimento dell'inchiostro di cui sono corredate le unità di stampa. Le microcapsule si mescolano così all'inchiostro che presenta una colorazione base e vengono distribuite con l'inchiostro medesimo sul materiale cellulosico nastriforme. Utilizzando più punti di erogazione delle microcapsule tra loro affiancati in direzione trasversale rispetto alla direzione macchina si possono erogare coloranti microincapsulati di colori diversi, cioè variabili in direzione trasversale. Variando nel tempo il tipo di microcapsule erogate in una determinata posizione si possono ottenere effetti di colorazione variabile lungo lo sviluppo longitudinale.

In altre forme di realizzazione, le microcapsule vengono erogate con l'uno o l'altro dei sistemi sopra illustrati in un applicatore di colla ad esempio di un gruppo goffratore. La colla erogata dal gruppo goffratore può essere incolore o colorata. Nel secondo caso la colla costituisce un liquido veicolante colorato analogo all'inchiostro. Nell'altro caso il liquido veicolante è incolore e pertanto il materiale cellulosico nastriforme verrà colorato esclusivamente con i coloranti microincapsulati.

In ulteriori forme di realizzazione le microcapsule possono essere applicate allo stato secco, ad esempio avendo preventivamente umidificato la carta da stampare o da incollare e portando in contatto le zone umidificate con le microcapsule da distribuire per la colorazione.

L'invenzione riguarda anche un prodotto cellulosico Un materiale cellulosico nastriforme, colorato con almeno un colorante microincapsulato.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche del metodo, del prodotto e della linea di trasformazione o lavorazione secondo l'invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni.

Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda un metodo per colorare un materiale cellulosico nastriforme, caratterizzato dal fatto di applicare su detto materiale cellulosico nastriforme in una singola stazione di colorazione due coloranti che in fase di applicazione rimangono separati senza formare colori misti.

Breve descrizione dei disegni

L'invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione. Più in particolare, nel disegno: la

Fig.1 mostra schematicamente una porzione di materiale cellulosico nastriforme ottenuto con un metodo secondo l'invenzione; la

Fig.1A mostra un ingrandimento schematico di un dettaglio del materiale della Fig.1; le

Figg.2, 3 e 4 mostrano schematicamente gruppi stampa incorporanti l'invenzione; la

Fig.5 mostra schematicamente un gruppo goffratore incorporante l'invenzione; la

Fig.6 mostra un'ulteriore stazione incorporante l'invenzione inseribile in una linea di trasformazione o lavorazione del materiale cellulosico nastriforme; e le Figg. 7 e 8 mostrano ulteriori forme di realizzazione di stazioni incorporanti l’invenzione.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione dell’invenzione

In Fig.1 è molto schematicamente indicata una porzione di un materiale cellulosico nastriforme N, ad esempio un nastro che, eventualmente suddiviso secondo linee di taglio longitudinali e perforato lungo linee di perforazione trasversali, viene avvolto per formare rotoli di carta igienica, carta asciugatutto o simili. In altre forme di impiego, il materiale cellulosico N può essere utilizzato per produrre tovaglioli, fazzoletti o altri prodotti piegati.

In via del tutto esemplificativa il materiale nastriforme N presenta una pluralità di strisce S1, S2, S3 decorate con colori fra loro diversi. Le strisce S1, S2, S3 sono separate da strisce intermedie SI in cui si ha una variazione graduale dei colori, con passaggio dal colore con cui è decorata una striscia al colore con cui è decorata la striscia adiacente. Nel dettaglio di Fig.1A è schematicamente rappresentato un ingrandimento di una delle due zone intermedia SI. In queste zone saranno presenti ad esempio i due colori utilizzati per la decorazione delle strisce S2 ed S3 adiacenti che sfumano l'uno nell'altro proprio in corrispondenza della striscia intermedia SI.

