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MERCEOLOGIA DELLE
FIBRE TESSILI
La merceologia delle fibre tessili
studia tutti quei materiali di diversa
origine che possono essere
trasformati in fibre tessili.
Le fibre tessili sono sostanze
• presenti in natura ( naturali)
• o prodotte dall’uomo ( man made) ,
di aspetto filamentoso e fusiforme, che si
prestano ad essere filate e tessute, sia per la
loro morfologia, sia per le loro caratteristiche
di resistenza, elasticità e flessibilità.
PROPRIETA’ DELLE FIBRE
TESSILI
I caratteri più importanti sono quelli
• Morfologici-organolettici
• Fisici
• Chimici
• Fisiologici
• dimensionali
• Lunghezza ,Finezza Lucentezza
• organolettici
Sofficità
Morbidezza MANO
Voluminosità
• Fisico-meccanici
• Igroscopia, stabilità termica, resistenza a trazione, allungamento percentuale
Requisiti :
• UNI ente italiano per la normazione
• EN ente operante a livello di UE per la
normazione
• ISO organizzazione Internazionale per la
standardizzazione
La lunghezza
• La lunghezza e la finezza di una fibra sono
molto importanti sia per la lavorazione che
per la qualità del prodotto finito.
La lunghezza si misura in millimetri
Una fibra per essere filata ha bisogno di una lunghezza minima di 5mm.
• Le fibre più corte si hanno nel lino e nella canapa, mentre la lana ha delle fibre piuttosto lunghe ( da 40mm a 350 mm).
• Un caso a parte è rappresentato dalla seta che è l’unica fibra naturale ad essere prodotta con un filo continuo.
• Le fibre man made - chimiche possono essere in filo continuo o in fiocco.
La finezza
• La finezza, cioè il diametro della fibra, si misura in
micrometri
Il micrometro (simbolo: µm) è un'unità di misura della
lunghezza corrispondente a un milionesimo di metro (cioè
millesimo di millimetro).
• La vigogna ed il lino azzurro sono tra le più fini, avendo
fibre anche di soli 5m di diametro. I peli setolosi di
pecore e cammelli sono tra le fibre più grossolane
arrivando anche a 140m (0,14 mm).
• Per le misure commerciali dei filati si utilizza il titolo.
La lucentezza
• La lucentezza è dovuta alla rifrazione ed alla
riflessione della luce sulla superficie della fibra
stessa,più questa è levigata con superficie
uniforme priva di asperità e solchi più aumenta la
sua lucentezza.
• Le fibre naturali sono normalmente meno lucenti
di quelle sintetiche; a volte le fibre sintetiche, per
renderle più simili alle naturali, vengono
opacizzate con opportuni trattamenti.
La sofficità ,la morbidezza e la voluminosità, sono dette MANO .
• Una fibra ha mano sostenuta se al tatto risulta rigida e poco soffice, ha invece mano lenta se è morbida ed elastica alla pressione.
• Un tessuto prodotto con fibra di mano troppo sostenuta è rigido
• Un tessuto prodotto con fibra di mano troppo lenta è cascante
• Non sono però caratteristiche che possono essere determinate scientificamente attraverso un “numero”
• È una proprietà molto importante perché si
riflette sul peso dei tessuti e sul potere
coprente di una fibra.
• Es : - per il cotone varia con il grado di
maturazione
• - per le fibre sintetiche →
modificabile
Caratteri fisico-meccanici
Essi comprendono sia i requisiti fisici che quelli
meccanici
• Igroscopicità
• Stabilità termica
• Comportamento nei confronti della
combustione
• Feltrabilità ;Coibenza; Tenacità; Allungamento a
rottura ; Resistenza; Elasticità
Igroscopicità è la capacità di una fibra di assorbire umidità
dall’ambiente
Essa si misura in base alla percentuale
massima di acqua che la fibra può assorbire
senza apparire bagnata.
