WO2002074999A1 - Procedimiento de procesado de materiales porosos mediante el vacio, e instalacion y utilizaciones correspondientes - Google Patents
Procedimiento de procesado de materiales porosos mediante el vacio, e instalacion y utilizaciones correspondientes Download PDFInfo
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Classifications
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- D06M23/00—Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
Definitions
- the object of the present invention relates to a process of processing porous materials using the vacuum, at its different levels, to cause and facilitate the best penetration of chemical products (such as, for example, tanning agents, pure or dissolved in different concentration levels) towards the interior of materials whose texture is formed by fibers, bubbles, alveoli, etc., filled with some gas, air or similar that expands when producing the vacuum.
- chemical products such as, for example, tanning agents, pure or dissolved in different concentration levels
- the object of the present invention is an installation for the processing of porous materials by means of vacuum and corresponding uses.
- the present procedure is applicable to any wet or riverside process that is performed on skins, hides, or wool, such as: soaking, washing, "pickelado", neutralized, oiled, tanning, dyeing and others.
- Temperature produces a dilation of the fibers, which opens paths where the corresponding chemical products are introduced with great difficulty. In the case of skins, there are maximum temperature limits to avoid damaging the material, which ranges between 60 and 65 degrees Celsius.
- EP 0615550 discloses a process for treating skins, leather or sheet materials in which said products are brought into contact with a dense fluid in a supercritical state or liquid containing one or more active substances which is brought to a certain pressure and temperature, either to degrease it, or to impregnate it with substances such as tanning agents, reinforcement or others. This process can be applied in several stages in a chain of transformation of skins or leather, adapting the characteristics of pressure and fluid temperature for the objective to be achieved.
- the material on which it is decided to act is introduced into a container that is filled with the solution intended to be penetrated, the vacuum is caused and after a certain time it is returned to atmospheric pressure.
- the process object of the invention works by the principle of increasing the volume of air, gas or element contained inside the fibers, pores, alveoli, bubbles, etc. by reducing the pressure in the container, causing the formation of an exit path to the outside until the pressures between the interior of the material and that of the interior of the container are equalized; then the vacuum in the container ceases to occur, the inverse effect occurring, since the interior of the fibers, pores, alveoli, bubbles, etc. it remains at low pressure, so that when the material is submerged in the corresponding solution, an entry of said solution is produced that fills the voids created previously in the material.
- the process object of the invention is preferably carried out in an installation for the processing of porous materials by means of a vacuum, characterized in that it comprises a process vessel, with an internal rotating cage, a preparation tank with agitator and a conventional vacuum production device communicated with said container by means of a manually operated or motorized valve, said container being provided with air inlet, at atmospheric pressure, through a valve and said container and vessel being communicated with each other, with a water inlet and with a drain by means of valves also of manual or motorized actuation.
- the procedure and the installation according to the invention are used in the treatment of skins.
- the installation for carrying out the process of processing porous materials, object of the invention comprises a process vessel (20), at least one storage, regeneration or bath recovery tank (21a, 21b) , a preparation tank (22) with agitated (32) and a vacuum producing device (23) that communicates with the container (20) and vats (21a, 21b) which will also have an ambient air inlet (24, 25).
- the preparation tank (22) and the container (20) and said tanks (21a, 21b) will also be provided with water inlet (26) that may be from the network. Cold, hot or salty, and drain outlet (27). All directed by solenoid valves (1 a 12) whose opening or closing will depend on the automation desired and will be explained later.
- the process vessel (20) will also have a gate (28) for initial entry of the material to be treated and subsequent exit of the treated material.
- the material (not shown) on which it is decided to act, will be placed in a cage or similar (20) and introduced into the container (20) that will be sealed, then This will be filled with the solution from (21a or 21b), which is intended to be penetrated, until it covers said material.
- the vacuum will be caused (at the desired level) and after the necessary time - according to the process and condition of the material to be treated - it will return to atmospheric pressure. This cycle may be repeated as many times as necessary, with the intensity required and during the necessary times.
