Cesto in continuo: una nuova soluzione per il finissaggio dei tessuti

SPYRA
Cesto in continuo: una
finissaggio dei tessuti
nuova
soluzione
per
il
Buon giorno,
sono Rossano Biancalani della BIANCALANI SPA di Prato.
Sono qui per parlarvi di un nostro prodotto, una macchina nuova nel panorama del
finssaggio tessuti.
Uno dei processi più rappresentativi cui abitualmente il finitore ricorre per nobilitare
tessuti a maglia o a navetta è quello di realizzare in forma integrata asciugaturaammorbidimento-restringimento, per conferire il compattamento delle strutture
tessili, l’aumento di volume e quindi la mano “gradevole” del substrato.
È un’esigenza imposta dal mercato per dare valore aggiunto al prodotto tessile, frutto
certamente della fantasia del finitore e del progetto dello stilista, ma che discende
soprattutto dalla tecnica progettuale della macchina in cui il processo nobilitativo si
sviluppa e con cui si traduce in realtà industriale.
La macchina di finissaggio dunque è componente di processo fondamentale sia per
realizzare il risultato tecnico più richiesto dal mercato, sia per segnare sviluppi
tecnologici in linea con la riduzione dei costi e la versatilità applicativa.
Nei processi assai frequenti di asciugatura-compattamento-ammorbidimento dei
tessuti, il risultato tecnico più apprezzabile, secondo le nostre conoscenze, è quello
che si realizza su “tumble-dryer”, cioè in un cesto unico che tratta la merce in forma
discontinua su pezzature ben definite.
Questa procedura industriale, pur nella sua validità tecnologica, presenta grossi limiti
produttivi ed economici, per cui l’industria meccanotessile da sempre si ingegna a
proporre macchine più flessibili che prevedono trattamenti in largo, i “relaxed-dryer”,
asciuganti rilassati, ossia macchinari atti a realizzare su tessuto i principi nobilitativi
espressi dal cesto unico (tumble-dryer), ma in continuo.
A differenza di quest’ultimo però i trattamenti in largo, ed altre proposte che per
ragioni di produttività prevedono semplificazione di processo e riduzione dei costi, non
permettono un’azione meccanica di compattamento strutturale dei tessuti, pertanto
non forniscono risultati tecnici ed estetici paragonabili a quelli ottenuti con
trattamento discontinuo nel tradizionale tumbler a cesto unico.
Questa mancanza tecnologica da tempo attirava la nostra attenzione.
Noi che siamo sempre stati impegnati nella costruzione di macchine speciali o
particolari per il finissaggio dei tessuti, ricordo Airo, Petra e Idra.
Noi siamo infatti specializzati nella progettazione e costruzione di macchine per
trattamento nobilitativo ed evoluzione delle superfici tessili.
La ricerca del valore aggiunto, ci ha fornito lo spunto per sviluppare un nuovo
strumento di finissaggio capace di offrire ai finitori una soluzione in grado di ridurre i
costi di esercizio ma al tempo stesso di garantire risultati ottenibili solo con un
trattamento discontinuo.
Ciò è stato possibile combinando la nostra esperienza nel campo del finissaggio dei
tessuti con il principio di funzionamento della nota macchina discontinua, l’asciugante a
tamburo perforato.
È nata così Spyra, una macchina per l’asciugatura e l’ammorbidimento in continuo, che
coniuga il principio base del trasporto ad aria del tessuto (sistema centrale della
nostra tecnologia Airo), con l’effetto dell’asciugante a tamburo perforato per
realizzare restringimento naturale e dare volume al manufatto.
La macchina di finissaggio Spyra
L’apparecchio è composto da due sezioni, una per l’asciugatura ed una per il
raffreddamento, all’interno delle quali si trovano i tamburi perforati e gli altri
dispositivi per il trasporto del tessuto.
La corda di tessuto entra nella macchina grazie ad un aspo motorizzato in acciaio inox,
e quindi nel primo tubo eiettore, all’estremità del quale si trova una griglia di
contenimento che guida il tessuto all’interno del primo tamburo perforato (cesto).