In Fig.1A sono mostrati schematicamente punti, pixel o macchie di colore. Con P1 sono indicati punti, macchie o pixel di un primo colorante od inchiostro, ad esempio utilizzato per decorare la striscia S2, e con P2 punti, macchie o pixel di un secondo colorante, utilizzato per decorare la striscia S3. I punti di colore P1 e P2 sono ottenuti da coloranti microincapsulati. In generale ciascun punto di colore può essere ottenuto dalla rottura di una o più microcapsule che rilasciano il colorante contenuto nel proprio interno, il quale va a bagnare le fibre cellulosiche circostanti formando il punto, macchie o pixel di colore P1 o P2.

Nel modo che verrà appresso descritto, in corrispondenza delle strisce S1, S2 ed S3 vengono erogate microcapsule contenenti l'uno o l'altro di tre colori fra loro diversi, mentre nelle zone SI intermedie le microcapsule di due colori diversi si sovrappongono in parte, cosicché le strisce S1, S2, S3 non sono separate da zone bianche e neppure da zone di un colore preciso, bensì sono caratterizzate da un colore cangiante, cioè dal passaggio graduale dall'uno all'altro dei due colori che caratterizzano le strisce adiacenti. Si deve comprendere che la distribuzione di colori diversi secondo strisce longitudinali è solo un possibile esempio di impiego dell'invenzione. Infatti, i colori potrebbero variare in direzione longitudinale anziché trasversale. In altre forme di realizzazione si possono avere variazioni complesse in entrambe le direzioni con sfumature di colore anche casuali e non ripetitive sull'intera superficie del materiale nastriforme. Il materiale nastriforme ottenuto con questa decorazione può essere avvolto in rotoli o log, che possono poi essere tagliati in singoli rotolini, ciascuno dei quali può presentare una o più fasce o bande di colore tra loro diverse, senza zone di rispetto, cioè prive di colore, tra fasce o bande adiacenti di colori diversi.

In Fig.2 è mostrata schematicamente una prima stazione di applicazione di uno o più coloranti microincapsulati. La stazione, complessivamente indicata con 1, è configurata sostanzialmente come un gruppo stampa ad un solo colore. Essa comprende un rullo o tamburo 3, attorno a cui è rinviato il materiale nastriforme cellulosico N, oppure un velo che, accoppiato con altri veli analoghi in un punto a valle, formerà il materiale cellulosico nastriforme N plurivelo finale. Nell'esempio di Fig.2, al tamburo o rullo 3 è associata un'unità di applicazione 5 per applicare un liquido veicolante in cui sono distribuiti colori microincapsulati.

Nell'esempio illustrato l'unità di applicazione 5 comprende un rullo retinato 7 che preleva un inchiostro od altro liquido veicolante da una vasca 9, od altro organo erogatore, e lo trasferisce ad un rullo cliché 11. La struttura dell'unità di applicazione 5 può variare e può essere sostanzialmente corrispondente ad una struttura di tipo di per sé noto. Caratteristicamente, secondo l'invenzione, all'unità 5 sono associati mezzi di erogazione di microcapsule che vengono aggiunte all'inchiostro nella vasca 9. Schematicamente in Fig.2 i mezzi erogatori di microcapsule sono indicati con 13. Questi mezzi possono comprendere coclee od altri sistemi di dosaggio graduale delle microcapsule da serbatoi sovrastanti.

In alcune forme di realizzazione può essere previsto un unico serbatoio da cui vengono erogate microcapsule lungo tutto lo sviluppo trasversale della linea di lavorazione, cioè ortogonalmente al piano della Fig.2 per tutta la lunghezza della vasca 9. In altre forme di realizzazione possono essere previsti sistemi di erogazione diversi affiancati in direzione trasversale, oppure un unico sistema o più sistemi che traslano in direzione ortogonale al piano della Fig.2 per erogare in punti diversi le microcapsule. In alcune forme di attuazione possono essere utilizzati due sistemi di erogazione che possono muoversi su guide distinte o sulla stessa guida in direzione trasversale così da erogare microcapsule di due tipi diversi in punti diversi della vasca 9.

Per produrre il materiale illustrato esemplificativamente in Fig.1 con la stazione di Fig.2 possono essere previsti tre sistemi di erogazione 13 fissi per erogare in tre punti diversi microcapsule contenenti coloranti diversi per le tre strisce S1, S2, S3. Variando la quantità di microcapsule erogate nel tempo si può variare l'intensità del colore. Se il liquido veicolante è colorato, la variazione della quantità di microcapsule nell'unità di tempo fornisce un effetto di sfumatura e di colorazione cangiante nella direzione longitudinale del materiale nastriforme.

