ITMI991181A1 - Procedimento e macchina di tintura per il lavaggio di materiali tessili per realizzare aumenti di produttivita' forti riduzioni dei quantita - Google Patents

Description

La presente invenzione concerne un procedimento e una macchina di tintura per il lavaggio di materiali tessili atti à realizzare forti riduzioni dei quantitativi di fluido di lavaggio utilizzati ed economie sui consumi energetici oltre alla riduzione dei tempi necessari all'ottenimento dello scopo della operazione.

Le macchine di tintura,.particolarmente quelle atte a contenere materiali tessili in rocche, matasse o rotoli destinate ad operazioni di tintura, lavaggio, candeggio o finissaggio generalmente sono dotate di autoclave per funzionare sotto pressione, avente qualsiasi forma, orizzontale o verticale.

Un primo procedimento noto di lavaggio prevede di eseguire successive operazioni di riempimento completo del recipiente, eventualmente un’autoclave, circolazione del bagno e svuotamento del recipiente sino ad ottenere la rimozione degli inquinanti presenti sul materiale per successiva diluizione; tale procedimento richiede grandi consumi di fluido di lavaggio e forti consumi di energia e di tempo.

Un altro -procedimento nòto, sebbene desueto, consiste nel riempimento completo del recipiente o autoclave, seguito dalla circolazione del bagno con recipiente pieno con aggiunta continua e costante di una quantità limitata di fluido a monte del materiale mentre una identica quantità di fluido inquinato viene contemporaneamente spillata dal.recipiente in una posizione a valle del materiale.

Scopò dell'invenzione é di eliminare gli inconvenienti dei procedimenti noti riducendo drasticamente i consumi del liquido di lavaggio, di energia e dei tempi di lavorò come verrà spiegato qui di seguito facendo riferimento ai disegni allegati in cui:

la Figura 1 mostra in modo schematico un'apparecchiatura in conformità ai principi di questa invenzione che realizza il procedimento di lavorazione previsto dall'invenzione;

la Figura 2 è un diagramma che mostra le curve relative all'andamento della concentrazione di inquinante nel bagno di lavaggio relative ai due tipi di apparecchiatura di lavaggio note e alla apparecchiatura in conformità all'invenzione;

la Figura 3 mostra in modo schematico un'apparecchiatura di tipo noto che opera secondo il primo procedimento noto sopra citato; e

la Figura 4 mostra in mòdo schematico un'apparecchiatura di tipo noto che opera secondo il secondo procedimento noto sopra citato.

Verranno ora descritti i due tipi di macchine di tintura note illustrate schematicamente nelle figure 3 e 4 dei disegni allegati che sono rappresentative dei due tipi fondamentali di macchine di tintura, comunque realizzabili, dotate dei dispositivi necessari ad implementare rispettivamente il primo ed il secondo dei procedimenti noti sopra descritti.

Come si é detto,"i due procedimenti noti sopra citati, descritti qui di seguito ed illustrati nelle Figure 3 e 4 presentano notevoli inconvenienti dal punto di vista dei consumi e del carico energetico richiesto.

Infatti, nel primo procedimento noto (vedi Figura 3) che prevede ripetuti cicli di carico e scarico completo del liquido di lavaggio, sebbene l'efficienza (cioè la quantità di fluido necessaria all 'ottenimento dello scopo) della operazione di lavaggio sia migliore che nel secondo, l'ampia diluizione degli inquinanti dovuta alla grande quantità di bagno presente nel recipiente o autoclave necessita di un lungo periodo di tempo per 1'ottenimento di quella condizione di equilibrio necessaria per ottenere la massima efficienza di <: >lavàggio prima di procedere allo scarico del bagno, attraverso la valvola 1, e alla successiva operazione di riempimento,attraverso la valvola 2.

Inoltre le operazioni di carico e scarico del fluido di lavaggio devono essere ripetute più volte in modo che la concentrazione finale di equilibrio sia sufficientemente bassa da considerare lavato il materiale stesso. Il ripetersi di queste operazioni determina un importante consumo di fluido per l'ottenimento dello scopo oltre ad un allungamento del tempo necessario, come si può rilevare dalla curva A del diagramma della Figura 2.

Nel secondo procedimento noto (Figura 4), il recipiente, pieno di fluido, durante la circolazione dello stesso, viene sottoposto ad un ricambio di bagno continuo attraverso l'introduzione di fluido dalla valvola di riempimento 2 e contestualmente scaricandone la medesima quantità attraverso la valvola di lavaggio continuo 1 posizionata nella parte alta del recipiente. In questo caso il consumo di fluido risulta essere ancora più alto che nel primo procedimento a causa della continua miscelazione del fluido inquinato con quello non inquinato presente nel recipiente o autoclave. Questa situazione non permette di raggiungere concentrazioni elevate di inquinante nel fluido scaricato e pertanto i tempi ed i consumi necessari all'ottenimento dello scopo vengono ulteriormente dilatati, come si può rilevare dalla curva B del diagramma della Figura 2.

