ITMI940493A1 - Procedimento ed apparato atti ad assicurare un ottimo ancoraggio fra un tessuto e il relativo rivestimento di materiale plastico, direttamente mediante calandratura - Google Patents
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Description
Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
"Procedimento ed apparato atti ad assicurare un ottimo ancoraggio fra un tessuto e il relativo rivestimento di materiale plastico, direttamente mediante calandratura"
DESCRIZIONE
La presente invenzione concerne un procedimento e il relativo apparato atti ad assicurare un forte ancoraggio fra un tessuto di supporto e il suo rivestimento, costituito da uno strato di materiale plastico, mediante calandratura senza interposizione di adesivo.
Per diverse applicazioni industriali vengono richiesti tessuti di vario tipo, costituiti da fibre naturali, artificiali o sintetiche, rivestiti, su almeno una faccia, da uno strato di materiale plastico. Mentre il tessuto forma il supporto resistente, il rivestimento di materiale plastico conferisce proprietà di impermeabilizzazione, di igiene o di resistenza ad agenti chimici di qualunque tipo.
A titolo di esempio, tali tessuti compositi possono servire per realizzare nastri trasportatori per industrie alimentari o farmaceutiche, per costruire canotti pneumatici, mute per pescatori subacquei, salvagente o scivoli d'emergenza per aerei, teloni impermeabili per veicoli da trasporto, cuscini gonfiabili di sicurezza per automobili (i cosiddetti "air-bag"), tessuti antistatici, finta pelle, tovaglie con sottofondo feltrato, elementi di pavimentazione e così via.
Allo scopo di realizzare un prodotto di questo tipo, occorre in ogni caso che l'adesione fra il supporto e lo strato di rivestimento in materiale plastico dello spessore desiderato, abbia determinati valori di resistenza al distacco richiesti a seconda dell'uso finale del prodotto.
Allo stato attuale della tecnica, valori soddisfacenti di ancoraggio possono essere realizzati solo seguendo un procedimento complesso implicante, prima della calandratura, un trattamento di applicazione sul tessuto, mediante una spalmatrice, di un prodotto adesivo noto come "primer" ridotto allo stato semiliquido in quanto disciolto in opportuni solventi.
Le apparecchiature necessarie per questo trattamento, oltre al fatto di occupare un considerevole spazio e di essere costose, implicano tempi aggiuntivi di lavorazione, la necessità di un forno a tunnel di essiccazione e un impianto di recupero dei solventi di per sè infiammabili con conseguenti pericoli d’incendio e causa di notevoli problemi ecologici dovuti alle esalazioni dei solventi stessi .
Scopo dell'invenzione è di realizzare l'applicazione di un rivestimento in materiale plastico su di un tessuto di supporto, con caratteristiche di ottimo ancoraggio, mediante un dispositivo relativamente semplice, applicabile in serie ai mezzi di calandratura già esistenti, atto ad escludere l'operazione preliminare di spalmatura di un "primer" secondo il procedimento lavorativo attualmente seguito nell'ambito della tecnica nota.
Secondo l'invenzione, il tessuto di supporto viene svolto, sotto tensione regolabile, da un subbio frenato allo scopo di stirare le maglie del tessuto in senso longitudinale, e tale tessuto viene fatto successivamente passare su di un cilindro allargatore a doghe per realizzare l'allargamento delle maglie, vale a dire una deformazione perpendicolare alla prima. Il tessuto, così stirato nei due sensi, viene riscaldato in una stazione di riscaldamento preliminare e portato a contatto con un cilindro riscaldato di rivestimento, per un tratto di lunghezza variabile a seconda delle necessità, per regolare il tempo di riscaldamento finale del tessuto su detto cilindro a seconda della natura del tessuto di supporto. Tale tessuto, riscaldato ad una opportuna temperatura a seconda della sua natura, riceve uno strato di materiale plastico proveniente da una coppia di cilindri fusori superiori della calandra, tale massa essendo anche assoggettata ad ulteriore riscaldamento fra il detto cilindro di rivestimento ed uno dei detti cilindri fusori superiori per essere portata e mantenuta ad una temperatura prossima a quella di fusione allo scopo di applicare al tessuto stesso uno strato di materiale plastico, di spessore calibrato
Lo strato di materiale plastico così ottenuto si compenetra in modo eccellente nelle maglie del tessuto già diradate e riscaldate, realizzando una adesione sorprendentemente forte che si è dimostrata, in prove di laboratorio, superiore a quella ottenuta con la lavorazione oggi in uso basata sulla spalmatura preliminare di un "primer", confermando in tal modo la possibilità di eliminazione di tale fase di lavorazione, costosa e non priva di inconvenienti, e che richiede gruppi di lavorazione ingombranti.