- the vacuum will occur with the conventional procedures (23) currently in existence, the most normal being the vacuum pump driven by an electric or fuel motor and the pneumatic depressor based on the Venturi effect principle.
- the container (20) this will depend on the capacity required. It will be of a rigid material, preferably stainless, and with a configuration resistant to internal vacuum deformation. Inside, it will have said cage (20), grilled or perforated and removable, which will retain the material to be treated and keep it immersed in the liquid to penetrate. Said cage (20) will facilitate loading and unloading of the vacuum container (20). It will also be entitled to a rotational movement inside the vacuum vessel, in case it is necessary to eliminate the bubbles that remain immobilized between the layers of the material. For this, the same cage (30) will be attachable to a motor group (31) that gives it an alternating rotation of 360 ° in one direction and in the other, always returning to the initial position.
- a motor group (31) that gives it an alternating rotation of 360 ° in one direction and in the other, always returning to the initial position.
- container (20) and vats (21a, 21b and 22) will have the necessary pipe connections for the necessary air and liquid inlets and outlets, according to the desired automation.
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Abstract
Consiste en introducir los materiales a tratar en un recipiente (20) que leugo se cierra herméticamente llenar dicho recipiente (20) de una disolución conveniente procedente de una cuba de preparación (22) o de una cuba de almacenamiento (21a), provocar el vacío en el interior de dicho recipiente (20) durante el tiempo elegido, y devolver el interior del mismo recipiente (20) a la presión atmosférica, repitiéndose dichas fases las veces convenientes con la intensidad y tiempos seleccionados. Se utiliza preferentemente para el tratamiento de pieles.
Description
PROCEDIMIENTO DE PROCESADO DE MATERIALES POROSOS MEDIANTE EL VACIO, E INSTALACIÓN Y UTILIZACIONES CORRESPONDIENTES
D E S C R I P C I Ó N
El objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento de procesado de materiales porosos utilizando el vacío, en sus distintos niveles, para provocar y facilitar la mejor penetración de productos químicos (tales como por ejemplo, agentes de curtido, puros o disueltos en distintos niveles de concentración) hacia el interior de materiales cuya textura esté formada por fibras, burbujas, alvéolos, etc., llenos de algún gas, aire o similar que se expansione al producir el vacío. Asimismo, el objeto de la presente invención es una instalación para el procesado de materiales porosos mediante el vacío y unas utilizaciones correspondientes.
Así pues, el presente procedimiento es aplicable a cualquier proceso húmedo o de ribera que se realice en las pieles, cueros, o lanas, como por ejemplo: remojo, lavado, "pickelado", neutralizado, engrasado, curtición, tintura y otros.
Actualmente, los procedimientos empleados, independientemente de la tecnología de las máquinas, para la introducción de los productos químicos necesarios para los procesos anteriormente reseñados, se basan en los siguientes principios:
Temperatura: produce una dilatación de las fibras, lo cual abre caminos por donde se introducen, con mucha dificultad, los productos químicos correspondientes. En el caso de las pieles, existen unos límites máximos de temperatura para no dañar el material, que oscila entre los 60 y 65 grados centígrados.
Efecto mecánico: por el movimiento y el roce constante entre las pieles, se producen unas deformaciones en los alvéolos y cavidades interiores, que hacen un efecto de bombeo, admisión y expulsión del baño donde las pieles están sumergidas. Sin embargo este movimiento, durante un tiempo de proceso largo, produce unas ataduras muy complejas entre las propias pieles, y especialmente en las pieles con pelo o lana, que dificultan los procesos posteriores.
Tiempo de proceso: debido a la dificultad de penetración con los procedimientos tradicionales, para conseguir unos mínimos resultados debe
prolongarse la duración de los procesos, con el consiguiente encarecimiento de los mismos.
