ITCO20090070A1 - Metodo per la produzione di uno strato di materiale comprimibile con tecnologia senza solvente con utilizzo di una mescola di gomma con microsfere non espanse e successiva espansione, strato di materiale comprimibile così ottenuto, e tessuto gommato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce al campo dei tessuti per rivestimento di cilindri di stampa offset, e più precisamente ad un metodo per la produzione di uno strato di materiale comprimibile con tecnologia senza solvente con utilizzo di una mescola di gomma con microsfere non espanse e successiva espansione, strato di materiale comprimibile così ottenuto, e tessuto gommato per rivestimento di un cilindro di stampa offset comprendente uno o più di detti strati di materiale comprimibile.

STATO DELLA TECNICA

Un tipico tessuto per il rivestimento del cilindro di stampa offset e per il trasferimento dell'inchiostro dalla lastra al supporto da stampare (Offset Printing Blanket o caucciù) è formato da una struttura composita di tessuti e gomma.

Generalmente si tratta di una parte costituita da uno o più tessuti chiamata carcassa, sulla quale è presente uno strato elastomerico che ha la funzione di ricevere l'inchiostro dalla lastra e trasferirlo al supporto da stampare.

I tessuti costituenti la base del prodotto o carcassa sono generalmente costituiti da cotone, rayon, poliestere o mix di questi, lavorati in modo tale da conferire alla carcassa stessa caratteristiche di basso allungamento ed elevate resistenze meccaniche. E' possibile anche l'uso di film tipo poliestere per potere conferire caratteristiche meccaniche isotropiche alla carcassa stessa.

I tessuti sono tenuti accoppiati fra loro mediante l'uso di mescole adesive a base di gomma o materiali a base poliuretanica o similari. La tecnica più conosciuta per l'adesivazione dei tessuti costituenti la carcassa è quella della spalmatura di soluzione a base solvente di mescole di gomma. Recentemente sono state sviluppate anche tecnologie di estrusione di materiali adesivi “hot melt” (es. PU bicomponenti, PU reattivi all'umidità, TPU).

La parte superiore della carcassa è formata da uno strato di gomma che ha lo scopo di trasferire l'inchiostro, chiamata quindi superficie stampante (printing face).

La superficie stampante è generalmente prodotta per calandratura o spalmatura con solvente di un mescola di gomma.

Dopo il rivestimento della carcassa con la mescola di gomma si passa alla vulcanizzazione finale del prodotto.

Quello descritto sopra è un esempio di un tessuto gommato per stampa offset (Offset Printing Blanket o caucciù) ormai insufficiente per la maggior parte delle applicazioni di stampa o macchine di stampa in quanto manca della necessaria comprimibilità e resilienza necessarie per ottenere buone qualità di stampa, alte velocità di stampa e capacità di assorbire violente deformazioni (smash) causate da rotture del supporto da stampare, accumuli di inchiostro secco ed altri inconvenienti che possono avvenire durante un processo di stampa. Per poter ottenere queste prestazioni è necessario un tessuto gommato (Offset Printing Blanket o caucciù) con uno o più strati comprimibili nella sua struttura.

Sono conosciuti differenti modi di produrre uno strato comprimibile; ad esempio, aggiungere sale finemente macinato nella soluzione di gomma da spalmare ed estrarlo successivamte dopo la vulcanizzazione mediante lavaggio del comprimibile stesso; oppure inserire nella mescola di gomma prodotti chimici espandenti (Blowing agents) che formano vuoti durante la vulcanizzazione. Una tecnologia più recente per produrre lo strato comprimibile consiste nell'aggiungere all'interno della soluzione di gomma da spalmare delle microsfere termoplastiche cave espanse.

Tutte e tre queste tecnologie conosciute e sopra citate presentano aspetti negativi quali:

- struttura a celle aperte poco resistente alle compressioni ripetute - alti costi di produzione, specialmente per quanto riguarda la tecnologia del sale macinato;

- impossibilità di ottenere una qualità costante con l'uso dei prodotti chimici espandenti, dovuto soprattutto alla formazione di interconnessioni tra le varie celle;

- difficoltà di controllare la densità finale del comprimibile a causa del “collasso” (distruzione) di parte delle microsfere già espanse dovute a piccole variazione di temperature che portano alla rottura del sottilissimo spessore del “guscio” esterno della microsfere stessa e spesso anche alla difficoltà di evitare grossi agglomerati che causano grosse irregolarità nel comprimibile stesso.

