MEZZERA-Mercerizzo

T E X T I L E E V O L U T I O N

MEZZERA-Mercerizzo 16-09-2011 9:53 Pagina 1

MERCERIZZO Trattamento delicatissimoper fibre pregiate

PARAMETRI BASE DI PROCESSO DI MERCERIZZOBagnato su bagnatoEvita l’uso dell’asciugatura e permette un ridotto consumo di vaporesu tutto il processo. Il mercerizzo è solitamente preceduto da unlavaggio per trattare il tessuto direttamente dopo pad batch o soltantoda una vaschetta di impregnazione per uniformare l’umidità residua.In questo caso il sistema di alimentazione della soda lavora con unleggero over flow.

Asciutto su bagnatoLa reazione è più veloce, uniforme e costante e non c’è tracimazionedi bagno.Come bagnato su bagnato, anche in questo caso abbiamo laregolazione automatica della soda.

Mercerizzo a caldo (50-60° C)Il processo essendo di per sè esotermico risulta più economico. Nonci sono i costi di raffreddamento e avendo tempi di reazione inferiorisono permesse velocità superiori.Si ottiene un rigonfiamento uniformemente distribuito del cuore dellafibra, con una buona copertura del cotone morto.

Mercerizzo a freddo (10-15°C)La bassa temperatura limita il rigonfiamento, ma dona il tipico aspettolucente. Il tempo di reazione è conseguentemente più elevatorispetto al mercerizzo a caldo.

UNITA’ BASE DI MERCERIZZOVasca di preparazioneLe zone di preparazione e impregnazione sono combinate in un’unitàa due piani dove la vasca di preparazione è posizionata nel fondo.Nella vasca di preparazione, la soda caustica concentrata,proveniente dal serbatoio principale, viene miscelata con unaquantità d’acqua predeterminata; la concentrazione della soda vienecostantemente controllata e mantenuta attraverso un rifrattometro adalta precisione collegato a PLC; quando necessario viene aggiuntadella soda caustica o dell’acqua, per mantenere la concentrazionecostante. La vasca di preparazione è dotata di un filtro autopulentee di due pompe di ricircolazione che distribuiscono la liscivia nelcompartimento superiore.

Dalla micro chimica...Il mercerizzo è un passo fondamentale nella preparazione deltessuto di cotone. Durante il processo di mercerizzo, la strutturacristallina della cellulosa viene alterata permanentemente a beneficiodelle caratteristiche macroscopiche e della reattività delle fibre aicoloranti. L’azione della soda concentrata sulla struttura polimericadella cellulose può essere riassunta come segue: in primo luogo, laliscivia rallenta la formazione di reticolazioni tra catena polimericacausando un parziale riorientamento dei cristalli nella strutturacellulosa.

La sezione delle fibre cambia dalla classica forma a “fagiolo” a quasicircolare a causa del rigonfiamento. Le catene polimeriche cosìmodificate perdono la caratteristica conformazione a spirale, loropeculiarità prima del processo di mercerizzo, con effetti moltointeressanti su scala macroscopica.

…ai macro risultati sul tessuto:L’effetto macro delle modificazioni cristalline della struttura cellulosacambia efficacemente le proprietà del tessuto di cotone, a totalebeneficio della qualità finale del prodotto:• Incremento dell’affinità di tintura fino al 35%• Stabilità dimensionale• Maggiore lucentezza• Migliori proprietà meccaniche• Copertura del cotone morto• Maggiore morbidezza al tatto• Brillantezza nel colore

MERCERIZZO IN TINTORIASu Maglia o su tessuto sbozzimato (Camiceria)La motorizzazione indipendente dei cilindri di fondo scanalati e icompensatori pneumatici appositamente studiati, permettono unottimo controllo della tensione e garantiscono un ridotto rientro anchenel senso di trama.È perciò possibile utilizzare il mercerizzo non solo per i tessutiortogonali, ma anche per la maglia, dando una maggiore stabilitàdimensionale con il minimo rientro residuo.Il mercerizzo prima del candeggio è consigliato per evitare di ridurreil grado di bianco e l’idrofilia o su articoli particolarmente difficili perrenderli più stabili.Su tessuto candeggiatoQuesto è il trattamento più comune, dato che i risultati nell’affinità ditintura e lucentezza sono massimi. Ultimo, ma non meno importante,piccoli difetti, peluria, ecc. sono coperti dal processo dimercerizzo.