El documento EP 0615550 da a conocer un proceso de tratamiento de pieles, cuero o materiales en hojas en el que dichos productos se ponen en contacto con un fluido denso en estado supercrítico o líquido conteniendo una o más sustancias activas el cual es llevado a una cierta presión y temperatura, bien para desengrasarlo, bien para impregnarlo de sustancias tales como agentes de curtido, refuerzo u otros. Este proceso puede aplicarse en varias etapas en una cadena de transformación de pieles o cueros, adaptándose las características de presión y de temperatura de fluidos para el objetivo a alcanzar.
En el procedimiento objeto de la invención, el material sobre el que se decide actuar se introduce en un recipiente que se llena con la disolución que se pretende hacer penetrar, se provoca el vacío y después de un cierto tiempo se vuelve a la presión atmosférica. El procedimiento objeto de la invención funciona mediante el principio de hacer aumentar el volumen del aire, gas o elemento contenido en el interior de las fibras, poros, alvéolos, burbujas, etc a base de reducir la presión en el recipiente, provocando la formación de un camino de salida al exterior hasta igualar las presiones entre el interior del material y el del interior del recipiente; a continuación deja de realizarse el vacío en el recipiente, produciéndose el efecto inverso, ya que el interior de las fibras, poros, alvéolos, burbujas, etc. queda a baja presión, con lo que al estar el material sumergido en la disolución correspondiente, se produce una entrada de dicha disolución que llena los vacíos creados anteriormente en el material.
El procedimiento objeto de la invención se realiza preferentemente en una instalación para el procesado de materiales porosos mediante el vacío, caracterizada porque comprende un recipiente de proceso, con una jaula rotativa interior, una cuba de preparación con agitador y un dispositivo de producción de vacío convencional comunicado con dicho recipiente mediante una válvula de accionamiento manual o motorizado, estando dicho recipiente dotado de entrada de aire, a presión atmosférica, a través de una válvula y estando comunicados por otra parte dicho recipiente y cuba entre sí, con una entrada de agua y con un desagüe mediante válvulas igualmente de accionamiento manual o motorizado.
Preferentemente el procedimiento y la instalación de acuerdo con la invención se utilizan en el tratamiento de pieles.
Las ventajas obtenidas con la adopción del procedimiento objeto de la invención son importantes: - ahorro de tiempo al reducirse los tiempos de proceso, alcanzando incluso niveles inferiores a 1/10 del tiempo empleado por los procedimientos tradicionales, - calidad de penetración del baño, ya que éste penetra en profundidad en comparación con el tratamiento superficial de los procedimientos tradicionales teniendo en cuenta la relación penetración-tiempo. procedimiento ecológico dado que el baño no absorbido en el proceso es perfectamente recuperable y, con una pequeña regeneración, utilizable para un nuevo proceso, con lo cual no se generan residuos químicos contaminantes. - posibilidad de fácil automatización mediante programas adecuados; aprovechando la propia instalación de vacío se puede conseguir, no solamente el propio proceso, sino cualquier operación de trasvase, recuperación de baño, regeneración del mismo, lavado de recipientes y materias, vaciado, etc. ..., según se explicará más adelante. En efecto, a continuación se explica con detalle el presente procedimiento de procesado de materiales porosos al vacío, así como una instalación para llevarlo a cabo, acompañándose de una hoja de dibujos cuya Fig. 1 esquematiza dicha instalación, a título de ejemplo no limitativo.
Según tal figura, la instalación para llevar a cabo el procedimiento de procesado de materiales porosos, objeto de la invención, comprende un recipiente de proceso (20), al menos una cuba de almacenamiento, regeneración o recuperación de baño (21a, 21 b), una cuba de preparación (22) con agitados (32) y un dispositivo productor de vacío (23) que comunica con el recipiente (20) y cubas (21a, 21 b) los cuales dispondrán, además, de una entrada de aire ambiente (24, 25). La cuba de preparación (22) y el recipiente (20) y cubas citadas (21a, 21 b) estarán provistos, asimismo, de entrada de agua (26) que podrá ser de la red. Fría, caliente o salada, y salida de desagüe (27). Todo ello dirigido por electroválvulas (1 a
la 12) cuya apertura o cierre dependerá de la automatización que se desee y que se explicará más adelante.