Le microcapsule vengono portate in sospensione dall'inchiostro od altro liquido veicolante e quindi prelevate dal rullo retinato 7, trasferite al rullo cliché 11 e distribuite sul materiale cellulosico nastriforme N rinviato attorno al tamburo centrale 3.

Disponendo più unità 5 lungo lo sviluppo del tamburo 3 si possono combinare varie colorazioni ottenute con coloranti microincapsulati diversi per le varie unità, oppure un gruppo stampa tradizionale ad un gruppo a microcapsule.

L'attivazione delle microcapsule contenenti i coloranti può avvenire direttamente per effetto della pressione del rullo cliché 11 contro il tamburo 3, cosicché le microcapsule contenenti i coloranti microincapsulati si rompono nella gola fra il tamburo 3 e il rullo cliché 11. Preferibilmente, tuttavia, la pressione in questa gola è mantenuta limitata, anche per esigenze di regolarità della stampa. La rottura delle microcapsule può avvenire ad esempio in una calandra 17 posta a valle della stazione di applicazione lungo la linea di trasformazione. La calandra 17 può presentare semplicemente due rulli controruotanti leggermente premuti l'uno contro l'altro, con una pressione sufficiente a provocare la rottura delle microcapsule e quindi il rilascio dei colori. Questa configurazione ha il vantaggio di consentire una regolazione ottimale della pressione dei rulli di calandratura indipendentemente dalle esigenze di stampa. Inoltre, questa configurazione consente di conseguire il considerevole vantaggio di rompere le microcapsule e quindi rilasciare i coloranti microincapsulati in una posizione a valle della zona di stampa, in cui il liquido veicolante di base costituito usualmente da un inchiostro si è già almeno parzialmente essiccato. In questo modo i coloranti microincapsulati non si mescolano al colore di base e si ottiene una colorazione di migliore effetto.

In alcune forme di realizzazione l'unità 5 non è una unità di stampa ma di semplice applicazione delle microcapsule e nella vasca 9 sarà contenuto un liquido incolore, ad esempio semplicemente acqua, con eventuali additivi, ed avente unicamente la funzione di veicolante delle microcapsule e di applicazione delle microcapsule sul materiale nastriforme cellulosico N. In questo caso può essere più semplice ottenere l'attivazione, cioè la rottura delle microcapsule direttamente nella gola del rullo 11 e rullo o tamburo 3.

In Fig.3 è mostrata una variante di realizzazione della stazione di applicazione 1, dove numeri uguali indicano parti uguali od equivalenti a quelle della Fig.2. In questa forma di realizzazione i sistemi di distribuzione delle microcapsule 13 sono disposti in modo da erogare le microcapsule direttamente sul rullo cliché 11.

In Fig.4 è mostrato un gruppo di stampa con un tamburo centrale 3 e due unità di stampa 5A, 5B affiancate al tamburo 3 e disposte in posizione diametralmente circa contrapposte. Numeri uguali seguiti dalla lettera A o dalla lettera B indicano parti uguali od equivalenti a quelle della Fig.2 e che sono duplicate nelle due unità di stampa 5. Anche in questo caso i sistemi di erogazione delle microcapsule 13A ovvero 13B possono essere fissi e multipli per ciascuna unità di stampa 5. In altre forme di realizzazione possono essere previsti uno o più sistemi di erogazione mobili in direzione trasversale nell'una, nell'altra od in entrambe le unità 5A, 5B, così da distribuire in modo controllato ed in sequenza in vari punti della vasca 9A ovvero 9B le microcapsule desiderate per ottenere effetti di colorazione cangiante in direzione trasversale e/o longitudinale del materiale nastriforme cellulosico N. In alternativa una delle due unità di stampa 5A, 5B può essere del tipo tradizionale.

