Procedimiento de secado de humedad superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas y vidrio por radiación infrarroja que comprende una fase de esmaltado,

donde se dispone de un sustrato -baldosa o pieza cerámica cruda, esmaltada o cocida o soporte de cristal- decorado mediante esmaltes o tintas y suspensiones orgánicas (3) conducido por una línea de transporte (1), para pasar a una fase de secado por radiación infrarroja, donde se producirá un curado de la capa aplicada mediante un túnel de secado IR (4) con un conjunto de lámparas infrarrojas montadas sobre un soporte reflector de aluminio y refrigerado por un ventilador de baja presión. Por último, una fase de precalentamiento para la eliminación de posible humedad, mediante un equipo de radiación infrarroja (2). Este sustrato libre del exceso de humedad superficial estará preparado para recibir la tinta o esmalte de forma manual o mediante un aplicador de rodillo, cabezal plano, impresora de chorro de tintao pistolas (3)

Procedimiento de secado de humedad superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas y vidrio por radiación infrarroja.

El procedimiento de secado de la humedad superficial en los esmaltes, tintas y serigrafías por radiación infrarroja se aplica en los procesos productivos para la elaboración de baldosas cerámicas, listelos, cenefas de cerámica o piezas especiales, con la finalidad de eliminar el porcentaje de humedad sobrante para prepararlas o secarlas durante el proceso de producción. Dicho procedimiento está preferentemente destinado a líneas de monococción y bicocción, donde evita defectos de esmaltado derivados de una falta del precalentamiento de la pieza, secado posterior de la pieza o excesos de humedad.

Técnica anterior

La aplicación de radiación infrarroja, en siglas usuales IR, como técnica de secado es ya conocida y se emplea en el campo de la serigrafía y de adhesivos, curado de pinturas y barnices en diversos sectores industriales. Dicho secado, se realiza tradicionalmente por tubos radiantes calentados por quemadores de gas como la patente italiana nº IT1225094 de TTC TERMO TECNIC CERAM SPA (1990) o a través de placas incandescentes como la patente norteamericana nº 4906180 de DVORAK (1990) y que suponen más un secado de los materiales que una verdadera eliminación de la humedad superficial.

En el sector de la cerámica, estas tecnologías utilizadas tradicionalmente están basadas en quemadores de gas, normalmente propano o gas natural que en forma de secadores verticales, u horizontales tipo llama directa, tubos y/o placas radiantes que son muy agresivas y elevan la temperatura previo al inicio de la línea de esmaltado. Estos sistemas no garantizan la evaporación previa de la humedad superficial, y no son adecuados para aplicaciones intermedias.

Problema técnico

En determinados procesos de decoración de baldosas cerámicas se observa que por un exceso de humedad en la baldosa o en el propio esmalte de la misma, pueden provocarse defectos de calidad difíciles de corregir en línea, y que suponen productos finales de baja calidad o destinados a su destrucción directa.

A mayor abundamiento, ese exceso de humedad convertido en vapor por el sistema habitual de calentamiento del sustrato de la baldosa - coloquialmente llamado bizcocho sobre el que se aplica el esmalte - causa condensaciones en alguno de los mecanismos de trabajo (máquinas de precorte, pantallas serigráficas, rodillos, fotolitos de flexografía, e inyectores de impresión de tinta) con los consecuentes desperfectos y paradas de producción para mantenimiento y reparación de los mismos.

Además, el problema de la condensación es de tal magnitud que no solo afecta a la maquinaria sino también a las tintas empleadas, puesto que se generan emulsiones y precipitaciones que contaminan a las tintas y sus cualidades.

El sistema tradicional emplea, para reducir y luchar contra los mencionados problemas de adherencia, fijación y pegado - esto es corrimientos de esmaltes, tintas y polvo generados por el exceso de humedad-, el uso de colas, tipo serifix o agentes fijadores, que necesitan de un sistema de pulverización previo a cada decoración, que supone un sistema engorroso, de difícil limpieza, muy costoso de aplicar y muy limitado debido al empeoramiento de la superficie que poco a poco va perdiendo sus cualidades mecánicas.

Solución técnica

Con un estudio y ensayos sobre tipos de secado, para remediar los tres clases de problemas técnicos causados por una excesiva humedad citados anteriormente, aplicamos diferentes longitudes de onda de radiación infrarroja que nos llevan a la conclusión que la longitud de onda más apropiada es la onda corta de longitud entre 0,5 y 3 µm (micrómetros), es una radiación que alcanza su valor pico sobre los 1,2 µm. Dicho campo de longitud de onda es la que mejor permite el tratamiento de materiales termosensibles y es la de mayor densidad de potencia por superficie irradiada. Por otro lado la presente invención y gracias a la combinación con aire caliente entre 60 y 300ºC, permite en pocos segundos entre 0,5 a 300 segundos alcanzar niveles de secado superficial, con bajos costes de mantenimiento y tiempos de arranque instantáneos.