All’uscita del cesto il tessuto cade per gravità in un contenitore di accumulo
sottostante, dal quale viene raccolto dal successivo aspo motorizzato e guidato
all’interno del secondo tubo eiettore e così di seguito il percorso viene ripetuto fino
all’uscita del tessuto dalla macchina.
Tutti i parametri di regolazione vengono impostati dall’operatore su apposito pannello
di controllo; fra questi meritano menzione la velocità di introduzione del tessuto, il
numero e la velocità di rotazione dei tamburi, il grado di inclinazione degli stessi, la
quantità di tessuto in kg all’interno dei contenitori di accumulo.
Quest’ultimo parametro è particolarmente importante perché permette il corretto
scorrimento del tessuto; durante il trattamento il peso del tessuto bagnato si riduce
grazie alla graduale evaporazione dell’umidità presente su di esso ed è quindi
importante poter impostare valori differenti per ognuno dei contenitori di accumulo,
allo scopo di mantenere la medesima quantità di tessuto (in metri) in ciascuno di essi e
conseguentemente evitare accumuli e tensioni durante il trasporto dai contenitori
all’imbocco dei tubi eiettori.
Al raggiungimento della qualità impostata, l’aspo motorizzato trasferisce il tessuto dal
contenitore di accumulo al tubo eiettore successivo.
Il contenuto medio di Spyra è di circa 500 m di tessuto; ma in funzione del peso del
manufatto e dell’inclinazione dei tamburi si aumenta o diminuisce la ritenzione del
tessuto in macchina. I tamburi sono costruiti in acciaio inox ed hanno un anello di
rinforzo alle estremità; il loro diametro è di 1 metro, sufficiente a sviluppare un buon
compattamento naturale del tessuto durante il processo.
I tamburi vengono fatti ruotare due a due tramite motoriduttori collocati all’esterno
del corpo macchina, per cui ciascun motoriduttore aziona due cesti adiacenti.
Quando si parla di tubi eiettori si intendono i tubi venturi largamente collaudati sulla
nostra macchina Airo e protetti da brevetto internazionale, essi sono utilizzati nel
sistema Spyra come mezzi per il trasporto ad aria del tessuto e che, come vedremo,
giocano un ruolo importante nella dinamica di processo.
Per meglio valutare le caratteristiche innovative di questa nuova macchina,
esamineremo i benefici e gli sviluppi tecnologici successivi al Tumbler a cesto unico, il
quale, come sappiamo, è stato considerato fino ad ora il sistema operativo che
consentiva i migliori risultati tecnici ed estetici.
Perché Spyra
Pur realizzando valori rassicuranti in fatto di asciugatura-ammorbidimentorestringimento e pur fornendo effetti di mano e aspetto del tessuto di non facile
riproducibilità sulle macchine “relaxed dryer” già sul mercato, la tecnica del cesto
unico (tumbler) presenta tuttavia alcuni limiti di processo anti-economici che spesso
ne sconsigliano l’impiego.
L’analisi di questi handicap e il lento declino della tecnologia Tumbler, ha stimolato la
ricerca in Biancalani per la progettazione di Spyra, un apparecchio moderno capace di
realizzare risultati tecnico-stilistici anche superiori rispetto a quelli pur ragguardevoli
del Tumbler, ma privi di quegli inconvenienti procedurali che infastidiscono gli
operatori della nobilitazione e che vi sintetizzo qui di seguito.
La discontinuità del processo
Il cesto unico obbliga a trattare pezzature limitate in forma discontinua con gli
inconvenienti che ne conseguono:
- Difficoltà di ottenere omogeneità di trattamento tra una pezza e l’altra, pur
operando in condizioni di processo uguali; le differenze più o meno sensibili sono
legate a scostamenti anche piccoli nella lunghezza delle pezze, la disposizione assunta
dalla merce nel cesto, la variabilità dei parametri di processo difficilmente gestibili e
altri scostamenti legati alla natura del tessuto più o meno imprevedibili che
influenzano il trattamento;
- Impiego rilevante di manodopera, necessaria comunque per il carico e lo scarico
manuale della merce dopo ciascuna carica discontinua. Il processo continuo
realizzabile su Spyra sopprime questi inconvenienti perché non consente
disomogeneità nel trattamento e permette riduzioni sensibili di manodopera nel
rapporto fino a 1 a 5. Le condizioni operative sono fissate e gestite dal computer e
rimangono costanti indifferentemente per piccole o grandi partite e possono essere
registrate in memoria per l’esatta riproducibilità.