Extremely delicate treatment for first-class fibres

Hot mercerizing (50-60° C)The exothermic process in this case is cheaper. There isn’trefrigeration costs and having less process/reaction time, the speedcan be higher. We can obtain a uniform distributed swelling of thefibre core, with a good dead cotton coverage.

Cold mercerizing (10-15°C)The lower temperature doesn’t permit to swell so much, but donate thetypical lustre aspect. The reaction time is consequentially more longcompared to hot mercerization

MERCERIZER - BASIC PROCESS UNITSPreparation vatThe preparation and the impregnation zones are combined into asinge “double deck” unit, where the preparation vat lies on the bottompart.In the preparation vat, strong caustic coming from the mainheadstock is mixed with a preset amount of water; the concentrationof the resulting lye is constantly monitored and maintained through ahigh precision refract-meter connected to the PLC; when necessary,strong fresh caustic or water are added, to maintain the processingcaustic concentration. The preparation vat features a process causticfilter and a recirculation pump that distributes the lye on the uppercompartment (the impregnation zone).

From micro chemistry…Mercerizing is one fundamental step in cotton fabric preparation.During the mercerizing process, the crystalline structure of thecellulose is permanently altered to the benefit of the macroscopiccharacteristics and fibre reactivity to the dyestuffs. The action of theconcentrated lye on the cellulose polymeric structure may besummarized as follows: firstly, the lye hinders the formation of crosslinkages between polymeric chain causing a partial re-orientation ofthe crystallites in the cellulose structure. The section of the fibrechanges from kidney-shaped to almost circular due to the swellingand to the modified structure, which involves also the “twisting” ofspiral coils in the cellulose. The so modified polymeric chains finallylose the convolutions that are their peculiarity before the mercerizing,and this results in quite interesting effect on the macroscopic scale.

…to macro-results on the fabricThe macro effect of the crystalline modifications of the cellulosestructure changes very usefully the properties of the cotton fabric, tothe benefit of the final product quality:• Increase of dyeing affinity up to 35%• Dimensional stability• Improved lustre• Better mechanical properties• Coverage of immature/dead cotton• Softer hand• Colour brilliance

THE MERCERIZING IN THE DYEHOUSEOn knitted or desizing fabric (shirt)The individual motorization of the lower grinding cylinders and thepneumatic compensator properly studied, allowed the best control ofthe fabric tension and grant a small shrinkage also in weft direction.For those reasons it’s possible to utilize the mercerizing unit also forthe knitted fabric, with better dimension stability and minimumresidual shrinkage.The mercerizing process before the bleaching is suggested to avoidthe whitening and hydrophilicity effect or to stabilize particular kind offabric.

On bleached fabricThis is the most commonly used treatment as the resulting dyeingaffinity and lustre are maximum. Last but not least, small defects,creases from roller-bed steamer, naps etc. are covered by themercerizing when this is used as last process.

MERCERIZING BASIC PROCESS PARAMETERSWet on wetAvoids the usage of drying and allows for somehow a reduced steamconsumption on the overall process. The washing of cold pad batchusually is made before mercerizing process or sometime there is onlya small tank with foulard to equalize the residual fabric pick up.In this case the Caustic soda feeding system is working with a smalloverflow.

Dry on wetThe process of caustic imbibitions is simpler. The fabric enters dry,therefore the wetting is uniform and constant, the strong caustic feedis still regulated by PLC according to the weight ofthe incoming cloth.

Primo piano del filtro e densimetro per la preparazioneCloseup of filter and density meter in the preparation

Vasca di preparazione / Preparation tank



Sistema di trasmissione individuale e controllo di tensione cella dicaricoIl sistema di trasmissione individuale dei cilindri e dei tamburi ed ilcontrollo tensione cella di carico sono la garanzia di operatività senzapieghe e perfetto controllo di tensione in ogni momento, anche aivalori bassi richiesti dai tessuti a maglia.

Ottimizzazione controllo di processoVengono fornite in ogni vasca di lavaggio termoregolazioni separateed indipendenti, per adattare il profilo della temperatura ai processirichiesti. La portata d’acqua viene ottimizzata tramite flussimetricontrollati da PLC in grado di gestire diversi pesi di tessuto e tipi divelocità (il bagno di lavaggio scorre nella direzione opposta altessuto, minimizzando quindi il consumo d’acqua nell’interoprocesso).

