Fibre Tessili Sintetiche

Introduzione.

Le fibre sintetiche sono dei materiali filamentosi prodotti industrialmente a partire da sostanze più semplici provenienti generalmente dall'industria petrolchimica. Come per le fibre naturali ed artificiali, le unità strutturali sono macromolecole risultanti dalla unione di particelle più piccole (monomeri) che legate tra loro formano lunghe catene. I monomeri prodotti dall'industria petrolchimica sono composti chimici appartenenti alle seguenti famiglie: idrocarburi insaturi e loro derivati; alcoli; acidi; ammine. I processi chimici che portano alla formazione delle macromolecole, a partire dai monomeri, si definiscono "polimerizzazioni" e sono essenzialmente di due tipi:

• Polimerizzazione per addizione. Consiste nell’unione di più monomeri tutti uguali tra loro. A questo processo vengono sottoposti gli idrocarburi insaturi ed i loro derivati. Le principali fibre prodotte con questo processo sono le polipropileniche, le viniliche e le acriliche;
• Polimerizzazione per condensazione. Consiste nell’unione di più monomeri appartenenti a due famiglie di composti diversi (acidi + alcoli oppure acidi + ammine) che reagendo tra loro producono acqua. Le principali fibre prodotte con questo processo sono le poliestere e le poliammidiche.

Il prodotto ottenuto dai processi di polimerizzazione si chiama polimero e non possiede ancora le caratteristiche di una fibra. Il polimero diventa fibra in seguito alle operazioni di filatura e di stiro.

La filatura consiste nel far passare, a pressione, il polimero fuso o disciolto in opportuni solventi, attraverso filiere provviste di fori calibrali per ridurlo in fili sottili di lunghezza indefinita; questi fili vengono fatti coagulare per raffreddamento o per immersione in liquidi speciali (coagulanti). Per la filatura si possono impiegare tre metodi: filatura per fusione, filatura a umido e filatura a secco.

• La filatura per fusione si ottiene riscaldando il polimero viene sino alla fusione, spinto a pressione nella filiera e coagulato per semplice raffreddamento.
• La filatura a umido si esegue sul polimero sciolto in adatto solvente; questa soluzione, molto viscosa, viene spinta contro la filiera ed il filo è coagulato in un bagno nel quale il polimero risulta insolubile.
• La filatura a secco è analoga alla precedente ma la coagulazione avviene in una camera percorsa da un gas riscaldato, per semplice evaporazione del solvente.

Lo stiro consiste nella applicazione, sul filo proveniente dalla filiera, di una forza nel senso della sua lunghezza; questo stiramento, che comporta un notevole allungamento del filo con diminuzione del diametro sino a 10 volte, ha la funzione di orientare le catene macromolecolari con conseguente incremento di tenacità, di rigidezza, di resistenza all'usura, di impermeabilità all'acqua e di lucentezza. La fibra così ottenuta può essere sottoposta a diversi trattamenti, tra cui ricordiamo:

• torcitura: consiste nell'attorcigliare tra loro un certo numero di filamenti per produrre filati ritorti;
• termofissaggio: è un trattamento a caldo (100 – 150° C) al fine di stabilizzare la struttura dei filamenti;
• testurizzazione: consiste nel sottoporre i singoli filamenti continui a torsione, allo scopo di renderli notevolmente elastici e voluminosi. Un esempio tipico di tessuto testurizzato è il crèpe di nylon commercialmente denominato filanca.

Oltre che sotto forma di fili continui di lunghezza indefinita, le fibre tessili sintetiche possono essere prodotte sotto forma di fiocco (fibre corte); il filo si adopera per la produzione di indumenti intimi, calze e tendaggi; il fiocco subisce processi di cardatura, pettinatura e filatura, analogamente alla lana e al cotone, per produrre filati anche in mischia con altre fibre per la confezione di abiti, maglieria, ecc.

Caratteristiche generali delle fibre sintetiche.

Ciascun tipo di fibra sintetica ha, ovviamente, delle sue proprietà particolari ma si possono, tuttavia, evidenziare alcune caratteristiche generali che rappresentano dei punti di forza di queste fibre rispetto a quelle naturali:

• Tenacità. Mediamente superiore a quella delle fibre naturali;
• Resistenza agli acidi. Generalmente buona;
• Resistenza agli alcali. Generalmente buona;
• Resistenza ai microrganismi. Molto buona;
• Resistenza agli insetti. Molto buona;
• Comportamento verso i solventi organici. Generalmente insolubili nei comuni solventi;
• Possibilità di ottenere filamenti di lunghezza indefinita.

Principali fibre sintetiche.

Esamineremo, di seguito, alcune caratteristiche particolari della principali fibre sintetiche:

• acriliche, 
• poliammidiche, 
• poliestere, 
• polipropileniche, 
• poliviniliche, 
• poliuretaniche. 

Fibre acriliche.

Queste fibre sono ottenute con processo di polimerizzazione per addizione a partire dal monomero base denominato acrilonitrile filato a umido. Oltre alle caratteristiche generali di cui si è detto prima, queste fibre possiedono una elevata sofficità che ne consente usi particolari nel l'abbigliamento e in arredamento. In particolare, i tessuti realizzati con fibre acriliche presentano una mano particolarmente lanosa, calda e morbida, sono irrestringibili al lavaggio, hanno ottima resistenza alla luce solare, agli agenti atmosferici ed allo stropicciamento, non infeltriscono e danno una buona resa nei colori. Sono pertanto adatte alla produzione di maglieria; calzetteria, tessuti per arredamento, pavimentazioni tessili ed agugliati, pellicce sintetiche ed imbottiture.