El recipiente de proceso (20) contará también con una compuerta (28) para entrada inicial del material a tratar y posterior salida del material tratado. Para el procedimiento de procesado, objeto de la presente invención, el material (no representado) sobre el que se decide actuar, se dispondrá en una jaula o similar (20) y se introducirá en el recipiente (20) que se cerrará herméticamente, luego éste se llenará con la disolución procedente de (21a ó 21b), que se pretenda hacer penetrar, hasta que llegue a cubrir dicho material. En ese momento se provocará el vacío (al nivel que se desee) y después del tiempo necesario -según el proceso y estado del material a tratar- se volverá a la presión atmosférica. Este ciclo se podrá repetir tantas veces como sea necesario, con la intensidad que se requiera y durante los tiempos necesarios.
El vacío se producirá con los procedimientos convencionales (23) actualmente existentes, siendo los más normales la bomba de vacío accionada por un motor eléctrico o de combustible y el depresor neumático basado en el principio del efecto Venturi.
En cuanto al recipiente (20), éste dependerá de la capacidad que se precise. Será de un material rígido, preferiblemente inoxidable, y con una configuración resistente a la deformación por vacío interior. Interiormente dispondrá de la citada jaula (20), emparrillada o perforada y de quita y pon, que retendrá el material a tratar y lo mantendrá sumergido en el líquido a penetrar. Dicha jaula (20) facilitará la carga y descarga del recipiente (20) de vacío. Igualmente estará facultada para un movimiento de rotación en el interior del recipiente de vacío, para el caso de que sea necesario eliminar las burbujas que quedan inmovilizadas entre las capas del material. Para ello la misma jaula (30) será acoplable a un grupo motor (31) que le otorgue una rotación alterna de 360° en un sentido y en el otro, volviendo siempre a la posición inicial.
Obviamente el recipiente (20) y cubas (21a, 21b y 22) dispondrán de los entronques de tubería necesarios para las entradas y salidas de aire y líquido necesarias, según la automatización que se desee.
La automatización citada se aplicará a diversas operaciones del procedimiento, para lo cual se actuará sobre las citadas válvulas (1 a 12) cerrándolas o abriéndolas según convenga. A continuación se describen varias de las citadas operaciones:
- Reposo a presión atmosférica en recipiente de proceso (20): válvula (4) abierta,
- Introducir agua en cuba preparación baño (22): válvulas (11 y 12) abiertas.
- Introducir agua en la cuba (21a) de regeneración de baño: válvulas (5, 7 y 12 abiertas),
Introducir agua en la cuba (21 ) de regeneración de baño: válvulas (8, 10 y 12) abiertas,
Introducir agua en el recipiente de proceso (20): válvulas (2, 4 y 12) abiertas, - Lavado del material ( pieles) a contracorriente: válvulas (2, 4 y 12) abiertas,
- Creación de vacío en el recipiente de proceso (20): dispositivo productor de vacío (23) activado y válvula (3) abierta,
- Pasar baño preparado (22) a cuba (21a) de almacenamiento; dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (5, 6 y 11) abiertas, - Pasar baño preparado (22) a cuba (21b) de almacenamiento: dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (8, 9 y 11), abiertas,
Pasar baño preparado (22) a recipiente de proceso 20: dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (2, 3 y 11 ) abiertas,
- Pasar baño de almacenamiento (21a) a recipiente de proceso (20): dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (2, 3, 5 y 7) abiertas,
- Pasar baño de almacenamiento (21b) a recipiente de proceso (20): dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (2, 3, 8 y 10) abiertas,
- Pasar de recipiente de proceso (20) a cuba de regeneración (21a): dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (2, 4, 5 y 6) abiertas, - Pasar de recipiente de proceso (20) a cuba de regeneración (21b): dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (2, 4, 8 y 9) abiertas,
- Vaciado o limpieza de cuba de preparación (22): válvulas (1 y 11) abiertas,
- Vaciado o limpieza de cuba de recuperación (21a): válvulas (1, 5 y 7) abiertas, - Vaciado o limpieza de cuba de recuperación (21 b): válvulas (1 , 8 y 10) abiertas,
- Vaciado o limpieza de recipiente de proceso (20): válvulas (1, 2 y 4) abiertas,
- Oxigenar o agitar en el interior del recipiente de proceso (20): dispositivo de vacío (23) activado, válvulas (1 , 2 y 3) abiertas,
- Oxigenar y agitar en el interior de la cuba de recuperación (21a): dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (1, 5 y 6) abiertas, - Oxigenar o agitar en el interior de la cuba de recuperación (21 b): dispositivo de vacío (23) activado y válvulas (1 , 8 y 9) abiertas. Obviamente, cuando el dispositivo de vacío (23) y ciertas válvulas no se mencionan es porque en la operación correspondiente se hallan desactivado o cerradas respectivamente. La invención, dentro de su esencialidad, puede ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran sólo en detalle de la indicada únicamente a título de ejemplo, a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba.