La lana e le fibre alginiche sono le più
igroscopiche ( la lana può assorbire fino al
33% del peso senza dare la sensazione di
bagnato).
In relazione all’igroscopicità vi è il tasso di ripresa
che rappresenta la massima percentuale di acqua che
una fibra può contenere per essere commercializzata
e si misura in percentuale sul peso secco del
materiale (cioè la quantità in grammi di acqua
assorbita a 20°C da 100 g di fibra, precedentemente
essiccata, esposta per un’ora ad una umidità del
65%; esso varia dal 18% della lana all’1,5% del
poliestere)
Collegato al tasso di ripresa vi è il peso
mercantile, cioè il peso della merce secca più
il tasso di ripresa. In base a questo avvengono
le contrattazioni. I tassi di ripresa sono fissati
dalla legge 883 del 26/11/1973.
Comportamento al calore
per azione del calore le fibre naturali, sia
animali che vegetali, non fondono ma si
decompongono.
• La lana a 100°C diventa ruvida, a 130°C
inizia a decomporsi, a 200°C imbrunisce e a
300°C carbonizza
Comportamento nei confronti della combustione
• Le fibre animali bruciano con caratteristico
odore di sostanza cornea bruciata e lasciano
un residuo abbondante e carbonioso.
• Le fibre vegetali bruciano velocemente con
fiamma viva e con caratteristico odore di
carta bruciata.
• Le fibre artificiali si comportano come le
fibre naturali, a seconda dell’origine.
• Le fibre sintetiche bruciano con fumo denso
e acre e con fiamma verdognola; tendono a
fondere e sono assai difficili da spengere
anche quando siano state allontanate dalla
fiamma.
Flame retardant
Negli ultimi quarant’anni abbiamo assistito ad uno sviluppo
tecnico-scientifico impressionante nel settore tessile
antifiamma.
• In principio erano utilizzati dei trattamenti ignifughi (a
base di composti di Cromo, Titanio) spalmati sui tessuti,
principalmente su cotone.
• Tuttavia il cromo godeva di un grande svantaggio:
accertata azione tossica e cancerogena;
• il Titanio e Zirconio invece sono poco resistenti ai
lavaggi.
L’azione ignifugante di questi prodotti, detti FR (Flame
Retardant) consiste nell’impedire la formazione di sostanze
catramose ed invece favorire quelle carboniose perché
bruciano con più difficoltà, evitando il diffondersi della
combustione.
A partire dagli anni ’60, parallelamente alla crescita industriale si è giunti
ad una strabiliante scoperta: le fibre tessili sintetiche termoresistenti.
• I tessuti ignifughi (intrinsecamente ignifughi, oppure trattati con
prodotti antifiamma, applicati sulla superfici sono realizzati in maniera
tale da bruciare solo in presenza di una quantità di ossigeno molto più
alta di quella che si trova normalmente nell'aria - pari a circa il 21% -
oppure in grado di ridurre la temperatura dei gas di combustione, in
modo che questi non alimentino la fiamma.
• Il tessuto ignifugo è autoestinguente in cui le fiamme si spengono
dopo l’allontanamento.
Intrinsecamente ignifugo significa che il tessuto
• non ha subito trattamenti di finissaggio ignifuganti
• risultando quindi privo di sostanze superficiali applicate
che possiedono potenziali tossici,
• Le proprietà antifiamma non decadono perciò né dopo
le manutenzioni ed i lavaggi, né a causa delle condizioni
di utilizzo.
TABELLA RIASSUNTIVA MATERIALI FLAME RETARDANT - L.O.I. LIMIT OXYGEN INDEX (INDICE LIMITE DI OSSIGENO) superiore a 28 sono da considerarsi Flame Retardanti.