Le fibre acriliche sono state introdotte piuttosto recentemente e, come tutte le fibre sintetiche, assumono diverse denominazioni commerciali in relazione al brevetto utilizzato per la loro fabbricazione. Con brevetto italiano viene prodotto il Leacril, mentre l’Orlon e il Dralon si riferiscono a brevetti americano e tedesco.

Fibre poliammidiche.

Queste fibre, ottenute per condensazione, sono chiamate generalmente nylon e, per distinguere i diversi tipi prodotti con monomeri differenti, si aggiunge a questa denominazione una o più cifre che indicano gli atomi di carbonio contenuti nei monomeri impiegati (es. Nylon 6.6, Nylon 6.10, Nylon 6, ecc.); la filatura avviene comunque per fusione.

Il nylon possiede ottima tenacità ed elasticità, ha scarsa tendenza ad assorbire l'acqua e quindi i manufatti si asciugano molto velocemente; questa fibra possiede inoltre un'ottima resistenza all'usura e all'abrasione, non si gualcisce, teme tuttavia le elevate temperature che possono deformarla e va quindi stirata a una temperatura non superiore 150° C.

Le fibre poliammidiche offrono la possibilità di realizzare tessuti leggeri ma robusti, con notevole recupero elastico e con scarsa assunzione di pieghe permanenti, e pertanto, sono usate prevalentemente per collants e calze, costumi da bagno, corsetteria e lingeria, abbigliamento sportivo impermeabili e ombrelli. In arredamento il campo di maggiore applicazione è nelle moquette, dove ben si presta ad essere usato in mischia con la lana, offrendo durata, inalterabilità e scarsa infiammabilità. Per contro è facilmente individuabile nel suo aspetto sintetico che lo differenzia dalle fibre naturali.

Le denominazioni commerciali sono numerosissime, tra queste ricordiamo: Rhodiatoce, Delfron e Lilion prodotti in Italia, Perlon in Germania, Grilon in Svizzera, ecc.

Fibre poliestere.

Queste fibre sono prodotte con processo di polimerizzazione per condensazione e sono caratterizzate da elevata resistenza all'umidità, al calore, agli acidi minerali e agli alcali deboli, sono insolubili nei comuni solventi organici, risultano stabili alla luce e bruciano con difficoltà; non vengono attaccate da tarme e microrganismi.

Per tutte queste loro notevoli proprietà trovano larghissima applicazione sia nel settore dell'abbigliamento che in quello dell’arredamento.

Molto simile al nylon come caratteristiche, più adatto per il suo aspetto all'impiego in mischia con cotone, seta, viscosa, ha un'ottima resistenza alla rottura, non si deforma permanentemente, resiste alla luce, ed è applicato in tutto l'abbigliamento sia maschile che femminile anche foulard e cravatte, mentre nell'arredamento è largamente impiegato sia in tappezzeria che nei tendaggi e nella biancheria per la casa nonché in fiocco come materiale per imbottitura.

I nomi commerciali più ricorrenti sono Terital, Trevira, Terilene, Dracon, Diolen.

Fibre polipropileniche.

Queste fibre sono prodotte con processo di polimerizzazione per addizione (il monomero è il propilene). Di recente, e con brevetto italiano messo a punto dal Prof. Natta del Politecnico di Milano, si produce una fibra denominata commercialmente Meraklon.

Tra le principali caratteristiche di questa fibra ricordiamo il basso peso specifico, che ne fa la più leggera tra quelle sinora conosciute, l'elevata tenacità, la resistenza agli agenti chimici e la buona resistenza alla abrasione. Essa è inoltre completamente insensibile all'acqua che non viene assorbita all'interno della fibra, ma resta totalmente al suo esterno.

Ha, inoltre, elevate capacità di coibenza termica ed acustica (trattiene il caldo e non lascia passare i rumori) ed è pertanto ottima per realizzare prodotti tessili da rivestimento murale, di tipo agugliato, nonché velluti, moquette e prati sintetici.

Non assorbendo acqua è ottima per tutti quei capi destinati a mantenersi asciutti, trasmettendo i liquidi ad uno strato sottostante composto di altre fibre; è particolarmente adatta per maglieria intima e sportiva, tute, abbigliamento infantile e sanitario, tessuti per coperte e copriletto e tessuti per rivestimenti in generale.

Fibre poliviniliche.

La più diffusa tra le fibre poliviniliche è quella ottenuta per addizione dal monomero cloruro di vinile.

Il più importante dei brevetti italiani è quello da cui si ottiene la fibra comunemente denominata Movil.

Questa fibra è caratterizzata da notevole resistenza agli agenti chimici, all'abrasione, alle tarme e ai microrganismi; è infiammabile e non igroscopica per cui si asciuga molto rapidamente.

Il Movil si adopera da solo o misto a lana per la confezione di maglieria intima anche per le sue proprietà anallergiche. Per la sua non infiammabilità si presta ad essere impiegato in tappezzerie per locali pubblici.

Fibre poliuretaniche.

Queste fibre hanno struttura molecolare ed aspetto simile a quello del nylon; anche le caratteristiche chimico - fisiche sono simili a quelle del nylon con scarsa resistenza ad acidi ed alcali; i filati vengono impiegati in tessuti misti di lana e rayon. Tra i tipi commerciali di più largo impiego quello denominato Perlon U.

Appartengono alla famiglia delle poliuretaniche anche alcune fibre caratterizzate da elevata elasticità (fibre elastomeriche) utilizzate nella produzione di calze, cinte ed articoli elasticizzati.