La lavorazione prevede inoltre una fase di:
pressatura del tessuto rivestito sullo stesso cilindro di rivestimento mediante un ulteriore cilindro riscaldato mentre, da questo punto in poi, prosegue utilizzando le fasi tradizionali di:
distacco del tessuto dal cilindro di rivestimento ;
- passaggio su di un eventuale cilindro goffratore (se richiesto dal tipo di tessuto plastificato da ottenere);
raffreddamento su uno o più cilindri raffreddatori;
- raccolta del tessuto finito.
Il procedimento secondo l'invenzione, atto ad eliminare la fase di spalmatura di un adesivo o "primer" sui tessuti di supporto, da rivestire con uno strato di materiale plastico, verrà meglio compreso in base alla descrizione dell'apparato accessorio applicabile in serie ad una normale calandra per rivestimento di tessuti, data a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati nei quali:
la figura 1 rappresenta schematicamente la disposizione di un impianto di calandratura per il rivestimento di un tessuto di supporto secondo l'attuale stato della tecnica;
la figura 2 rappresenta schematicamente la disposizione di un impianto destinato allo stesso scopo, dotato dell'apparecchiatura secondo l'invenzione.
Nelle figure, parti corrispondenti sono indicate con i medesimi simboli.
Nella figura 1, secondo la tecnica nota, il tessuto di supporto 10, proveniente da un subbio di alimentazione (non rappresentato), viene fatto passare attraverso un dispositivo di trattamento preliminare, indicato globalmente con A nella parte sinistra della figura, per essere sottoposto ad una operazione di spalmatura di un "primer" o adesivo in forma semiliquida adatto alla natura del tessuto di supporto e dello strato di rivestimento il quale può essere costituito, ad esempio, da PVC (polivinil cloruro), da PU (poliuretano) od altro.
Il dispositivo A comporta pertanto il passaggio del tessuto di supporto 10 su una spalmatrice 11, l'essiccazione in un forno 12 e, soprattutto, un impianto di allontanamento e parziale recupero dei solventi (non rappresentato) costoso e pericoloso sia per possibilità d'incendio dei vapori dei solventi che per motivi ecologici.
In tale procedimento attualmente seguito, il tessuto trattato col "primer" ed indicato con 10’, può essere raccolto a parte nel punto indicato con B oppure può essere inviato direttamente alla calandratura previa interposizione di un adatto festone di recupero (anch'esso non rappresentato), di costruzione nota.
Il tessuto 10' trattato, viene rivestito con uno strato di spessore variabile, secondo le esigenze, generalmente compreso fra 0,02 mm ed 1 min, mediante un gruppo calandra indicato globalmente con C. Di tale gruppo sono rappresentati schematicamente i cilindri principali 20, 22, 24, 26 ed ausiliari 30, 32, 34, 36, 38.
I cilindri 20, 22, 24 che effettuano la fase di riscaldamento e plastificazione del materiale plastico, sono motorizzati e riscaldati, mentre il cilindro motorizzato 26 serve al distacco del tessuto rivestito dal cilindro 24.
La massa 29 di materiale plastico, prelavorata fra i cilindri 20 e 22 ed ulteriormente lavorata e calibrata fra i cilindri 20 e 24 allo spessore voluto, forma, nell'arco 25 della superficie del cilindro 24, uno strato che viene applicato e pressato sul tessuto 10' per mezzo di un cilindro pressatore 30, previo riscaldamento del tessuto 10', trattato, mediante un dispositivo 40 a raggi infrarossi.
Di seguito, il tessuto, ricoperto con lo strato di materiale plastico sulla sua faccia adesivizzata col primer, viene staccato dal cilindro 24 mediante un cilindro 26 rivestito di gomma e può essere goffrato, se richiesto, con un cilindro goffratore 32. Il tessuto fatto avanzare dal cilindro motorizzato 38, attraverso i cilindri raffreddatori 34 e 36 non motorizzati, viene infine raccolto in rotolo.
La figura 2 evidenzia schematicamente una delle possibili posizioni di sistemazione dell'apparato secondo l’invenzione sulla incastellatura di un gruppo calandra identico a quello utilizzato normalmente nell'industria illustrato nella figura 1, e che permette di eliminare l'onerosa fase di pretrattamento con un primer.
L'apparato, indicato globalmente con D, comprende un subbio svolgitore 50 montato su di un perno 52, dotato di un freno regolabile 54.