Quanto ai risultati tecnici raggiungibili su tessuto sia sotto il profilo
asciugatura/restringimento che sotto quello del rigonfiamento e della stabilità
dimensionale, Spyra esprime valori superiori rispetto al cesto unico perché:
- il trasporto ad aria con tubo venturi collocato a monte di ciascun cesto operativo
predispone il tessuto a una preventiva omogeneizzazione delle condizioni del
caldo/umido che assecondano penetrazione dei fluidi nelle singole fibre e sulle
strutture tessili del substrato;
- l’asciugatura, la stabilizzazione, il rigonfiamento si svolgono in forma dolce e
progressiva mano a mano che il tessuto avanza nei cesti successivi, sfruttando in modo
omogeneo l’azione combinata termo-meccanica dell’aria che attraversa le fibre nei
venturi e dello sbattimento ottenuto per caduta nei cesti, che contribuiscono a
elevare il grado di finissaggio e la sua uniformità conferendo un valore aggiunto di
gran lunga superiore a quello realizzato su cesto unico.
Formazione di nodi e strozzature sulla corda del tessuto
È un inconveniente abbastanza frequente, generato in corso di trattamento su cesto
unico in virtù della movimentazione meccanica casuale e tipica che avviene nel
Tumbler; in queste condizioni il tessuto può rimanere “imprigionato” in false torsioni e
avere scarse possibilità di detorsione delle spire montate sulla corda. È questo un
problema molto serio che costringe alla “ripresa” del tessuto in un secondo
trattamento, dopo l’opportuna detorsione manuale della corda, per garantire
omogeneità di trattamento anche sulle zone interessate da questo inconveniente.
Questo problema non esiste nell’evoluzione di processo su Spyra, che prevede il
trattamento in forma continua e progressiva in più cesti nei quali la corda giunge per
caduta.
Va aggiunto che la spinta dinamica sulla corda all’interno del tubo venturi, predispone
di per se il tessuto al rigonfiamento e all’apertura prima di depositarlo nel primo cesto
operativo, prevenendo così arrotolature dannose sulla corda.
I vantaggi derivanti sono evidenti nella comparazione dei due sistemi, sia sotto il
profilo economico che sotto l’aspetto della qualità del tessuto; i tecnici di tintoria
sanno bene quanto sia tecnicamente ed economicamente dannosa la “ripresa” di un
tessuto per l’obbligo del ricorso ad un doppio trattamento. Ricordiamo che il problema
nodi/strozzature tende a presentarsi in forma più preoccupante sui tessuti elastici, o
anche su tessuti delicati come quelli a base di lino e di canapa per i quali la “ripresa”
può divenire problematica per l’instaurarsi di pieghe di posizione di difficile
eliminazione.
In sintesi la possibilità di formazione di nodi è esclusa per il concorso di tre effetti
concomitanti su Spyra:
- Quantità di tessuto: nella macchina a 10 cesti (8 per riscaldamento e 2 per il
raffreddamento) entrano circa 500 m di tessuto, ossia in ciascuna unità (venturi +
cesto + cestello di accumulo) sono contenuti circa 50 m di tessuto, cioè una bassa
quantità nel cesto e chiunque abbia dimestichezza con i cesti sa che è la condizione
principale per non procurare nodi;
- Lunghezza dei cesti: i cesti tradizionali sono lunghi circa 120 cm, mentre Spyra si
avvale di cesti la cui lunghezza è di circa 200 cm; il tessuto ha dunque più spazio per
muoversi e non si presta alla formazione di nodi o strozzature;
- Continuità di processo: nel cesto discontinuo i tessuti sono liberi di girare e rigirare,
mentre in Spyra i capi di inizio e di fine non sono liberi essendo l’inizio della pezza nel
venturi e la sua parte finale nei cestelli di accumulo.
