ITMO20100355A1

ITMO20100355A1 - Procedimento per l'ottenimento di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici e veicolo cosi' ottenibile

Info

Publication number: ITMO20100355A1
Application number: IT000355A
Authority: IT
Inventors: Claudio Barbieri
Original assignee: Cerchimica S R L
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-06-18

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“PROCEDIMENTO PER L’OTTENIMENTO DI UN VEICOLO SERIGRAFICO PER LA DECORAZIONE DI MANUFATTI CERAMICI E VEICOLO COSI’ OTTENIBILE”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per Γ ottenimento di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici e ad un veicolo così ottenibile.

Nel settore ceramico è da tempo nota la tecnica della serigrafia per la decorazione superficiale di manufatti; tale tecnica prevede l'applicazione di paste serigrafiche opportunamente colorate che, sottoposte a pressione per effetto del movimento di una spatola, passano attraverso le maglie di un retino, reso permeabile solo nelle zone in corrispondenza del motivo da riprodurre o attraverso l’applicazione con rulli siliconici opportunamente incisi al laser.

Le paste serigrafiche sono ottenute dalla miscelazione di sostanze coloranti in polvere e di un veicolo liquido, che funge da mezzo disperdente per le polveri stesse, con eventuale aggiunta di additivi che regolano, in particolare, la densità, la consistenza e la fluidità della pasta serigrafica. I veicoli serigrafici noti sono, essenzialmente, costituiti da liquidi organici contenenti una o più funzionalità ossidriliche (-OH) appartenenti al gruppo contenente: glicoli, glicol eteri, glicerina, glicerina etossilata e alcoli, eventualmente miscelati con acqua. Per ottenere un veicolo serigrafico con caratteristiche tecniche adeguate tali liquidi organici sono generalmente presenti nella miscela in una quantità compresa tra il 10% e 80%, riferito al peso complessivo del veicolo ottenuto.

Tali paste serigrafiche possono essere impiegate secondo diverse metodologie applicative, tra cui macchine serigrafiche con retini piani o rotativi, sistemi incavografici off-set o macchine tampografiche, per la decorazione di manufatti smaltati e non, crudi o cotti. A seconda delle condizioni di impiego è noto di dosare opportunamente i componenti del veicolo serigrafico, al fine di ottenere parametri applicativi ottimali della pasta serigrafica da esso ottenuta.

E' noto, infatti, che i principali parametri applicativi di una pasta serigrafica sono determinati, essenzialmente, dalla composizione del relativo veicolo e, più nel dettaglio, sono: viscosità, lubrificazione, tempo di asciugamento, stabilità in fase di lavorazione, potere legante e definizione del punto serigrafico (per riprodurre fedelmente immagini serigrafiche).

In particolare, il tempo di asciugamento influisce direttamente sul tempo complessivo della fase di decorazione serigrafica, poiché nel caso di più serigrafie applicate in sequenza è necessario che tra un'applicazione e l'altra il manufatto decorato si asciughi completamente.

Al crescere del tempo di asciugamento, infatti, si verifica un allungamento del tempo di attraversamento complessivo della linea di decorazione serigrafica e, a parità di velocità di avanzamento dei manufatti lungo la linea stessa, un incremento dell'ingombro dell'impianto, in quanto le varie stazioni di decorazione serigrafica in batteria devono essere opportunamente distanziate per consentire l'asciugatura intermedia dei manufatti in fase di decorazione.

Pertanto, al variare del lay-out della linea di decorazione è necessario dosare opportunamente i componenti del veicolo serigrafico per ottenere tempi di asciugamento della corrispondente pasta serigrafica compatibili con la struttura della linea stessa.

Ancora, i glicoli, ampiamente impiegati in questi veicoli serigrafici, sono prodotti di sintesi della lavorazione del petrolio che, come noto, è una fonte di approvvigionamento non rinnovabile e, non ultimo, presentano un costo di acquisto piuttosto elevato e variabile nel tempo.

Inoltre, il processo di raffinazione dei glicoli comporta ulteriori spese sia in termini di risorse utilizzate che di energia impiegata, con un conseguente aumento dei costi.