L’uso dei solventi nei processi di produzione noti genera inoltre una serie di problemi di negativo impatto ambientale e di conservazione della salute del personale addetto alla produzione. Si generano costi elevati per l’allestimento di sistemi di abbattimento e ricondensa dei solventi e della CO2, ed inoltre per il monitoraggio e la prevenzione della salute del personale.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Pertanto scopo della presente invenzione è quello di superare tutti gli inconvenienti suddetti e di indicare un metodo per la produzione di uno strato di materiale comprimibile con tecnologia senza solvente, uno strato di materiale comprimibile così ottenuto, e un tessuto gommato per rivestimento di un cilindro di stampa offset comprendente detto strato di materiale comprimibile, atti a risolvere i problemi su esposti. E’ oggetto della presente invenzione un metodo per la produzione di uno strato di materiale comprimibile con tecnologia senza solvente comprendente una mescola di gomma contenente microsfere termoplastiche non espanse, e successiva espansione delle microsfere termoplastiche, in modo da creare uno strato poroso comprimibile a celle chiuse, ed un relativo strato di materiale comprimibile così ottenuto.

Un ulteriore oggetto dell’invenzione è un tessuto gommato per rivestimento di un cilindro di stampa offset prodotto completamente con tecnologia senza solvente comprendente uno o più di detti strati di materiale comprimibile.

Preferibilmente lo strato di materiale comprimibile e/o del tessuto gommato è ottenuto mediante calandratura.

Preferibilmente la successiva espansione delle microsfere è ottenuta vulcanizzando lo strato di gomma con microsfere non ancora espanse mediante aria calda in forno statico o dinamico con o senza pressione, oppure utilizzando la tecnologia della vulcanizzazione in continuo ed in pressione con macchine vulcanizzatrici a cilindro riscaldato e nastro di pressione in gomma od acciaio (note come “Rotocure”), oppure con macchine vulcanizzatrici continue piane a nastri (note come “continuous curing belts”).

Non necessariamente lo strato di gomma contenente le microsfere non espanse deve essere fatto espandere singolarmente a parte, ma può essere fatto espandere anche in fase intermedia della preparazione del tessuto gommato (caucciù), come pure in una singola fase finale della vulcanizzazione di quest'ultimo.

E’ particolare oggetto della presente invenzione un metodo per la produzione di uno strato di materiale comprimibile con tecnologia senza solvente con utilizzo di una mescola di gomma con microsfere non espanse e successiva espansione, uno strato di materiale comprimibile così ottenuto, e un tessuto gommato per rivestimento di un cilindro di stampa offset comprendente uno o più di detti strati di materiale comprimibile, come meglio descritto nelle rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:

nella figura 1 è mostrato un esempio di sezione di tessuto ottenuto col metodo oggetto della presente invenzione;

nelle figure 2.1 e 2.2 sono indicate due varianti di uno schema di una fase di calandratura del metodo oggetto della presente invenzione;

nella figura 3 è indicato uno schema di una fase di accoppiamento tra foglietta e tessuto con una macchina del tipo “Rotocure”; e nella figura 4 è indicato uno schema di una fase di accoppiamento tra foglietta e tessuto con una macchina del tipo “continuous doublebelt curing”.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

DESCRIZIONE DI DETTAGLIO DI ESEMPI DI REALIZZAZIONE

La presente invenzione prevede la produzione di un tessuto di rivestimento per cilindro stampa offset (denominato Offset Printing Blanket o caucciù) con tecnologia ad esempio a calandra completamente esente dall'utilizzo di solventi e contenente uno o più strati comprimibili ottenuti mediante calandratura di una mescola elastomerica contenente microsfere non ancora espanse .

Più in particolare una prima fase del metodo prevede la produzione di uno strato di materiale comprimibile con tecnologia senza solvente mediante calandratura di una mescola di gomma contenente microsfere termoplastiche non espanse, con accoppiamento successivo con un tessuto.

Le microsfere vengono disperse in una mescola di gomma elastomerica di tipo noto, ad esempio utilizzando un mescolatore aperto a cilindri di tipo in sé noto.

La calandratura è un processo di per sé sostanzialmente di tipo noto. In figura 2.1 è schematizzata una fase di calandratura in cui una mescola 11 di gomma e microsfere termoplastiche non espanse viene fatta scorrere tra una serie di rulli paralleli 12….14 per tirarla ad assumere la dimensione voluta. In questo modo si produce una foglietta di gomma 17 che costituirà lo strato di materiale comprimibile dopo successiva vulcanizzazione.

Regolando la distanza tra i rulli si può regolare lo spessore della foglietta.

In fig. 2.2 è evidenziata una variante del processo di fig. 2.1 in cui la foglietta di gomma 17 viene fatta accoppiare ad un tessuto 16 direttamente sulla stessa calandra attraverso un ulteriore cilindro 15, ottenendo un tessuto accoppiato 18.