Nel suo percorso, nella direzione indicata dalla freccia F, a partire dal subbio di svolgimento 50, il tessuto di supporto 10, non trattato, vale a dire non adesivizzato, subisce un primo stiramento, nella zona a delle sue maglie in direzione longitudinale, proporzionale alla forza di tiro data dall'azione di frenatura regolabile del freno 54; indi passa su un cilindro allargatore 60, ad esempio del tipo a doghe elastiche che realizza, in successione, uno stiro trasversale del tessuto di supporto 10, attuando un allargamento delle maglie complementare al primo. Il tessuto di supporto con le maglie così stirate, ora indicato con 13, viene condotto attraverso un dispositivo oscillante 70 dotato alle due estremità di rulli liberamente girevoli, 72 e 74, rispettivamente anteriore e posteriore, che guidano il passaggio del tessuto 13 stesso attraverso un elemento riscaldante 76, situato fra i rulli stessi.
Il dispositivo oscillante 70 è imperniato sullo stesso asse del rullo 72 liberamente girevole in modo che il rullo posteriore 74 possa assumere diverse posizioni come indicato in figura, concentriche all'asse del detto rullo 72. In relazione a queste posizioni varia il punto di tangenza, sul cilindro di rivestimento 24, del tessuto di supporto 13, stirato nei due sensi ortogonali fra loro e preriscaldato, permettendo una permanenza più o meno prolungata nel tempo, proporzionale allo sviluppo dell'arco 25' sul cilindro di rivestimento 24, riscaldato, per regolare con esattezza la temperatura d'ingresso del tessuto 13, a seconda della natura del tessuto, fra i cilindri 20 e 24. La posizione del rullo 74 viene regolata mediante un pistone idraulico 80 imperniato in 78 sul dispositivo oscillante 70 e, dalla parte opposta, sull'incastellatura fissa della calandra in un punto 79.
Il tessuto riscaldato 13, passando fra i cilindri 20 e 24 riceve uno strato dello spessore desiderato di materiale plastico, alimentato allo stato semifuso come nel caso della figura 1, fra i cilindri fusori superiori 20 e 22 e fra i detti cilindri 20 e 24. Il mantenimento di questo stato fisico del materiale plastico durante il contatto col tessuto di supporto costituisce una condizione determinante per il procedimento secondo l'invenzione, in quanto il materiale plastico allo stato semifuso, per poter compenetrarsi in modo ottimale entro le maglie allargate del tessuto 13, riscaldato, può conservare tale stato grazie al riscaldamento del tessuto, ottenendosi così un'ottima adesione e compenetrazione pur escludendo il trattamento di spalmatura con un primer. Il tessuto così rivestito durante il passaggio fra i cilindri 20 e 24 del gruppo calandra C, viene pressato fra i cilindri 24 e 30, quest'ultimo essendo anch'esso riscaldato, ad esempio con dispositivo a raggi infrarossi 31, dopo di che il procedimento lavorativo segue le tradizionali fasi già descritte in relazione alla figura 1 con tessuto trattato con primer .
Questo procedimento realizzato con l'apparato secondo l'invenzione, per il fatto di eliminare una fase di lavorazione ingombrante, costosa ed anche pericolosa di applicazione del primer, risulta assai più economico, rispetto alla tecnica nota.
Il relativo apparato realizzante tale procedimento secondo l'invenzione è facilmente montabile sui gruppi calandra già esistenti presso i clienti attrezzati per questa lavorazione.
Il procedimento e l'apparato descritti ed illustrati sono validi per qualunque tipo di tessuto di supporto adeguando caso per caso la temperatura di preriscaldamento attuata col dispositivo 76, e lo stiro nelle due direzioni complementari del tessuto stesso.
La disposizione preferita dell'apparato secondo l'invenzione, descritto ed illustrato nella figura 2, può evidentemente essere modificata a seconda dei casi, in relazione, ad esempio, del tipo e della ubicazione della calandra C, restando inteso che l'ambito di protezione si estende a tutte le soluzioni costruttive che conseguono pari utilità, utilizzando lo stesso concetto inventivo.