Tipo di fibra L.O.I. %
ACETATO 18
ACRILICO 18
POLIPROPILENICA 18
COTONE 19
VISCOSA 19
POLIESTERE 22
LANA 25
COTONE TRATTATO FR 28
RAION FR 28
POLIESTERE FR 29
MODACRILICA 31
LANA TRATTATA FR 31
CLOROVINILICA 40
ARAMIDICHE 29-34
POLIAMMIDE-IMMIDE 30-32
POLIACRILICATO RETICOLATO 45
POLIBENZENIMIDAROLO 48
ACRILICI PREOSSIDATI 50
• protezione intrinseca: indumenti in fibra DuPont™ Nomex®
• . Oltre 40 anni fa, DuPont comprese la necessità di creare indumenti ignifughi
che offrissero una protezione adeguata a chi è esposto ai pericoli degli incendi.
• Gli scienziati DuPont inventarono la fibra Nomex®, un rivoluzionario
materiale ignifugo che protegge vigili del fuoco, operai, agenti di polizia e
militari da calore intenso, fiamme e incendi.
• La fibra Nomex® riduce le rotture e mantiene una barriera inerte e stabile tra
le fiamme e la pelle, in modo da proteggere la persona dall'esposizione diretta.
In questi casi estremamente pericolosi, la fibra Nomex® consente al tessuto di
indurirsi e proteggere il corpo dalla carbonizzazione, rimanendo al contempo
morbida fino a quando si raffredda. Inoltre, la fibra Nomex® non si squaglia e
non sgocciola, a differenza di altri tessuti che si deteriorano generando
l'ulteriore rischio di ustioni causate da materiale squagliato.
•
• Feltrabilità: è la proprietà caratteristica della lana e delle fibre animali in genere.Consiste nella saldatura delle fibre tra loro per effetto combinato del calore e dell’umidità; essa è dovuta alla struttura a scaglie di queste fibre( lana)
• Coibenza:è la proprietà delle fibre tessili ad essere più o meno isolanti dal calore
• Tenacità: indica il carico in grammi necessario a rompere il fili di finezza standard ( si misura in kg/mm2).
• Allungamento a rottura: esprime
l’allungamento percentuale subito dal fili
prima di rompersi ( si misura con apposita
macchina l’allungamento massimo prima
che il filo si rompa; si imposta poi la
proporzione L i : 100 = all r : x e si
ottiene l’allungamento percentuale.
• Resilienza: è la capacità che deve
avere una fibra tessile di opporsi
all’immagazzinamento di energia
meccanica,cioè di deformarsi senza subire
un cambiamento dimensionale permanente.
• Elasticità: è la capacità di lasciarsi
deformare in modo reversibile.
Caratteri fisiologici:
• I caratteri fisiologici riguardano le reazioni
che le fibre tessili possono provocare sul
corpo umano.queste reazioni dovute a
proprietà fisiche e chimiche della fibra
possono facilitare la vestibilità di una fibra,
renderla più adatta a produrre indumenti
estivi oppure invernali , indirizzarla verso
una particolare fascia di consumatori.
• I caratteri fisiologici non sono oggettivi e
quindi tabulabili, ma soggettivi cambiando
da persona a persona
• Allergenicità
• Senso di caldo o di fresco
• Vestibilità
• Allergenicità: le fibre naturali sono
senz’altro più ipoallergeniche di quelle
artificiali e sintetiche, cioè creano meno
problemi di allergie e irritazioni al contatto
con la pelle.
Senso di caldo e di fresco • : dipende dalla coibenza, da fattori strutturali
e morfologici.
• La lana per esempio è molto coibente perché oltread avere una bassa conducibilità termiche, avendouna struttura arricciata parzialmente feltrata,racchiude un gran volume d’aria , e l’aria, comesappiamo, è un buon isolante termico. Inoltreavendo molta igroscopicità, assorbe umiditàdall’aria ricevendo il calore latente dicondensazione che contribuisce a dare il senso dicaldo al corpo. La lana essendo un isolantetermico può essere usata anche per indumentiestivi.
• Vestibilità: è anch’esso un carattere
fisiologico e varia da persona a persona.