Maggior efficienza di lavaggio con la tecnologia a cilindri alettatiGli speciali cilindri o tamburi alettati delle vasche di lavaggio (ACTIVAo ESSETEX) permettono un’elevata movimentazione d’acqua sottobagno ed una maggiore efficienza di lavaggio, se confrontata con levasche di lavaggio tradizionali con cilindri lisci. Nella vascaESSETEX, i tamburi alettati rappresentano il sistema perfetto perconsentire una profonda penetrazione degli spruzzi d’acquaattraverso il tessuto.

Controllo automatico del pH e neutralizzazioneIl controllo del pH viene effettuato nell’ultima vasca di lavaggio, cheè progettata per avere due compartimenti separati e gestitiindipendentemente. Un compartimento è provvisto di pompa dicircolazione e sonda pH collegata al PLC per la neutralizzazioneautomatica con acido.

Zona di impregnazioneLa sezione di impregnazione è la zona dove la soda caustica vienea contatto con il tessuto; essa viene filtrata e spruzzata condistributori posizionati sopra a ciascun rullo, dopo di che la sodaviene costantemente ricircolata attraverso la pompa della vasca dipreparazione. Ogni distributore assicura una copertura omogeneadell’area in larghezza, ed ogni zona viene costantemente irrorata.La tensione del tessuto è controllata da compensatori pneumaticiappositamente studiati. I cilindri di fondo sono placcati chimicamentecon Nickel e scanalati. Un’adeguata spremitura del tessuto suicilindri di fondo vasca scanalati viene ottenuta attraverso i cilindrigommati superiori, che premono il tessuto con il loro peso .

Zona di reazioneLa zona di reazione è posizionata in modo da permettere sufficientetempo di contatto tra la cellulosa e la soda per avere un processocompleto, mentre il tessuto è ancora allo stato plastico.La reazione completa di mercerizzo avrà completamente luogo,secondo la temperatura di processo, dopo 25-30 sec con mercerizzoa caldo e dopo 40-50 sec con mercerizzo a freddo.

Zona di stabilizzazioneQuesta zona è fondamentale per la stabilità dimensionale finale deltessuto e per ottenere un lavaggio successivo nella sezionesuccessiva con consumo minimo di acqua. La liscivia diluita in uscitadalla sezione di lavaggio viene portata al termine della zona distabilizzazione; da quel punto la liscivia scorre controcorrente alladirezione principale del tessuto, mentre viene continuamentericircolata e spruzzata sul tessuto, sezione per sezione, permigliorare il tempo di contatto. Il ricircolo in controcorrente in ognisezione viene garantito dalle pompe. Nella stabilizzazione ognisezione ha il proprio controllo della temperatura. Il controllo dellasoda caustica residua sul tessuto viene ottenuto misurando laconcentrazione della liscivia nella zona di stabilizzazione.

LAVAGGIOZona di lavaggio ACTIVA o ESSETEXDopo la stabilizzazione, le vasche di lavaggio modulari ACTIVA oESSETEX si prendono cura del lavaggio finale e dellaneutralizzazione.Il lavaggio è necessario per raggiungere la desiderataneutralizzazione del tessuto, con il minor consumo possibile di acidoe di acqua di lavaggio. La scelta tra ACTIVA e ESSETEX dipendeprincipalmente dal tipo di tessuto, se ortogonale o a maglia.

Zona di preparazione, impregnazione e reazionePreparation, impregnation and reaction zone

Stabilizzazione / Stabilization


WASHINGACTIVA or ESSETEX washing section After the stabilization, the modularly assembled washing rangeACTIVA o ESSETEX take care of the final washing and neutralizing.The washing is required to achieve the desired neutralization of thefabric, with the least acid and washing water consumption. Choice between ACTIVA or ESSETEX ranges mainly depends onthe type of fabric, whether woven or knitted.

Individual drive system and load cell tension control Individual drive system of rollers and drums, and load cell tension control,are the guarantee for a crease free operation, and a perfect tension controlany time required, even at the lowest values required by the knitted fabric.

Optimized process controlSeparate and independent thermoregulations are provided in eachwashing box, to adapt the temperature profile to the required processingfor the specific dyestuff. The water flow rate is optimised by means of PLC-managed flow meters, to cope with different fabric weights and rangespeeds (the washing liquor flows in the opposite direction of the fabric,therefore minimizing the water consumption in the overall process).