In conformità al procedimento secondo l'invenzione l'operazione di lavaggio di materiali tessili, caricati su di un portamateriale 2 ed effettuata in maniera continua, viene svolta con un livello 15 di bagno ridotto all'interno di un recipiente 1, pressurizzato o no, permettendo in ogni caso al fluido di scarico di raggiungere la massima possibile concentrazione di inquinanti durante l'intero periodo di applicazione del procedimento.

La ridotta quantità di fluido presente nel recipiente, il cui livello superiore rimane preferibilmente al di sotto del materiale da lavare, permette di ottenere due risultati:

1) raggiungere il punto di equilibrio di concentrazione fra l’inquinante presente nel fluido di lavaggio e quello presente nel materiale da lavare in tempi decisamente più brevi (curva C), e

2) possibilità di aumentare considerevolmente il numero di contatti fluido/materiale data la notevole portata della pompa principale di circolazione 7 rispetto -alla quantità di fluido circolante, migliorando così le possibilità di trasferimento dell'inquinante del materiale al fluido di lavaggio.

Durante l'operazione, una porzione del fluido circolante viene prelevata attraverso il condotto 20 e la valvola 9 di scarico del fluido di lavaggio e viene . portata allo scarico. Contemporaneamente un sistema 5 di controllo operante in funzione preferibilmente, ma non esclusivamente, del livello di bagno nel recipiente o autoclave provvede a reintegrare un'identica quantità di fluido di lavaggio attraverso il condotto 22 e la relativa valvola 8 di alimentazione del fluido di lavaggio in modo da mantenere costante la quantità di fluido di lavaggio al livello desiderato .

Si può inoltre prevedere una valvola 18 di ingresso di aria in pressione per pressurizzare il recipiente 1 ed una valvola 17 di scarico veloce e completo del fluido di lavaggio presente nel recipiente 1 e/o di scarico dell'aria di pressurizzazione.

Il procedimento viene proseguito in modo continuo sino al raggiungimento della concentrazione di inquinanti desiderata nel materiale.

A seconda dei diversi procedimenti di lavaggio da realizzare, l'efficacia di lavaggio può essere ulteriormente migliorata mediante l'applicazione di un dispositivo di raccolta posizionato sotto il materiale da lavare in modo da convogliare allo scarico esclusivamente la fase più inquinata del bagno circolante. Tale dispositivo consiste in una vasca di raccolta 4 che permette l'evacuazione del fluido, carico di inquinanti, uscente dal materiale prima che esso entri in contatto con il restante fluido presente sul fondo del recipiente.

Detta vasca di raccolta 4 prevede comunque lo stramazzo della parte di fluido circolante eccedente la portata di evacuazione.

L'acqua può essere reintrodotta, a seconda delle necessità dell'operazione in atto, attraverso la vaivola di lavaggio 8 a monte, lungo il condotto 23, o a valle del dispositivo 6 di riscaldamento del fluido di lavaggio, presente nel recipiente 1 lungo il condotto 24 a seconda che si desideri utilizzare liquido di lavaggio riscaldato o rispettivamente non riscaldato.

Il procédimento continuo di evacuazione e reintegro dell'acqua di lavaggio tipico dell'invenzione permette l'opzionale inserimento di uno recuperatore di calore 14 atto a ricircolare parte dell'energia termica presente nel fluido di scarico passante attraverso il condotto di scarico 21, trasferendola al fluido di lavaggio in ingresso attraverso il condotto 25, ottenendo in tal modo notevoli risparmi energetici.

Sulla tubazione di scarico 21 può essere opzionalmente montato un adatto dispositivo 13 di misurazione,del grado di inquinanti presenti nel flusso di scarico, ad esempio misuratori di pH, redoxmetri, opacimetri, o altri.

Con l'utilizzo del procedimento descritto, tale dispositivo di misura 13 può fornire un valore relativo al grado di inquinanti residuo presente nel materiale da trattare e pertanto può essere utilizzato vantaggiosamente per realizzare ed includere un sisterna di controllo automatico della durata dell'operazione di lavaggio.

Il fluido di lavaggio, a seconda della struttura adottata per l'apparecchiatura realizzante il procedimento dell'invenzione e delle esigenze specifiche, può essere derivato direttamente, tramite la valvola 12, dalla rete idrica 26 attraverso il contatore 16 o da un'apposita vasca 10 di accumulo e di preparazione in cui é stato alimentato un adeguato quantitativo di fluido, eventualmente additivato con prodotti chimici adeguati, e preventivamente riscaldato alla temperatura necessaria al procedimento di trattamento.

Prove pratiche di funzionamento hanno permesso di determinare che il procedimento eseguito secondo l'invenzione con l'utilizzo dei dispositivi descritti permette una considerevole riduzione dei tempi di lavaggio e delle quantità di fluido necessarie all'ottenimento dello scopo.