•
Proprietà chimiche delle fibre
tessili
• Riguardano il comportamento delle fibre tessili nei
riguardi degli agenti chimici; le fibre reagiscono in
maniera diversa con i reagenti chimici e solventi
secondo la loro struttura e composizione chimica.
• La lana è composta di proteine; le fibre vegetali da cellulosa e lignina;
le fibre artificiali da proteine, cellulosa e derivati; le fibre sintetiche da
polimeri sintetici di composizione simile alle materie plastiche.
• Sottoponendo le fibre a saggi chimici si verifica la
loro composizione
Di un tessuto
• È una proprietà molto importante perché si
riflette sul peso dei tessuti e sul potere
coprente di una fibra.
• Es : - per il cotone varia con il grado di
maturazione
• - per le fibre sintetiche →
modificabile
• La produzione mondiale di fibre tessili, espresse inpeso, non consente un’idea precisa circa lapossibilità di ottenimento di prodotti finiti.
• Il peso specifico reale è legato alla natura chimicaed alla struttura fisica delle fibre, mentre quelloapparente è il peso delle unità di volume dellafibra nel suo insieme, compreso lo spazio tra fibree fibre (Una fibra arricciata avrà un pesospecifico apparente molto diverso da quello reale,al contrario le fibre lisce).
• Sia da un punto di vista commerciale che per gliimpieghi industriali è stata avvertita la necessità distabilire una classificazione dei tessuti.
• Tale classificazione non poteva essere basata sul
• diametro dei filati (la sezione non è maicilindrica)
• si è ricorso così ad elementi facilmente edesattamente controllabili:
• Lunghezza e Peso (ISO –EN-UNI)
• Lunghezza:
• varia notevolmente nelle diverse fibre
• è limitata per le fibre naturali(tranne la
seta)
• illimitata per le fibre chimiche
• e Finezza
Il Titolo è la grandezza che esprime il grado di
FINEZZA di un filato
•
• Peso in grammi di 1000 m di filato
• TEX = P = peso in g del campione
•ℓ = lunghezza in m
• Td = 9000
• Td = Tex + 9
• Per la seta e le fibre sintetiche
Per misurare i filati, non essendo possibile misurarne il
diametro a causa della facile deformazione della loro sezione,
si ricorre per una loro distinzione alla titolazione.
La titolazione dei filati si basa sulla conoscenza di due
grandezze:
la lunghezza (L)
il peso (P).
Mettendo in relazione queste due grandezze si hanno valori
detti:Titoli (T) nel metodo di titolazione diretta;
Numeri (N) nel metodo di titolazione indiretta.
Metodo diretto
(fibre continue)
Il metodo diretto, detto a lunghezza fissa e peso variabile, è dato dal
rapporto del peso diviso la lunghezza (T=P/L).
Questo metodo è usato comunemente per tutti i filati fabbricati con fibre
continue(seta, raion, nailon, ecc.)
• Il titolo Denari (Den) indica il peso in grammi di 9.000 metri di filato
o bava.
E’ usato per bave, filati multibava e per la seta.
Ad esempio, Den 1 significa che 9.000 metri pesano 1 grammo (bava).
Con il metodo diretto, la cifra che indica il titolo è tanto più alta
quanto più grosso è il filato (o la bava), essendo il titolo espresso in
funzione del peso variabile rispetto ad una lunghezza fissa.
Il metodo indiretto
(fibre discontinue)detto anche a peso fisso e lunghezza variabile, è dato dal rapporto fra la
lunghezza ed il peso (N=L/P). La titolazione con questo metodo (N) è
impiegata comunemente per tutti i filati realizzati con fibre discontinue
(lana, cotone, fiocco di raion, ecc.). Le titolazioni indirette più usate sono:
• titolazione metrica
• titolazione inglese del cotone;
Il numero metrico (Nm) indica quanti metri di filato ci sono in 1grammo.
Ad esempio, Nm 1 significa 1 metro di filato su 1 grammo.