Il compito principale della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti sopralamentati della tecnica nota escogitando un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici che consenta di ottenere delle paste serigrafiche caratterizzate da un ridotto tempo di asciugamento, così da incrementarne la flessibilità d'impiego al variare del lay-out della linea di decorazione serigrafica in cui sono impiegate e ottimizzare l'efficienza della fase di decorazione.

AH’intemo di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di escogitare un veicolo serigrafico che presenti costi sensibilmente inferiori rispetto ai veicoli serigrafici di tipo noto e che consenta di contenere quanto più possibile lo spreco di materie prime.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di evitare lo svolgimento di procedure di raffinazione dei glicoli puri in modo da eseguire un procedimento che presenti un impatto ambientale sensibilmente ridotto rispetto ai metodi noti che prevedono l’impiego di glicoli raffinati.

Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un procedimento per l’ottenimento di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici ed un veicolo così ottenibile che consentano di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici comprendente almeno un mezzo disperdente liquido, caratterizzato dal fatto di comprendere glicoli di lavaggio degli impianti di sintesi e/o raffinazione di glicoli.

Il compito e gli scopi sopra esposti sono altresì raggiunti dal presente procedimento per Fottenimento di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi di:

- fornitura di almeno un glicole derivante dal lavaggio degli impianti di sintesi e/o raffinazione di glicoli;

- stoccaggio di detto glicole di lavaggio;

- setacciatura di detto glicole di lavaggio per separare la parte liquida dalle particelle solide;

- miscelazione di detto glicole di lavaggio così setacciato con acqua, con almeno un’ antischiuma e con almeno un antibatterico in modo da ottenere un veicolo liquido;

- stoccaggio di detto veicolo liquido.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un procedimento per P ottenimento di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici e di un veicolo così ottenibile.

Il veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici secondo il trovato comprende un mezzo disperdente liquido, preferibilmente acqua in quantità variabile tra il 10% e il 70%, almeno un glicole, preferibilmente in quantità variabile tra 10% e 80% in peso, almeno un componente antischiuma, preferibilmente in quantità variabile tra 0,1% e 1% in peso, e almeno un componente antibatterico, preferibilmente in quantità variabile tra 0,1% e 0,3% in peso.

Secondo il trovato, il glicole utilizzato comprende almeno un glicole derivante dal lavaggio degli impianti di sintesi e/o raffinazione di glicoli, ad esempio di glicoli monoetilenici o dietilenici. Come noto al tecnico del settore, gli impianti si sintesi e/o raffinazione sono del tipo di reattori chimici utilizzati per sintetizzare glicoli puri e/o per raffinare glicoli non puri.

Il glicole così ottenuto, di seguito definito glicole di lavaggio, comprende una miscela costituita dal glicole o dai glicoli residui nell’impianto, dall’acqua di lavaggio, presente in quantità variabile tra il 5% ed il 20% rispetto alla massa, e dalle impurità o dai residui, generalmente di tipo ferroso, e da tracce di 1⁄4 butandiolo.

Vantaggiosamente, il glicole di lavaggio e, di conseguenza, anche il veicolo secondo il trovato, presenta una colorazione rossastra.

Tale colorazione è per lo più dovuta alla presenza nel glicole di lavaggio di almeno una percentuale di ferro.

Opportunamente, il veicolo secondo il trovato può comprendere, in aggiunta al glicole di lavaggio, anche uno o più glicoli puri o raffinati.

L'utilizzo di glicole di lavaggio, dunque, sostituisce parzialmente o totalmente l'impiego di glicoli puri, rispetto ai veicoli serigrafici noti, riducendo considerevolmente i costi e la percentuale di acqua aggiunta nella formulazione finale.

Il veicolo serigrafico può comprendere, inoltre, almeno una sostanza legante/sospensivante in quantità inferiore al 20% in peso e, preferibilmente, inferiore al 10% in peso. Tale sostanza legante/sospensivante agisce come modificatore della reologia del veicolo serigrafico e, preferibilmente, viene scelta nel gruppo comprendente: resine di natura cellulosica (carbossimetil cellulose (CMC), idrossietil cellulose, idrossipropil cellulose), leganti a base di polisaccaridi (amidi), poliacrilati con peso molecolare compreso tra 1.000 ed 1.000.000 (copolimeri acrilimetacrilici, copolimeri acrilici-vinilici), resine poliuretaniche con peso molecolare compreso tra 1.000 ed 1.000.000 e resine viniliche e acetoviniliche con peso molecolare compreso tra 1.000 e 1.000.000.