La distancia entre el dispositivo de secado y la superficie a tratar podrá variar desde pocos centímetros 2 cm hasta 60 cm, según velocidades y porcentajes de humedad a eliminar. Siendo lo aconsejable en la mayoría de los casos entre 7 y 15 cm. Para evitar que la pieza sobrepase temperaturas de 40 a 60ºC en la fase de pre-secado y de 40 hasta 80ºC en el curado final.

En función de la clase de sustrato cerámico (monoccocción, bicocción, tercer fuego...) o sustrato vítreo se puede llevar a cabo una serie de fases de secado, indistintas y alternativamente. Todo ello tanto para esmaltes (base acuosa) como para tintas (con base acuosa, o disolvente).

En conjunto, gracias al presente procedimiento para las instalaciones existentes, pueden reducirse considerablemente los tiempos de secado y obtener y mejorar los niveles de calidad del producto acabado.

Efectos ventajosos

Esta invención consta de dos ventajas principales, una funcional y otra medioambiental. La primera, a efectos técnicos y operativos, por tratarse de un secado progresivo y proporcionado a las necesidades que se requieren sobre la línea de producción en beneficio de la calidad de producto, y de conformidad con los procedimientos de homologación técnica y normalización industrial (NORMAS UNE y NORMAS ISO) en el sector de la construcción.

Y la segunda ventaja reside en que en este tipo de secados y el proceso industrial empleado, se facilita su adecuación a la normativas medioambientales y de reducción de emisiones de monóxido de carbono CO, puesto que no se produce una combustión ni un consumo de oxígeno y de hidrocarburos; así como se minimiza considerablemente la destrucción de productos defectuosos.

Descripción de las figuras

Para una mejor comprensión de las características generales anteriormente mencionadas, se acompaña un dibujo a la presente invención el cual expone como se especifica a continuación:

Figura 1: Proyección de un proceso industrial formado por una línea de transporte y guiado de piezas (1), un equipo de radiación infrarroja (2), un aplicador de esmalte, tinta o pigmento (3) y un túnel de secado infrarrojo IR (4).

Figura 2: Proyección en vista lateral de un túnel de secado (4) con dos módulos de radiación infrarroja.

Figura 3: Vista en detalle de una sección transversal de uno de los módulos que contiene un túnel de secado (4) compuesto de un conjunto de lámparas infrarrojas montadas sobre un soporte reflector realizado en aluminio y refrigerado con un ventilador de baja presión.

Modo de realizar la invención

En una primera fase de esmaltado, se dispone de un sustrato- bizcocho monococción, listelo, cenefa, baldosa o pieza cerámica cruda, esmaltada o cocida o soporte de cristal- que se decora mediante esmaltes o tintas y suspensiones orgánicas mediante un aplicador (3) y que es conducido a través de una línea de transporte (1), A continuación se procede a una fase de secado por radiación de rayos infrarrojos, que puede contener uno o varios módulos, donde se producirá un curado o tratamiento de la capa aplicada mediante un túnel de secado de infrarrojos IR (4).

Previo a la fase de esmaltado inicial, puede concurrir una fase de precalentamiento para la eliminación de su posible humedad, en su caso, mediante un equipo de radiación por infrarrojos (2). Este sustrato libre del exceso de humedad superficial se encontrará preparado para recibir la tinta, esmalte o base pigmentada de forma manual o mediante un aplicador de rodillo, cabezal plano, impresora de chorro de tinta o pistolas.(3)

La fase de esmaltado y de secado por radiación de rayos infrarrojos pueden repetirse de manera encadenada en función del tipo de producto y de decoración requerida.

1. Procedimiento de secado de humedad superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas y vidrio por radiación infrarroja caracterizado porque comprende una fase de esmaltado, donde se dispone de un sustrato- bizcocho monococción, listelo, cenefa, baldosa o pieza cerámica cruda, esmaltada o cocida o soporte de cristal- que se decora mediante esmaltes o tintas y suspensiones orgánicas (3) y que es conducido a través de una línea de transporte (1), A continuación se procede a una fase de secado por radiación de rayos infrarrojos, que puede contener uno o varios módulos, donde se producirá un curado o tratamiento de la capa aplicada mediante un túnel de secado IR (4).

2. Procedimiento de secado de humedad superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas y vidrio por radiación infrarroja conforme a la Reivindicación 1 caracterizado porque comprende una fase de precalentamiento para la eliminación de su posible humedad, en su caso, mediante un equipo de radiación por infrarrojos (2). Este sustrato libre del exceso de humedad superficial se encontrará preparado para recibir la tinta, esmalte o base pigmentada de forma manual o mediante un aplicador de rodillo, cabezal plano, impresora de chorro de tinta o pistolas (3).

3. Procedimiento de secado de humedad superficial de esmaltes, tintas y serigrafías en baldosas cerámicas y vidrio por radiación infrarroja conforme a la Reivindicación 1 caracterizado porque consiste en un módulo de un túnel de secado IR (4) que contiene un conjunto de lámparas infrarrojas montadas sobre un soporte reflector realizado en aluminio y refrigerado con un ventilador de baja presión.