In particolare, il dispositivo 70 di riscaldamento del tessuto di supporto può essere inclinato in varie posizioni rispetto al cilindro 24 con sistemi di comando diversi dal pistone 80 oppure può essere spostato con un movimento diverso da quello oscillante con mezzi qualsiasi noti.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per applicare, direttamente mediante mezzi di calandratura, un rivestimento di materiale plastico su di un tessuto di supporto di qualunque genere, naturale artificiale o sintetico, privo di qualsiasi trattamento preliminare di adesione, caratterizzato dalle seguenti fasi di lavorazione: a) stiro del tessuto di supporto in senso longitudinale e trasversale allo scopo di diradare le maglie del tessuto stesso; b) preliminare riscaldamento del tessuto di supporto nella condizione di maglie così stirate; c) riscaldamento finale del tessuto di supporto a seconda della natura dello stesso, variando il tempo di permanenza del tessuto, nella condizione di maglie stirate, a contatto con un cilindro riscaldato previsto per il rivestimento del tessuto stesso con uno strato di materiale plastico, in modo da portare il detto tessuto alla temperatura massima sopportabile dello stesso onde evitare il raffreddamento della massa di materiale plastico di rivestimento; d) rivestimento del tessuto di supporto con lo strato di materiale plastico allo stato semifuso con penetrazione di detto materiale nelle maglie stirate di detto tessuto di supporto; e) pressatura del tessuto di supporto così rivestito sullo stesso cilindro di rivestimento, mediante un cilindro ausiliario di pressatura riscaldato, allo scopo di realizzare un'ulteriore compenetrazione dello strato di materiale plastico entro le maglie del tessuto e la sua adesione alle dette maglie; f) distacco del tessuto dal cilindro di rivestimento, eventuale goffratura, raffreddamento e raccolta del tessuto rivestito.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il riscaldamento del tesssuto di supporto, subito prima di essere rivestito con lo strato di materiale plastico, alla temperatura di quasi fusione, viene mantenuto e completato sul cilindro riscaldato di rivestimento del tessuto stesso variando la lunghezza del tratto di contatto e conseguentemente il tempo di permanenza su detto cilindro riscaldatore, mediante regolazione del punto di messa in contatto del tessuto di supporto sul cilindro riscaldatore di rivestimento realizzante il riscaldamento finale.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che tale regolazione viene realizzata mediante uno spostamento angolare di un dispositivo oscillante di riscaldamento preliminare.
- 4. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che nella fase di rivestimento del tessuto di supporto con uno strato calibrato di materiale plastico, quest'ultimo, proveniente da un primo passaggio di prelavorazione e riscaldamento realizzato fra una coppia superiore di cilindri fusori della calandra, viene portato e/o mantenuto ad una temperatura prossima a quella di fusione fra il cilindro di rivestimento e uno dei cilindri della detta coppia superiore di cilindri fusori, immediatamente prima della deposizione dello strato di materiale plastico sul tessuto di supporto riscaldato e stirato.
- 5. Apparato per l'attuazione del procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che è previsto un subbio (50) di alimentazione del tessuto (10), esente da qualsiasi tipo di trattamento, montato su un asse (52), tale subbio essendo frenato per provocare lo stiro del tessuto nel senso della sua lunghezza; un dispositivo (60), posto in serie, per lo stiro trasversale del tessuto, e un dispositivo oscillante (70) per la guida e deposizione del tessuto (13), stirato longitudinalmente e trasversalmente, sul cilindro (24) preposto al rivestimento del detto tessuto stirato con uno strato di materiale plastico, un elemento di riscaldamento preliminare (76) essendo interposto fra i rulli estremi (72) anteriore e (74) posteriore di guida del tessuto (13) di detto dispositivo oscillante (70).
- 6. Apparato secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'asse (52) sul quale è montato il subbio (50) di alimentazione del tessuto (10) è dotato di un organo frenante (54) di tipo regolabile.
- 7. Apparato secondo le rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che il dispositivo oscillante (70) è imperniato sull'asse sul quale è liberamente girevole il rullo anteriore (72) di guida del tessuto di supporto (13) già stirato per cui, l'estremità opposta del dispositivo dotata del rullo posteriore (74) di guida può assumere diverse posizioni verticali, concentriche all'asse del detto rullo anteriore (72) allo scopo di variare il punto di tangenza del tessuto (13) sul cilindro riscaldato (24) preposto al rivestimento del tessuto (13) con uno strato di materiale plastico, e conseguentemente il tempo di permanenza del detto tessuto (13) sul detto cilindro riscaldato (24) per regolare la temperatura finale del tessuto (13) stesso all'atto del suo rivestimento col materiale plastico allo stato di fusione in base alle caratteristiche del materiale del tessuto di supporto.
- 8. Apparato secondo le rivendicazioni 5 a 7, caratterizzato dal fatto che il dispositivo oscillante (70) viene fatto ruotare angolarmente da un pistone (80) preferibilmente di tipo idraulico, una delle cui estremità (78) è incernierata in un punto intermedio della struttura del dispositivo oscillante (70) mentre l'estremità opposta è imperniata in una posizione fissa dell'incastellatura del gruppo di calandra (C), allo scopo di regolare la posizione del rullo estremo di uscita o posteriore (74) del dispositivo (70) in relazione al punto ottimale di tangenza del tessuto (13) col cilindro di rivestimento (24).
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