Si può rilevare dalla curva C della Figura 2 che l'andamento della concentrazione di inquinanti con il procedimento e l'apparecchiatura dell'invenzione assume una forma diversa da quella dei procedimenti noti. La rimozione dell'inquinante risulta essere più spostata verso l'inizio dell'operazione e pertanto il raggiungimento dell'equilibrio tra inquinanti presenti nel materiale da trattare avviene in tempi più brevi e con consumo di fluidi di lavaggio inferiore.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 .Procedimento di lavaggio di materiali tessili in una macchina di tintura, caratterizzato dal fatto di introdurre sul fondo del recipiente di trattamento del materiale, a pressione atmosferica o superatmosferica, il fluido di lavaggio fino ad un livello preferibilmente inferiore a quello del materiale da lavare, procedere al lavaggio del materiale mediante circolazione del fluido e nel contempo aggiungere una quantità costante di fluido di lavaggio pulito mentre, contestualmente, viene scaricata un'identica quantità di fluido inquinato in mòdo da mantenere la massima possibile concentrazione di inquinanti in detta porzione di fluido, scaricato durante l'intero periodo di esecuzione del lavaggio fino a raggiungere il grado desiderato di lavaggio del materiale in funzione del grado di inquinante desiderato presente nel fluido di scarico. 2.Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase più inquinata del bagno circolante viene raccolta al di sopra del livello del fluido di lavaggio mantenuto nel recipiente di trattamento, rimanendo separato da esso, tale liquido carico di inquinanti venendo evacuato dal recipiente prima che venga in contatto con il restante fluido presente sul fondo del recipiente e reintegrato con una corrispondente quantità di fluido di lavaggio nuovo. 3. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzalo dal fatto che, nel caso di impiego di fluido di lavaggio caldo, il calóre del fluido di lavaggio carico di inquinanti da evacuare viene fatto passare in uno scambiatore di calore per il recupero di parte della sua energia termica. 4. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni i-3, caratterizzato dal fatto che il fluido di lavaggio, può essère immesso nel recipiente di trattamento a valle o a monte di un mezzo di riscaldamento.del fluido di lavaggio. 5. Procedimento secondo una .o più delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto che viene misurato il<' >grado, di inquinanti presenti nel flusso di scarico utile per stabilire il momento in cui l'operazione di lavaggio può essere terminata. 6. Macchina di tintura caratterizzata dalla dotazione di., un dispositivo scarico e di un dispositivo di reintegrò atti a permettere lo svolgimento di operazioni di lavaggio continuo a livello di bagno mantenuto costante e ridotto (15) rispetto alla capacità della macchina e comunque inferiore al piano di appoggio del portamateriale (2), preferibilmente in condizione di pressurizzazione statica a cuscino di gas (17). 7. Macchina di tintura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che all'interno del suo corpo viene,alloggiata una vasca di raccolta (4) posizionata sotto il portamateriale (2) ma sopra il livello operativo del bagno di lavaggio (15) in comunicazione con un dispositivo di scarico (9) e dotata di stramazzi per permettere la ricircolazione del fluido di procedimento non evacuato. 8. Macchina di tintura secondo <;>una o più delle rivendicazióni 6 e 7, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di scarico (9) è collegato alla vasca di raccòlta (4) o al recipiente principale (1) sotto al livello operativo (15) o ad ambedue questi componenti. 9. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-8, caratterizzata dal fatto che il dispositivo<' >di ingresso del fluido .di lavaggio (8) è collegato al recipiente principale (1) o comunque a monte del dispositivo di riscaldamento (6) o a valle dello stesso o ad ambedue queste posizioni. 10. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-9, caratterizzata dal fatto che il flusso di scarico del fluido di procedimento e quello di reintegro vengano fatti passare attraverso uno scambiatore di calore (14). 11. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-10, caratterizzata dal fatto che sul flusso del fluido di scarico è posizionata una cella di misura (13) atta a fornire un segnale utile alla regolazione automatica della durata della operazione di lavaggio. 12. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-11, caratterizzata dal fatto che sul condotto (22) relativo al flusso del fluido di reintegro è posizionato un misuratore di portata atto a fornire un segnale utile alla regolazione automatica della durata della operazione di lavaggio. 13. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-12, caratterizzata dal fatto che il flusso del fluido di reintegro è prelevato dalla rete idrica oppure da apposito recipiente di preparazione (10) attraverso una pompa di lancio (11). 14. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-13, caratterizzata dal fatto che la portata della pompa principale (7) viene fatta variare durante il ciclo di lavaggio in modo da ottimizzare la rimozione degli inquinanti. 15. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-14, caratterizzata dal fatto che un collegamento di scarico (17) è posizionato in modo da permettere una veloce depressurizzazione del recipiente permettendo al gas ivi contenuto di sfuggire verso l'esternò, attraversando velocemente il materiale. 16. Macchina di tintura secondo una o più delle rivendicazioni 6-5, caratterizzata dal fatto che è previsto un sistema di controllo (5) collegato preferibilmente ma non esclusivamente alla misura del livello del bagno-nel recipiente (1) per controllare il reintegro del fluido di lavaggio attraverso la valvola di alimentazione (8) del fluido stesso.