In Fig.5 è mostrata una variante di realizzazione in cui la stazione di applicazione delle microcapsule contenenti i coloranti microincapsulati è incorporata in un gruppo goffratore-laminatore 21. Questo comprende, in modo di per sé noto, una coppia di rulli goffratori 23 e 25 cooperanti con rispettivi rulli di pressione 27 e 29. I rulli goffratori 23 e 25 sono corredati di protuberanze di goffratura mentre i rulli di pressione 27 e 29 sono rivestiti di materiale elasticamente cedevole, ad esempio gomma sintetica. Nell'esempio illustrato il gruppo goffratore-laminatore 21 è un gruppo del tipo punta-punta, in cui le protuberanze del rullo goffratore 23 vanno a premere contro protuberanze del rullo goffratore 25 nella gola di laminazione 31. L'invenzione può essere tuttavia incorporata anche in un gruppo goffratore-laminatore di altro tipo, ad esempio un gruppo goffratore di tipo annidato, in un gruppo goffratore semplice, in un gruppo cosiddetto groffra-incolla od altro.

Nella forma di realizzazione illustrata, con 33 è indicato un erogatore di colla che applica una colla sulle protuberanze generate in un primo velo V1 goffrato nella gola di goffratura tra il rullo goffratore 23 ed il rullo di pressione 27. La colla viene applicata in modo di per sé conosciuto e viene utilizzata per unire il velo V1 ad un velo V2 goffrato tra il rullo di pressione 29 ed il rullo goffratore 25. La laminazione avviene nella gola di laminazione 31.

In alcune forme di realizzazione l'erogatore di colla 33 comprende un rullo 35 di prelievo della colla da una vasca 37 ed un rullo 39 applicatore. Il rullo applicatore può essere un rullo cliché, cioè corredato di un disegno così da applicare la colla secondo motivi predeterminati. La colla può essere una colla incolore od una colla colorata e costituisce in questo caso il liquido veicolante per distribuire le microcapsule sul velo di materiale cellulosico V1. Le microcapsule vengono distribuite od erogate da uno o più sistemi erogatori 41 associati all'erogatore di colla 33. Questi sistemi di erogazione delle microcapsule possono essere realizzati in vario modo come sopra descritto e possono essere semplici o multipli così da distribuire microcapsule contenenti uno o più diversi coloranti secondo criteri prestabiliti in modo da variare i colori applicati sia nella direzione trasversale sia nella direzione macchina, cioè nel verso di avanzamento del materiale nastriforme attraverso la linea.

La linea di lavorazione può comprendere un gruppo di stampa od un'unità di applicazione di microcapsule, combinata ad un gruppo goffratore con erogatori di microcapsule per ottenere una distribuzione di un maggior numero di microcapsule di coloranti fra loro diversi.

Nell'esempio di Fig.5 la laminazione nella gola di laminazione 31 provoca, oltre all'unione dei due veli V1 e V2, anche l'apertura o rottura delle microcapsule con conseguente rilascio del o dei coloranti microincapsulati. In altre forme di realizzazione, utilizzando ad esempio microcapsule che si rompono con un effetto ritardato rispetto al contatto con il liquido veicolante, la rottura delle microcapsule può avvenire a valle del gruppo goffratore in una posizione predeterminata lungo la linea di trasformazione del materiale cellulosico nastriforme N.

Fig. 7 mostra un esempio di realizzazione modificato rispetto alla variante di Fig. 5. Numeri uguali indicano parti uguali od equivalenti a quelle dell’esempio di Fig.5. In questo caso il sistema erogatore di microcapsule, ancora indicato con 41, è disposto a valle della zona di distribuzione del collante ed a monte della zona di laminazione, nel senso di avanzamento del velo V1 di materiale cellulosico, cioè in posizione intermedia tra la zona di umidificazione (nel caso illustrato tramite collante) del velo V1 da colorare e la zona di giunzione di detto velo V1 con un secondo velo V2. Le microcapsule possono presentarsi allo stato secco, umido o disperse in un liquido veicolante e vengono prelevate tramite le zone da colorare, nel caso illustrato corrispondenti alle zone del velo di materiale cellulosico V1 adagiate sulle protuberanze del rullo goffratore inciso 23, in modo simile od uguale alla distribuzione di collante ad opera del rullo 39.