Podrá, pues, realizarse este procedimiento e instalación para el procesado de materiales porosos mediante el vacío con los medios, componentes y accesorios más adecuados, por quedar todo ello comprendido en el espíritu de las siguientes reivindicaciones.
Claims
1.- Procedimiento de procesado de materiales porosos mediante el vacío, aplicable a materiales cuya textura está formada por fibras, burbujas, alvéolos o similares llenos de algún gas, aire o análogo, expansionable, para impregnarlos con una determinada disolución, caracterizado esencialmente porque comprende las fases de: - introducir el citado material en un recipiente de proceso cerrándolo herméticamente,
- llenar dicho recipiente de la citada disolución hasta cubrir dicho material, provocar un vacío, dentro de dicho recipiente de proceso, y
- devolver el interior de dicho recipiente de proceso a la presión atmosférica, repitiendo dichas dos últimas fases una o varias veces.
2.- Procedimiento según la reivindicación 1 , caracterizado porque el material a tratar se mantiene retenido en una jaula, de quita y pon, dentro del recipiente citado, otorgándole a dicha jaula una rotación alternativa en un sentido y en el otro, al menos una vez, volviendo luego la jaula a la posición inicial.
3.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque dicha rotación de la jaula en un sentido y en el otro es de 360°.
4.- Instalación para el procesado de materiales porosos mediante el vacío, caracterizado porque comprende: un recipiente de proceso (20), con una jaula rotativa interior (30), una cuba de preparación (22) con agitador (32) y un dispositivo de producción de vacío convencional (23) comunicado con dicho recipiente (20) mediante una válvula (3) de accionamiento manual o motorizado, estando dicho recipiente dotado de entrada de aire (24), a presión atmosférica, a través de una válvula (4) y estando comunicados por otra parte dicho recipiente (20) y cuba (22) entre sí, con una entrada de agua (26) y con un desagüe (27) mediante válvulas (1 , 2, 11 y 12) igualmente de accionamiento manual o motorizado.
5.- Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque comprende, además, al menos una cuba (21a) de almacenamiento, regeneración y recuperación de la disolución de procesado, comunicada por una parte con el citado dispositivo de producción de vacío (23) mediante una válvula (6) de accionamiento manual o motorizado, estando dotada dicha cuba (21a) de entrada de aire (25), a presión atmosférica, a través de una válvula (7) y estando comunicada dicha cuba (21a) por otra parte, con el recipiente (20) y cuba (22) mediante válvulas (5, 2 y 11 ) y con la entrada de agua (26) y desagüe (27) mediante válvulas (12 y 1) igualmente de accionamiento manual o motorizado.
6.- Utilización de una instalación según una de las reivindicaciones 4 ó 5, para el tratamiento de pieles.
7.- Utilización de un procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, para el tratamiento de pieles.
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Legal Events
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| WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
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