In alternativa alla calandratura, si può utilizzare un procedimento di tipo in sé noto cosiddetto di “roller-head”, in cui la mescola è fatta passare tra due cilindri paralleli accoppiati: l’alimentazione della mescola di gomma e microsfere termoplastiche non espanse può essere effettuata mediante estrusione con un diffusore a bocca a fessura posta di fronte ai cilindri accoppiati.

Preferibilmente il diametro medio delle microsfere non espanse è compreso tra 10 micron e 180 micron.

Le microsfere possono essere costituite da omopolimeri o copolimeri di vinilidene, poliacrilati, polibenziimidazoli, fluoroplastiche, poliamidi, policarbonati, nitrile acrilico, polipropilene, cloruro di polivinilidene.

La quantità delle microsfere nella gomma elastomerica è compresa tra 1% e 90% del peso della mescola, preferibilmente tra 5% e 20%.

L'espansione delle microsfere, a formazione dello strato comprimibile, poroso a spessore e densità desiderata, viene effettuata durante un successivo processo di vulcanizzazione.

La vulcanizzazione dello strato comprimibile con espansione delle microsfere può essere fatta mediante aria calda in forno statico o dinamico con o senza pressione, oppure utilizzando la tecnologia della vulcanizzazione in continuo ed in pressione con macchine vulcanizzatrici a cilindro riscaldato e nastro di pressione in gomma od acciaio (note come “Rotocure”), oppure con macchine vulcanizzatrici continue piane a nastri (note come “continuous double-belt curing”), subito dopo la calandratura dello stesso o dopo l'accoppiamento con uno o più tessuti componenti la carcassa, oppure nella vulcanizzazione finale del prodotto completo.

Anche la vulcanizzazione è un processo di per sé sostanzialmente di tipo noto.

Ad esempio in figura 3 è schematizzato un processo di accoppiamento con una macchina del tipo “Rotocure” in base al quale una foglietta di gomma 21 è accoppiata ad un tessuto 22 tramite scorrimento attraverso rulli controrotanti 23….26 tra i quali scorre un nastro continuo in pressione 27 che esercita la pressione voluta sull’accoppiata tessutofoglietta.

In figura 4 è schematizzato un processo di accoppiamento con una macchina del tipo “continuous double-belt curing”, in base al quale una foglietta di gomma 31 è accoppiata al tessuto 32 tramite scorrimento tra coppie di rulli 33…36 sui quali scorrono nastri continui 37, 38. La foglietta di gomma ed il tessuto sono pressati tra i due nastri paralleli.

In entrambe le varianti delle figure 3 e 4, l’espansione delle microsfere mediante processo di vulcanizzazione può avvenire preferibilmente a temperature comprese tra 80°C e 220°C. La pressione di vulcanizzazione è preferibilmente compresa tra 0,1 Bar e 30 Bar.

Un esempio non limitativo di sezione di tessuto di rivestimento per cilindro stampa offset ottenuto col procedimento su descritto appare in fig. 1.

Il tessuto è rivestito da uno strato superficiale stampante 1 (printing face). Gli altri strati costituiscono la cosiddetta “carcassa”.

Il tessuto comprende uno o più di detti strati di materiale comprimibile. In figura 1 ne è indicato uno col numero 5.

Sono inoltre presenti strati di tessuto 3, 7, 11 contornati da strati di gomma adesiva 2, 4, 6, 8, 10, ed eventualmente uno o più strati riempitivi di gomma 9.

Il tessuto può comprendere inoltre uno o più tessuti di rinforzo od anche film tipo poliestere o di altra natura. Ad esempio si possono utilizzare tessuti quali cotone , rayon, poliestere, nylon, fibre poliviniliche, fibre acriliche, fibre aramidiche o fibre metalliche. Oppure film di varia natura quali poliestere, PVC, nylon, policarbonato, teflon, PVF, alluminio, acciaio, acciaio inox, rame, ottone.

Nel caso di applicazione di più strati di materiale comprimibile, questi possono avere percentuali diverse di microsfere, e possono essere posizionati in qualsiasi punto della successione di strati componenti il tessuto.

Il singolo tessuto viene preferibilmente “frizionato” a calandra con particolari mescole elastomeriche per migliorare l'adesione agli strati di gomma intermedi che compongono la carcassa del prodotto finito. In alternativa il singolo tessuto può essere preventivamente trattato con materiali adesivizzanti, tipo “primer” o trattamenti RFL, per ottenere l'adesione degli strati intermedi di gomma elastomerica.

L'accoppiamento dei tessuti componenti la carcassa può quindi essere effettuato sulla calandra stessa durante la calandratura della foglietta di mescola elastomerica.

Alternativamente l'accoppiamento può essere fatto direttamente nella fase di vulcanizzazione in continuo in Rotocure o in pressa continua a doppio nastro.