In Fig.8 è mostrata una variante di realizzazione rispetto alla stazione illustrata in Figg.2 e 3. In questo esempio di realizzazione, in cui numeri uguali indicano parti uguali od equivalenti a quelle delle Figg. 2 e 3, l’ergatore di microcapsule è disposto a valle di un applicatore di liquido 5, ad esempio un gruppo stampa, un erogatore di collante od un gruppo di erogazione di semplice acqua per umidificare il materiale nastriforme cellulosico N. Se le microcapsule sono del tipo a rottura per pressione, si può prevedere un gruppo laminatore, cioè una calandra 17 analoga a quella illustrata nelle Figg. 2 e 3, oppure un rullo di laminazione, ancora indicato con 17, che coopera con il rullo o tamburo 3. Le microcapsule possono essere applicate secondo un disegno particolare, realizzato tramite un rullo cliché di erogazione, oppure in modo casuale o variabile in modo controllato, ad esempio agendo su una pluralità di sistemi di alimentazione di microcapsule di colori diversi, come in precedenza descritto.

Non si esclude la possibilità di utilizzare un sistema di apertura o rottura delle microcapsule di altra natura, ad esempio un sistema termico. In questo caso può essere per esempio disposto un sistema riscaldante in una posizione opportuna lungo il percorso del materiale cellulosico nastriforme N a valle del goffratore. Il calore provoca il rammollimento e la rottura del film formante le microcapsule, oppure l'esplosione delle microcapsule stesse per effetto della dilatazione termica del loro contenuto per ottenere conseguentemente il rilascio dei coloranti.

In Fig.6 è mostrata una variante di realizzazione dell'invenzione. Con 61 è indicata una stazione di applicazione delle microcapsule che vengono distribuite con uno o più sistemi di erogazione 63 che possono eventualmente muoversi in direzione trasversale o che possono essere in numero molteplice tra loro allineati ortogonalmente al piano della Fig.6. In questo caso le microcapsule possono essere spruzzate direttamente sul materiale cellulosico nastriforme N a secco, oppure miscelate in un liquido veicolante, ad esempio semplicemente acqua.

Di fronte agli erogatori 63 è disposto un tamburo 65 attorno a cui il materiale nastriforme cellulosico N viene rinviato. A valle del tamburo 65 possono essere previsti mezzi di rottura, cioè di attivazione delle microcapsule, ad esempio una calandra 17 comprendente una coppia di rulli ruotanti definenti una gola di laminazione dove il materiale cellulosico nastriforme N su cui sono state applicate le microcapsule contenenti i coloranti viene compresso ad una pressione sufficiente a provocare la rottura delle microcapsule. In alternativa possono essere utilizzate microcapsule che si aprono in modo ritardato rispetto alla loro applicazione, ed in particolare con un certo ritardo a seguito del contatto con il liquido veicolante. In tal caso i sistemi di applicazione 63 spruzzeranno le microcapsule in sospensione in un adeguato liquido veicolante.

Anche in questo caso, in alternativa ai mezzi sopra indicati per la rottura delle microcapsule possono essere previsti sistemi di riscaldamento.

In alcune forme di realizzazione possono essere impiegati collanti che consentono l’adesione reciproca di veli di materiale cellulosico senza pressione, o comunque con una pressione molto ridotta e tale da non provocare la rottura delle microcapsule. Questo può essere vantaggioso ad esempio nel caso in cui le microcapsule contenenti coloranti contengano anche sostanze profumate, oppure siano miscelate a microcapsule contenenti essenze o sostanze profumate, le quali si aprono per effetti diversi rispetto alla pressione, ad esempio microcapsule che si aprono ad effetto ritardato dopo essere entrate in contatto con un liquido. Questo permette di far aderire i due veli senza provocare la rottura delle microcapsule nella zona di giunzione tramite collante.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non li mita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims

"METODO PER LA COLORAZIONE DI UN MATERIALE CELLULOSICO NASTRIFORME, LINEA PER L'ATTUAZIONE DI TALE METODO E PRODOTTO COSI' OTTENUTO" Rivendicazioni 1. Un metodo per colorare un materiale cellulosico nastriforme, caratterizzato dal fatto di applicare su detto materiale cellulosico nastriforme almeno un colorante microincapsulato e di provocare l'apertura delle microcapsule contenenti il colorante per ottenere la colorazione del materiale cellulosico nastriforme.
2. Metodo come da rivendicazione 1, in cui a detto materiale cellulosico nastriforme vengono applicati almeno due coloranti, uno almeno dei quali è microincapsulato.
3. Metodo come da rivendicazione 2, in cui entrambi detti almeno due coloranti sono microincapsulati.
4. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui: uno o più coloranti microincapsulati vengono distribuiti in un liquido veicolante; detto liquido veicolante viene applicato su detto materiale cellulosico nastriforme insieme al od ai coloranti microincapsulati; e le microcapsule dei coloranti vengono aperte per provocare la fuoriuscita del colorante ed il suo assorbimento da parte del materiale cellulosico nastriforme.
5. Metodo come da rivendicazione 4, in cui detto liquido veicolante è una colla.
6. Metodo come da rivendicazione 5, in cui detta colla è colorata.
7. Metodo come da rivendicazione 4, in cui detto liquido veicolante è un inchiostro.
8. Metodo come da rivendicazione 4, in cui detto liquido veicolante è acqua.
9. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto materiale cellulosico nastriforme viene alimentato in continuo secondo una direzione di alimentazione attraverso una stazione di applicazione di detto almeno un colorante microincapsulato, in cui detto almeno un colorante microincapsulato viene distribuito sul materiale nastriforme in quantità variabile lungo detta direzione di alimentazione e/o lungo una direzione trasversale alla direzione di alimentazione.
10. Metodo come da rivendicazione 9, in cui a detto materiale cellulosico nastriforme vengono applicati almeno due coloranti microincapsulati, in quantità variabile lungo detta direzione di alimentazione e/o lungo detta direzione trasversale.
11. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un colorante microincapsulato viene applicato in un gruppo stampa.
12. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un colorante microincapsulato viene applicato in un gruppo erogatore di colla ed in cui detto materiale cellulosico nastriforme comprende almeno due veli tra loro accoppiati per incollaggio.
13. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette microcapsule nelle quali è contenuto detto almeno un colorante vengono aperte in modo ritardato rispetto alla fase di applicazione.
14. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui le microcapsule nelle quali è contenuto detto almeno un colorante vengono aperte tramite schiacciamento.
15. Metodo come da rivendicazione 14, in cui detto materiale cellulosico nastriforme viene schiacciato fra una coppia di rulli durante o dopo l'applicazione.
16. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 1 a 13, in cui le microcapsule in cui è contenuto detto almeno un colorante vengono aperte tramite riscaldamento.
17. Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette microcapsule vengono applicate allo stato secco sul materiale cellulosico nastriforme.
18. Metodo come da rivendicazione 17, comprendente le fasi di umidificare almeno parzialmente il materiale cellulosico nastriforme ed applicare dette microcapsule al materiale cellulosico nastriforme umidificato.
19. Una linea di lavorazione di un materiale cellulosico nastriforme, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno una stazione per l'applicazione di almeno un colorante microincapsulato a detto materiale cellulosico nastriforme.
20. Linea come da rivendicazione 19, in cui detta stazione comprende un erogatore di colla.
21. Linea come da rivendicazione 20, in cui detto erogatore di colla è inserito in un gruppo goffratore.
22. Linea come da rivendicazione 19 o 20 o 21, in cui detta stazione comprende un gruppo stampa.
23. Linea come da una o più delle rivendicazioni 19 a 22, comprendente un percorso per l'alimentazione continua di detto materiale cellulosico nastriforme lungo una direzione di alimentazione, ed in cui detta stazione è configurata e disposta per erogare detto almeno un colorante microincapsulato in quantità variabili lungo detta direzione di alimentazione e/o in una direzione trasversale.