La formazione di pieghe di posizione
Il problema dei nodi e delle strozzature sulle corde di tessuto può introdurre un
nuovo incoveniente ancora più grave rappresentato dalle pieghe di posizione che, per
molti tessuti, non si eliminano nemmeno dopo un secondo trattamento in cesto
discontinuo.
Il discorso vale per itessuti tendenzialmente predisposti ad assumere pieghe come ad
esempio quelli di lino e di canapa, per la cui spianatura si dovrà ricorrere a ulteriori
trattamenti con un notevole appesantimento della voce dei costi industriali.
Sulla macchina Spyra questo problema non si pone innanzitutto per effetto della
nuova concezione progettuale dei cesti contigui che, come ho già detto, preclude la
possibilità di eventuali torsioni sulle corde ma anche perché sfrutta la tipica gestione
di trasporto tramite tubi venturi che, ricordiamo, si collocano superiormente a ogni
cesto.
L’aria calda quale veicolo di trasporto all’interno del tubo venturi, oltre ad asciugare
un tessuto umido, tende ad aprire il tessuto e contemporaneamente, nella sua azione
combinata termo-meccanica, tende a comprimerlo dolcemente, favorendo il
rigonfiamento e il restringimento iniziali che si oppongono alla formazione delle
pieghe.
L’azione progressiva del processo lungo il percorso nei venturi e nei cesti di Spyra,
avendo carattere di gradualità e di ripetitività fisico-meccanica, evita azioni di shock
meccanico che invece avvenivano di frequente nel cesto discontinuo, per cui le pieghe
di posizione non trovano l’ambiente favorevole per la loro formazione e fissaggio.
I tessuti trattati su Spyra
Le applicazioni al momento conosciute per questa macchina sono:
- su tessuti a maglia:
• ammorbidimento, restringimento naturale e aumento del volume per ogni tipo di
maglia, con particolare riguardo a spugna, lana e tessuti elasticizzati;
• effetto agnellino su polar fleece e pellicce sintetiche;
• preparazione alla cimatura di tessuti a pelo.
- su tessuti a navetta:
• restringimento naturale, ammorbidimento e aumento del volume, specialmente su
lana, elasticizzati, ciniglia, lino e lino/viscosa. Spyra produce risultati di morbidezza
molto apprezzati anche su tessuti più rigidi, soprattutto se la superficie di questi é
stata preventivamente intaccata attraverso trattamenti di smerigliatura e/o di
garzatura;
• preparazione alla cimatura di tessuti a pelo.
- su tessuti spalmati e finte pelli:
• ammorbidimento e restringimento della base del manufatto, precedentemente
impregnato con acqua o soluzioni con altri prodotti, o anche solo inserito asciutto, che
provoca un aumento della rugosità della superfice con conseguente somiglianza del
prodotto alla pelle naturale.
Per tutti i tipi di tessuto si realizzano
1. bassi costi di trattamento e di gestione, in quanto un solo operatore è in grado di
provvedere al funzionamento della macchina. Spyra (versione a 10 cesti) ha la
stessa capacità produttiva di almeno 10 tumbler asciuganti discontinui che per
contro necessitano di cinque operatori. Inoltre la combinazione del trasporto con
aria (tubo eiettore) e dei tamburi perforati evita qualsiasi rischio di abrasioni sui
tessuti.
2. ripetibilità assolutà dei trattamenti di finissaggio in comparazione con quelli
eseguiti con i cesti convenzionali, sui quali la bassa quantità processabile rende
necessario dividere ciascun lotto in partite piccole da trattare su diverse
macchine. Ciò comporta il rischio elevato di avere risultati diversi da un lotto
all’altro e all’interno dello stesso lotto in caso di formazione di nodi o pieghe.
Essendo Spyra una macchina continua, é invece possibile ottenere gli stessi effetti
per tutto il lotto in trattamento e per quelli successivi, dal momento che il tessuto
viene trattato nella stessa macchina e con gli stessi identici parametri,
precedentemente memorizzati.