Π veicolo serigrafico può includere, inoltre, almeno un polielettrolita con capacità sospensivanti di tipo noto, introdotto in quantità inferiori al 5% in peso, e preferibilmente inferiore all'l% in peso, che entra in sinergia con la sostanza legante/sospensivante accentuandone l'efficacia. Ad esempio, il polielettrolita può essere scelto nel gruppo comprendente: sali inorganici (cloruro di sodio, cloruro di magnesio) e gomme xantane.

Il veicolo serigrafico può prevedere, altresì, l'impiego di almeno una sostanza antischiuma in quantità inferiori al 5% in peso, e preferibilmente inferiore all'1% in peso, che è scelta nel gruppo comprendente: polimeri a blocchi derivati dall'ossido di etilene e propilene, sostanze di natura siliconica, sostanze di natura minerale e derivati degli acidi grassi.

Il veicolo serigrafico comprende, ancora, almeno una sostanza conservante in quantità inferiore allo 0,5% in peso, e preferibilmente inferiore allo 0,2% in peso, che può essere costituita da una sostanza derivata dalfisotiazolinone

Il veicolo serigrafico può prevedere, inoltre, almeno una sostanza fluidificante/disperdente in quantità inferiore al 5% in peso, e preferibilmente inferiore al 2% in peso, scelta nel gruppo comprendente: polifosfati inorganici (tripolifosfati, esametafosfati), poliacrilati con basso peso molecolare (100-20.000), fosfonati organici (sali di acidi difosfonici o polifosfonici), silicati di sodio.

Infine, il veicolo serigrafico include in genere almeno una sostanza colorante/profumante in quantità inferiore allo 0,2% in peso di tipo noto, al fine di eliminare odori sgradevoli o rendere riconoscibile il veicolo stesso. Come noto al tecnico del ramo il dosaggio dei singoli additivi viene regolato in funzione della specifica applicazione a cui è destinato il veicolo serigrafico.

A partire dal veicolo serigrafico così ottenuto è possibile realizzare delle paste serigrafiche semplicemente addizionando le particelle di materie prime e di sostanza colorante finemente macinata; la pasta così ottenuta può essere, vantaggiosamente, utilizzata secondo diverse metodologie applicative e, in particolare, in macchine serigrafiche con retini piani o rotativi, sistemi incavografici off-set (ad es. Rotocolor Laser Roll) e macchine tampostrafiche (tipo Cretaprint) per la decorazione di manufatti ceramici smaltati e non, crudi o cotti.

I seguenti esempi vengono fomiti a solo scopo illustrativo della presente invenzione e non devono essere intesi in senso limitativo neH'ambito della presente invenzione, come risulta definito dalle accluse rivendicazioni. Esempio 1

H20 33,5%

Resina 1 0,2%

Resina 2 1,1%

Correttore di acidità 0,04%

Glicole 64,2%

Sospensivante 0,8%

Antischiuma 0,1%

Antibatterico 0,1%

Esempio 2

H20 62,2%

Resina 0,45%

Correttore di acidità 0,07%

Glicole 1 10%

Glicole 2 25%

Fluidificante 2%

Antischiuma 0,1%

Antibatterico 0,1%

Si descrive di seguito il procedimento secondo il trovato per l’ottenimento di un veicolo per la decorazione di manufatti ceramici, del tipo di quello sopra descritto.

Tale procedimento prevede la fornitura di almeno un glicole, qui definito glicole di lavaggio, derivante dal lavaggio degli impianti di sintesi e/o raffinazione di glicoli.

Più particolarmente, questo glicole di lavaggio viene ottenuto raccogliendo, mediante un lavaggio in corrente e/o in controcorrente con un getto d’acqua, ciò che rimane all’interno dell’impianto di sintesi e/o raffinazione dei glicoli puri e/o raffinati a seguito del prelievo di tali glicoli. All’interno di queste cisterne può essere contenuta una o più tipologie di glicoli puri e/o raffinati.