Il numero inglese del cotone (Ne, Nec o Ne cotone) indica quante
matasse di 768metri (pari a 840 yard) ci sono su 454 grammi (pari a 1
libbra) di filato.
Ad esempio Ne 1 significa che 1 matassa di filato di 768 metri pesa 454
grammi.
Questa titolazione viene usata per il cotone ed è in uso anche in Italia.
• Nm l /p ℓ = lunghezza
• P = un g di filato
• Nei paesi anglosassoni si adotta il “Sistema
Cotoniero”
• Nm l/p x 0,59
• Le fibre da fiocco presentano ondulazione ocrettatura spontanea nelle fibre naturali.
✓ Prodotta meccanicamente nelle fibrechimiche
• L’ondulazione consente strutture complessenell’unione delle fibre e conferisce una certasofficità.
• Con il processo di TESTURIZZAZIONE èpossibile ottenere un tipo di ondulazione anche sulfilo continuo sintetico in modo di poter disporre ditessuti soffici come quelli ottenuti da fiocco.
• Sono proprietà importanti sia per le
caratteristiche del prodotto finale
• che per la tecnologia di lavorazione
Tipo di fibra Tenacità
(g/dtex)
Allungamento
a rottura %Lana 1,1- 1,4 30-40
Seta 3,3- 5,5 13-25
Lino 5,5- 6,5 1,84,5
Cotone 3,0- 4,9 6-10
raion viscosa 1,8- 5,0 6-10
raion cuproammoniacale 1,5- 2,3 10-50
Acetato 1,3- 1,5 25-45
Nylon-6,6 4,6- 7,6 16-43
Nylon-6 4,0- 7,5 15-60
Poliestere 4,2- 6,8 20-60
Polivinilalcool 4,0- 6,0 20-25
Polivinilcloruro 2,4- 4,1 17-24
PoliviniEdencloruro 1,5- 2,1 15-25
Poliaerilonitrile 1,8- 4,7 26-28
Polipropilene 2,5- 7,0 14-60
ModacrWche 3,5- 4,2 14-34
Politetrafuoretilene 1,6- 1,8 10-15
Gomma 0,2- 0,3 550-650
Spandex 0,6- 0,9 500-600
Vetro 6,3- 7,9 3-4
carbone (grafite) 7,8-13,5 0,44,2
• Peso in grammi occorrente a provocare la
rottura della fibra
• È la differenza tra la lunghezza del provino
al momento della rottura (L) e la lunghezza
iniziale (Lo).
• Si esprime come allungamento %
• A% carico di rottura / titolo
• La curva che si ottiene ponendo
✓ in ascissa l’Allungamento (in mm)
✓ in ordinata il Carico (in g)
• Per facilitare l’operazione di confronto tra levarie fibre si può trasformare:
✓ Allungamento → Allungamento %
✓
Carico → Tenacità
Indica fibra - rigida e tenace
• Curva che tende verso destra : indica fibra
con scarsa resistenza ed elevato
allungamento
• È la proprietà per cui una fibra tende a ritornarealla lunghezza originale, una volta rimossa lasollecitazione che ne ha provocato l’allungamento.
• Una fibra sarà elastica se ad un forte allungamentosi accompagna un elevato RECUPEROELASTICO:
• All’elasticità di una fibra sono correlati :
✓ Ingualcibilità
✓ Resistenza all’uso e stabilità dimensionale deimanufatti
• Le fibre assorbono umidità a seconda della loro natura.
• Idrofile
• idrofobe
• Tale assorbimento si traduce in un vantaggio nel senso cheviene favorita la climatizzazione del corpo, ma prolunga itempi di asciugatura.
• Tale parametro si valuta in base alla ripresa di umidità,ossia al contenuto % di umidità della fibra in condizionidefinite:
• 65% umidità a 21 °C
• riferito al peso secco di una fibra ( mantenendo la fibra instufa a 105 – 110 °C fino a peso costante).
• asf2y42
• Codice classroom