Automazione di processo di Spyra
L’apparecchio è equipaggiato con un pannello di controllo di tipo “touch screen” che
permette sia l’impostazione che la visualizzazione dei vari parametri di processo e i
comandi per il suo funzionamento.
In caso di necessità il software include una funzione di “help in linea” per facilitare e
risolvere i dubbi dell’operatore sull’uso dei comandi. Il programma di auto-diagnostica
visualizza ad ogni allarme la descrizione del tipo di guasto e fornisce le indicazioni per
l’eliminazione dello stesso.
È inoltre possibile memorizzare i parametri di lavorazione per l’esatta ripetizione di
specifici trattamenti; la logica di controllo è interamente realizzata per mezzo di PLC.
All’interno del quadro elettrico si trovano gli inverter per il controllo dei seguenti
parametri:
• ventilazione durante il riscaldamento;
• ventilazione durante il raffreddamento;
• velocità di rotazione dei cesti;
• velocità di avanzamento del tessuto.
Il quadro elettrico è dotato di un sistema di ventilazione forzata per mantenere la
temperatura interna al di sotto dei valori critici per i componenti elettrici ed
elettronici installati.
Caratteristiche specifiche
Un ventilatore centrifugo con portata di circa 32.000 m3/h provvede all’introduzione
dell’aria nei tubi eiettori della camera di asciugamento; l’aria viene riscaldata tramite
un bruciature a gas metano da 700.000 Kcal.
Questo consente di raggiungere la temperatura di 170 ºC.
L’aria viene filtrata grazie a due filtri e ricircolata all’interno della macchina.
Un altro ventilatore centrifugo con portata di circa 30.000 m3/h provvede
all’introduzione dell’aria nei tubi eiettori della camera di raffreddamento.
Per il trattamento di ammorbidimento di tessuto asciutto come per il trattamento di
tipi di tessuto particolari (effetto agnellino su maglieria polar-fleece per esempio)
specifici ugelli per la vaporizzazione della merce sono installati all’interno della
macchina in corrispondenza dei primi quattro eiettori della sezione di asciugatura.
Conclusione
Il successo tecnologico della nostra nuova macchina Spyra risiede soprattutto nel
realizzare con il trattamento continuo un triplice effetto di aciugaturaammorbidimento-restringimento con più cesti, per riprodurre e migliorare il processo
tradizionalmente condotto su cesto unico discontinuo, senza trazioni sul tessuto e con
impulsi meccanici blandi e progressivi.
Pensiamo che questo sistema innovativo di finissaggio potrebbe portare ad una
revisione critica dei sistemi di asciugatura rilassata del tessuto per
sovralimentazione. Spyra infatti introduce la novità di combinare due azioni
estremamente influenti sui buoni risultati del processo: quella pneumatica
dell’eiettore di trasporto e quella meccanica degli sbattimenti dovuti alla rotazione
alternata dei tamburi.
Le due azioni che procedono secondo un ciclo di blando avanzamento danno origine a
due effetti fondamentali:
- mano, restringimento e aspetto estetico del tessuto superiori a quanto possano
fare tutte le macchine attualmente in commercio;
- assenza di abrasioni e difetti provocati da nodi, strozzature e pieghe di posizione,
facilmente causate da altre soluzioni meccanotessili, specie per tessuti delicati
(elasticizzati, lini, tessuti leggeri, velours, ecc.).
Se accanto ai risultati tecnico-stilistici, ad elevato valore aggiunto, si somma la
rimarchevole componente della riduzione dei costi di esercizio, è evidente lo sviluppo
tecnologico realizzato dalla Biancalani nel campo del finissaggio raffinato con la nuova
macchina Spyra.
Infine questa macchina si adatta in modo perfetto, per i suoi bassi costi di processo e
per l’alta qualità garantita, sia alle grandi produzioni, soprattutto per quei produttori
che fanno della produttività tessile l’elemento distintivo della loro competizione sui
mercati mondiali, che per le aziende che producono piccole e variegate partite.