Increased washing efficiency with finned rolls technologyThe specially designed fluted rollers or drums in both washing boxes(ACTIVA or ESSETEX) allow a high water turbulence under liquor and ahigher washing efficiency, if compared to the traditional washing boxeswith plain rollers. In ESSETEX, the fluted drum is also the perfect systemto provide an in-depth penetration of the water spray through the fabric.

Automatic pH control and neutralization The pH control is achieved in the last washing box, it is speciallydesigned for having two separate and independently regulatedcompartment. One compartment is equipped with a recirculationpump and a pH probe connected to the PLC for automaticneutralization via metered injection of acid.

Impregnation sectionThe impregnation section is the zone where the caustic comes into intimatecontact with the fabric; the caustic is filtered and sprayed with a number ofdistributors on the top of each roller, after which the lye is constantlyrecirculated through the pump of the preparation vat . Each distributor ensures a uniform coverage of the area widthwise, andeach impregnation compartment is constantly flooded. The entireimpregnation is driven by motors connected to inverters. The tension on thefabric is controlled by specially designed pneumatic compensators. The bottom rollers are chemically plated with Nickel, and grooved. A propersqueezing of the fabric on the bottom grooved rollers is achieved by theupper soft rubber coated rollers, which press the fabric by their own weight.

Reaction sectionThe position of the reaction section allows sufficient dwell time betweenthe cellulose and the lye in order to have a complete process, while thefabric is still in the plastic state. The complete mercerizing reaction willtaken place, according to the process temperature, after 25-30 sec inhot mercerizing and after 40-50 sec in cold mercerizing.

Stabilization sectionThis section is vital for the final dimensional stability of the fabric and forattaining a proper washing and neutralizing in the washing section, forthe sake of the minimum water consumption. The weak lye coming fromthe washing section is taken to the end of the stabilizing section; fromthere, the lye flows countercurrent the main fabric direction, while beingcontinuously recirculated and sprayed on the fabric, section by section, inorder to improve the contact time. Recirculation in each counter currentsection is guaranteed by a number of pumps. Each section in thestabilization has its own temperature control. The control of the residualcaustic on the fabric is achieved by measuring the lye equilibriumconcentration at the beginning of the stabilization section.

Zona lavaggio / Washing zone

ACTIVA Unità di lavaggio a cilindri / cylinders washing unit

ESSETEX Unità di lavaggio a tamburi / drums wahing unit




OPZIONI DI PROCESSO MEZZERAL’esperienza Mezzera, maturata giorno dopo giorno nelle tintorie, haportato alla realizzazione dell’attuale processo di mercerizzo;Mezzera fornisce uno schema di mercerizzo base, che può essereadattato di volta in volta secondo le specifiche richieste del clientecon l’aggiunta di svariate opzioni (freddo, caldo, senza catena, acatena, combinato)

MEZZERA PROCESSING OPTIONSMezzera experience, accrued with the day - by - day activity in manydye houses, has led to the implementation of state-of-the-artmercerizing process;Mezzera provide his customers a basic mercerizing scheme, thatmay be adapted from time to time to the customer’s specificrequirements with the addition of different options (cold, hot,chainless, chain, combi)

Uscita su grande rotolo / Big batch exit unit

Vista laterale / lateral view



Mercerizzo senza catena / Chainless mercerizing

Mercerizzo combinato / Chain/chainless mercerizing

Mercerizzo a catena lunga / Long chain mercerizing

Mercerizzo senza catena per tessuti a maglia / Chainless mercerizing for knitted fabric


www.weareggiani.com

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n.

28-32 6 – 8 1-2 1-2 0

200 – 270 200-270 50-80 50-80NeutralizzatoNeutralized

n.a. 4 – 5 4 – 5 4 – 5 5 – 6

Impregnazione e reazione

Impregnation & reaction

Entrata tessutoFabricinlet

Uscita tessutoFabricoutlet

Entrata tessutoFabricinlet

Uscita tessutoFabricoutlet

Uscita tessutoneutr.

Neutralizedfabric exit

StabilizzazioneStabilization

LavaggioWashing

Concentrazione Liscivia (°Bé)Lye concentration (°Bé)

100% NaOH (g/kg) Sul tessuto100% NaOH (g/kg) On the fabric

L/kg liscivia diluita o l/kg con acqua frescaL/kg weak lye o l/kg fresh water

Dati tecnici/Technical data


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