24. Linea come da una o più delle rivendicazioni 19 a 23, comprendente un applicatore di un veicolante liquido a detto materiale cellulosico nastriforme, ed in cui a detto applicatore del veicolante liquido è associato un erogatore di detto almeno un colorante microincapsulato, disposto e realizzato per miscelare detto colorante microincapsulato a detto veicolante liquido.
25. Linea come da una o più delle rivendicazioni 19 a 24, in cui detta stazione è integrata in un gruppo stampa ed è realizzata e disposta per erogare detto almeno un colorante microincapsulato in un inchiostro da stampa.
26. Linea come da una o più delle rivendicazioni 19 a 25, in cui detta stazione è integrata in un gruppo goffratore corredato di un applicatore di colla; in cui detta stazione è realizzata e disposta per erogare detto almeno un colorante microincapsulato in detta colla; ed in cui sono presenti almeno due percorsi per due veli di materiale cellulosico che vengono incollati con detta colla.
27. Linea come da una o più delle rivendicazioni 19 a 26, comprendente mezzi per provocare l'apertura delle microcapsule di colorante applicate a detto materiale cellulosico nastriforme.
28. Linea come da rivendicazione 27, in cui detti mezzi per provocare l'apertura delle microcapsule comprendono un mezzo di pressione.
29. Linea come da rivendicazione 27 o 28, in cui detti mezzi per provocare l'apertura delle microcapsule comprendono almeno una coppia di rulli definenti una gola in cui detto materiale cellulosico nastriforme viene compresso.
30. Linea come da rivendicazione 27, 28 o 29, in cui detti mezzi per provocare l'apertura delle microcapsule comprendono un organo di riscaldamento.
31. Linea come da una o più delle rivendicazioni 19 a 30 in cui detta stazione per l’applicazione di detto almeno un colorante microincapsulato è disposta in sequenza ad un gruppo stampa, a monte od a valle di questo, lungo il percorso di avanzamento del materiale cellulosico nastriforme.
32. Un materiale cellulosico nastriforme, colorato con almeno un colorante mi croincapsulato.
33. Materiale cellulosico nastriforme come da rivendicazione 32, presentante una colorazione costituita da punti di colore discreti generati dall'applicazione di detto almeno un colorante microincapsulato.
34. Materiale cellulosico nastriforme come da rivendicazione 32 o 33, comprendente una colorazione di fondo combinata ad una colorazione ottenuta tramite detto almeno un colorante microincapsulato.
35. Materiale cellulosico nastriforme come da una o più delle rivendicazioni 32 a 34, comprendente almeno due veli tra loro accoppiati per incollaggio presentante aree in cui è applicata una colla, dette aree presentando una colorazione ottenuta tramite detto almeno un colorante microincapsulato.
36. Materiale cellulosico nastriforme presentante una colorazione ottenuta con almeno due coloranti microincapsulati tra loro diversi, ed in cui detti almeno due coloranti microincapsulati formano una colorazione costituita da punti di colore distribuiti con densità dei due colori variabili su almeno una porzione della superficie di detto materiale.
37. Materiale cellulosico nastriforme come da rivendicazione 36, in forma di rotolo o log.
38. Materiale cellulosico nastriforme come da rivendicazione 37, comprendente almeno una zona longitudinale colorata priva di zone di rispetto, cioè prive di colore, lungo i propri bordi.
39. Materiale cellulosico nastriforme come da rivendicazione 37, in cui il materiale presenta una colorazione a fasce o bande longitudinali, affiancate in direzione traversale, senza zone prive di colorante.
40. Una confezione di rotoli di materiale nastriforme avvolto, tra loro diversi per colorazione, ciascuno dei quali presenta almeno una fascia colorata longitudinale, privi di zone non colorate lungo i bordi di detta almeno una fascia.
41. Metodo per colorare un materiale cellulosico nastriforme, caratterizzato dal fatto di applicare su detto materiale cellulosico nastriforme in una singola stazione di colorazione due coloranti che in fase di applicazione rimangono separati senza formare colori misti.
42. Metodo come da rivendicazione 41, in cui un primo di detti coloranti è un liquido colorato di base e che a detto liquido colorato di base viene aggiunto un secondo colorante che non si miscela al colore liquido colorato di base formando colori misti.