La calandratura dello strato superficiale stampante (printing face) può essere fatta singolarmente producendo una foglietta di gomma elastomerica singola dello spessore desiderato e successivamente accoppiata, ad esempio tramite procedimento in “Rotocure”, sulla carcassa durante la fase di vulcanizzazione del prodotto completo. Alternativamente lo strato superficiale può essere calandrato su uno dei tessuti costituenti la carcassa.

Il prodotto finito dopo la vulcanizzazione può essere portato allo spessore desiderato mediante una fase finale, di per sé nota, di rettifica di parte della superficie stampante in eccesso.

Sono possibili varianti realizzative all'esempio non limitativo descritto, senza per altro uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione, comprendendo tutte le realizzazioni equivalenti per un tecnico del ramo.

Sono chiari i vantaggi derivanti dall’applicazione della presente invenzione che consente di eliminare tutti gli inconvenienti dei sistemi noti su descritti.

In particolare per quanto concerne i problemi di impatto ambientale e di conservazione della salute del personale addetto alla produzione, si può facilmente vedere che essi vengono brillantemente risolti evitando l’uso di solventi.

Si possono notevolmente ridurre le attività di monitoraggio e di prevenzione della salute del personale.

Inoltre si riducono notevolmente i costi di produzione, in quanto si può evitare l’allestimento di sistemi di abbattimento e ricondensa dei solventi e della CO2, ottenendo un minore costo energetico dell’intero processo produttivo.

Dalla descrizione sopra riportata il tecnico del ramo è in grado di realizzare l’oggetto dell’invenzione senza introdurre ulteriori dettagli costruttivi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di uno strato di materiale comprimibile per utilizzo in un tessuto gommato per rivestimento di un cilindro da stampa offset, caratterizzato da fatto di comprendere: - una prima fase di produzione di un materiale con tecnologia senza solvente comprendente una mescola di gomma contenente microsfere termoplastiche non espanse; e - una seconda fase di vulcanizzazione di detto materiale, con espansione di dette microsfere termoplastiche, ottenendo detto strato di materiale comprimibile.
2. 2. Procedimento come nella rivendicazione 1, in cui detta prima fase è attuata mediante calandratura di detto materiale, oppure con un procedimento di “roller -head”.
3. 3. Procedimento come nella rivendicazione 2, in cui l’alimentazione della mescola di gomma e microsfere termoplastiche non espanse è effettuata mediante estrusione con un diffusore a bocca a fessura.
4. 4. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima fase comprende inoltre una fase di accoppiamento di detto materiale con almeno un tessuto.
5. 5. Procedimento come nella rivendicazione 1, in cui il diametro medio di dette microsfere termoplastiche non espanse è compreso tra 10 micron e 180 micron, dette microsfere preferibilmente comprendendo materiali quali omopolimeri o copolimeri di vinilidene, oliacrilati, polibenziimidazoli, fluoroplastiche, poliamidi, policarbonati, nitrile acrilico, polipropilene, oppure cloruro di polivinilidene.
6. 6. Procedimento come nella rivendicazione 1, in cui la quantità di dette microsfere nella gomma è compresa tra 1% e 90%, preferibilmente tra 5% e 20%.
7. 7. Procedimento come nella rivendicazione 1, in cui detta fase di vulcanizzazione avviene a temperature comprese tra 80°C e 220°C, e/o è eseguita in aria senza pressione o in pressione mediante vulcanizzatrice in continuo a cilindro riscaldato e nastri di pressione, oppure mediante vulcanizzatrice in continuo con doppio nastro di pressione, preferibilemnte in cui la pressione di vulcanizzazione è compresa tra 0,1 Bar e 30 Bar.
8. 8. Procedimento come nella rivendicazione 7, in cui detti nastro/i di pressione sono costituti da rete metallica rivestita con gomma o da nastri in acciaio.
9. 9. Tessuto gommato per rivestimento di un cilindro da stampa offset comprendente uno o più strati di materiale comprimibile ottenuti mediante un procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, detto tessuto preferibilmente ottenuto mediante “frizionatura” a calandra con mescole di attacco per ottenere l'adesione degli strati di gomma intermedi, e/o preventivamente trattato con materiali adesivizzanti, tipo “primer” o trattamenti RFL, per ottenere l'adesione degli strati intermedi di gomma elastomerica.
10. 10. Carcassa per rivestimento di un cilindro da stampa offset comprendente uno o più tessuti come nella rivendicazione 12, preferibilmente comprendente uno o più tessuti quali cotone , ryon, poliestere, nylon, fibre poliviniliche, fibre acriliche, fibre aramidiche o fibre metalliche, detta carcassa preferibilmente comprendente uno o più film quali poliestere, PVC, nylon, policarbonato, teflon, PVF, alluminio, acciaio, acciaio inox, rame, ottone.