Come sopraccitato, il glicole di lavaggio contiene, oltre ai residui dei glicoli puri e/o raffinati, anche una percentuale di acqua, utilizzata per il lavaggio dell’impianto stesso, e delle impurità ferrose che si sono staccate dalle pareti dell’impianto e qualche traccia di 1⁄4 butandiolo.

Tali impurità, miscelandosi ai glicoli puri e/o raffinati ed all’acqua utilizzata per il lavaggio, conferiscono al glicole di lavaggio una colorazione rossastra.

Il glicole di lavaggio così ottenuto viene poi stoccato all’intemo di appositi contenitori.

Opportunamente, si esegue una analisi chimica del glicole di lavaggio al fine di identificare la sua esatta composizione chimica.

Successivamente, si esegue una setacciatura del glicole di lavaggio, al fine di separare la parte liquida dalle particelle solide in esso contenute.

Più in dettaglio, la fase di setacciatura viene eseguita in modo meccanico, ovvero facendo passare il glicole di lavaggio attraverso un setaccio provvisto di una pluralità di maglie aventi larghezza predefinita ed atte a trattenere le particelle solide.

Vantaggiosamente, si può eseguire anche una fase di trattamento chimico del glicole di lavaggio, ad esempio mediante acqua ossigenata, al fine di modificare la sua colorazione, rendendola più trasparente.

Il glicole di lavaggio così setacciato viene poi miscelato con acqua, con almeno un’antischiuma e con almeno un antibatterico.

Nella fase di miscelazione è possibile introdurre ulteriori glicoli puri e/o raffinati.

Le quantità di acqua, del componente antischiuma e del componente antibatterico aggiunte al glicole di lavaggio variano in funzione della composizione di quest’ultimo e delle proprietà chimico fisiche del veicolo che si desidera ottenere.

In funzione delle proprietà chimico-fisiche del veicolo da realizzare, durante la fase di miscelazione si può aggiungere anche un componente scelto dal gruppo comprendente: almeno una resina, ad esempio di tipo acrilica o idrossimetil-cellulosa, almeno un sospensivante, almeno un fluidificante.

Opportunamente, si può eseguire una ulteriore setacciatura del veicolo così miscelato.

Al termine della fase di miscelazione, il veicolo ottenuto viene poi stoccato in un relativo contenitore.

Il presente trovato è quindi relativo all’utilizzo della miscela derivante dal lavaggio del fondo degli impianti di sintesi e/o raffinazione di almeno un glicole puro e/o raffinato per Γ ottenimento di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici.

Si è in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che l'impiego di glicoli di lavaggio consente di ridurre o, talvolta, eliminare la presenza di glicoli puri risolvendo il problema dell'approvvigionamento delle materie prime per la produzione dei veicoli serigrafici e contenendone i costi di produzione, senza penalizzare i parametri applicativi degli stessi.

Inoltre, il procedimento secondo il trovato ed il veicolo così ottenibile consentono di recuperare della materia prima che diversamente verrebbe scartata, sfruttando così a pieno le risorse a disposizione e riducendo al minimo gli sprechi.

Il procedimento oggetto del presente trovato consente quindi di ridurre i costi di produzione rispetto alla realizzazione dei veicoli ad oggi in commercio, mantenendo al contempo le medesime proprietà fisicochimiche.

Tale procedimento può quindi essere ritenuto a ridotto impatto ambientale in quanto consente di evitare ulteriori processi di raffinazione e di ridurre il consumo delle materie prime impiegate, quali l’acqua ed i glicoli.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici comprendente almeno un mezzo disperdente liquido, caratterizzato dal fatto di comprendere glicoli di lavaggio degli impianti di sintesi e/o raffinazione di glicoli.
2) Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto glicole di lavaggio è presente in quantità compresa tra Γ1% ed il 90% in peso.
3) Veicolo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto glicole di lavaggio è presente in quantità compresa tra il 10% e P80% in peso.
4) Veicolo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto glicole di lavaggio comprende residui ferrosi e tracce di 1⁄4 butandiolo.
5) Veicolo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto mezzo disperdente liquido comprende acqua in quantità variabile tra F 1% ed il 90% in peso.
6) Veicolo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto mezzo disperdente comprende acqua in quantità variabile tra 10% e 70% in peso.
7) Veicolo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno una sostanza legante/ sospensivante in quantità inferiore al 20% in peso.
8) Veicolo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza legante/ sospensivante è presente in quantità inferiore al 10% in peso.
9) Veicolo secondo le rivendicazioni 7 o 8, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza legante/sospensivante è scelta nel gruppo comprendente: resine di natura cellulosica, leganti a base di polisaccaridi, poliacrilati con peso molecolare compreso tra 1.000 e 1.000.000, resine poliuretaniche con peso molecolare compreso tra 1.000 e 1.000.000 e resine viniliche e acetoviniliche con peso molecolare compreso tra 1 .000 e 1.000.000.
10) Veicolo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno un polielettrolita con capacità sospensivanti in quantità inferiore al 5% in peso.
11) Veicolo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto almeno un polielettrolita con capacità sospensivanti è presente in quantità inferiore airi % in peso.
12) Veicolo secondo le rivendicazioni 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detto polielettrolita è scelto nel gruppo comprendente: sali inorganici e gomme xantane.
13) Veicolo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno una sostanza antischiuma in quantità inferiore al 5% in peso.
14) Veicolo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza antischiuma è presente in quantità inferiore all'1% in peso.
15) Veicolo secondo le rivendicazioni 13 o 14, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza antischiuma è scelta nel gruppo comprendente: polimeri a blocchi derivati dall’ossido di etilene e propilene, sostanze di natura siliconica, sostanze di natura minerale e derivati degli acidi grassi.
16) Veicolo secondo lana o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno una sostanza conservante in quantità inferiore allo 0,5% in peso.
17) Veicolo secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza conservante è presente in quantità inferiore allo 0,2% in peso.
18) Veicolo secondo le rivendicazioni 15 o 16, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza conservante è una sostanza derivata dall’isotiazolinone.
19) Veicolo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno una sostanza fluidificante/disperdente in quantità inferiore al 5% in peso.
20) Veicolo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza fluidificante/disperdente è presente in quantità inferiore al 2% in peso.
21) Veicolo secondo le rivendicazioni 19 o 20, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sostanza fluidificante/disperdente è scelta nel gruppo comprendente: polifosfati inorganici, poliacrilati con peso molecolare compreso tra 100 e 20.000, fosfonati organici e silicati di sodio.
22) Veicolo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno una sostanza colorante/profumante in quantità inferiore allo 0,2% in peso.
23) Veicolo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno una sostanza colorante/profumante in quantità inferiore allo 0,1% in peso.
24) Procedimento per l’ottenimento di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi di: - fornitura di almeno un glicole derivante dal lavaggio degli impianti di sintesi e/o raffinazione di uno o più glicoli puri e/o raffinati; - stoccaggio di detto glicole di lavaggio; - setacciatura di detto glicole di lavaggio per separare la parte liquida dalle particelle solide; - miscelazione di detto glicole di lavaggio così setacciato con acqua, con almeno un’antischiuma e con almeno un antibatterico in modo da ottenere un veicolo liquido; - stoccaggio di detto veicolo liquido.
25) Procedimento secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di setacciatura di detto veicolo liquido.
26) Procedimento secondo la rivendicazione 23 o 24, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di trattamento chimico di detto glicole di lavaggio con perossido di idrogeno e derivati.
27) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 24 a 26, caratterizzato dal fatto che detta miscelazione comprende anche l’aggiunta di almeno un componente scelto dal gruppo comprendente: almeno una resina, almeno un sospensivante, almeno un fluidificante.
28) Uso di glicoli di lavaggio degli impianti si sintesi e/o raffinazione di glicoli per la preparazione di un veicolo serigrafico per la decorazione di manufatti ceramici.
29) Uso di un veicolo serigrafico secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 23 per la preparazione di una pasta serigrafica per la decorazione di manufatti ceramici.