nobilitazioni e finissaggi hi performance

NOBILITAZIONI E FINISSAGGI

HI - PERFORMANCEconcetti generali - tecnologie utilizzate

misurazione delle prestazioni altri trattamenti - la catena del valore aggiunto

cerchiamo sul dizionario della lingua italiana.....

nobilitazione, s.f.: nel linguaggio della tecnologia, qualsiasi procedimento inteso ad accrescere il valore o la qualità di un prodotto.

finissaggio, s.m.: nell'industria, è la fase finale della lavorazione di un prodotto, corrispondente alle operazioni di rifinitura.

rifinitura , s.f.:vedi anche rifinizione

rifinizione , s.f.: nell'industria tessile, nome con cui si indicano diverse operazioni successive alla tessitura, tra cui il finissaggio e la nobilitazione, operazioni tutte volte a migliorare le caratteristiche specifiche dei tessuti

La nobilitazione è uno degli "anelli" della catena tessile

vediamone uno schema

SCHEMA TEORICO DI CATENA TESSILE

NATURALI

cons

umat

ore

DESIGN ECONFEZIONE

DISTRIBUZIONE

NOBILITAZIONE

FIBRETESSILI

MAN MADE

TESSITURAMAGLIERIA

FILATURA

FILI

FIOCCHI

TRASFORMAZIONE

nobilitazionie finissaggi

finalitàestetica

modacolore

stampaeffetto

superficiale

LE FINALITA' ESSENZIALI DELLA NOBILITAZIONEnel contesto della catena tessile

comfort

protezione

finalitàfunzionale

wellness

salute

"funzionalizzazione"

FUNZIONALITA' = COMFORT + PROTEZIONE +SALUTE

Un obbiettivo fondamentale nel T/A è proprio lasintesi di comfort, protezione e salute

ottenere più termocoibenza e nel contempo meno pesoconciliare l'impermeabilità con la traspirabilitàproteggere dai rischi legati alle condizioni ambientali o all'attività svoltacontribuire al benessere psico-fisico e alla performance dell'utilizzatore offrire cioè un maggior livello funzionalità e di comfort, inteso comesensoriale: è la sensazione tattile nel percepire la "mano" del tessuto e può costituire il primo impulso all'acquistotermo-fisiologico: è la complessiva sensazione di benessere durante l'uso, determinata dalla protezione termica, dal livello di "moisture management", dalla rapidità di asciugatura...biologico: è il soddisfacimento di bisogni più complessi e sofisticati, quali l'efficacia antibatterica per la prevenzione dei cattivi odori, la protezione dai raggi UV, la somministrazione di farmaci...(smart textiles)

L'intera catena tessile si è posta l'obbiettivo di:

Riassunto delle principali caratteristiche che un manufatto tessile deve possedere

per essere definito "funzionale"

caldo/freddo

acqua/umiditàsole/raggi UV

vento

batteri

fuococampi magnetici

abrasione/tagliobalistica/inquinanti

PROTEZIONE DA

elasticitàleggerezza

aero/idrodinamicità

easy care

controllo della traspirazioneresistenza al cloro

ALTRE PROPRIETA'

vestibilità

resistenza al sudore

comfort sicurezza praticità performance

CERCHIAMO DI CONDENSARENELLA TABELLA CHE SEGUE

I CONTRIBUTI CHE I VARI "ANELLI"DELLA CATENA TESSILE POSSONO

DARE ALLA FUNZIONALITA'

alla protezione dacontributo di design

del capoaccessori

(imbottiture, interlinings,materiali a cambio di fase)

caldo/freddo

acqua/umidità

sole/raggi UVcloro/sudore

vento

fuoco

batteri

campi magnetici

abrasione/tagliobalistica

elasticità/vestibilità

leggerezza

controllo traspiraz.

aero/idrodinamicità

e ad altre proprietà

easy care

31 8 23 22 14 9

strutturadel filato

FILATURA

strutturadel tessuto

TESSITURA

tipo difinissaggio

NOBILITAZIONE CONFEZIONEFIBRA

caratteristichedella fibra/filo

TOTALE PUNTI

ANALIZZIAMO LE PRINCIPALITECNOLOGIE DI NOBILITAZIONE

RILEVANTI AI FINI DELLAFUNZIONALITA'

laminazione (lamination): processo finalizzato alla creazione di un legame (bonding) tra una membrana e un tessuto, tramite un adesivo e l'intervento di calore e pressione

spalmatura (coating): processo consistente nel distribuire e far aderire uno strato di resina poliuretanica direttamente sul tessuto

impregnazione: processo consistente nel distribuire sulla superficie del tessuto, per immersione in un bagno o a spruzzo, resine acriliche, prodotti siliconici, copolimeri o cere

trattamento al plasma: processo che fa venire a contatto il tessuto con mezzi reattivi, contenenti ioni, elettroni, fotoni, molecole neutre, atomi eccitati. Il plasma è una tecnologia "secca", intrinsecamente ecologica e rispettosa dell'ambiente, che interviene a modificare le superfici dei materiali, per quanto riguarda diversi paramenti (bagnabilità, sterilizzazione, adesività...)

ALCUNE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE DI NOBILITAZIONE

SC

HE

MI D

EI P

RO

CE

SS

I DI

tessuto

membrana

tessutolaminatolaminazione

polimero

tessuto

forno

tessutospalmatospalmatura

tessuto

tamburodi

avvolgimento

tessutoimpregnato

impregnazione

per i trattamenti al plasma vedi più avanti

Laminazione e spalmatura sono usate per conferire ai tessuti proprietà impermeabili, traspiranti e antivento (più altre che esamineremo)

entrambe queste tecniche possono utilizzaremembrane o coating microporosimembrane o coating completamente lisci e non microporosi

LAMINAZIONI E SPALMATURE

MEMBRANE O COATING MICROPOROSI

Le membrane o i coating sono dotati di microscopici pori (da 0,1 a 1 micron), grandi abbastanza perché le molecole di vapore prodotte dalla sudorazione (0,0004 micron) possano uscire, ma troppo piccoli perché le gocce di pioggia (oltre 3 micron) possano entrare.

impermeabilità

traspirabilità

rain tower test

GORE-TEX è la più nota membrana impermeabile e traspirante in PTFE (politetrafluoroetilene). Viene applicata al tessuto, ovvero inserita tra il tessuto e una fodera. Ogni pollice quadro contiene 9 milioni di microscopici pori, grandi abbastanza perché le molecole di vapore acqueo possano uscire ma troppo piccoli perché le gocce di pioggia possano entrare.

test di abrasione

MEMBRANE O COATING NON MICROPOROSI

Le membrane o i coating non microporosi apportano impermeabilità per via della continuità e compattezza della loro superficie, mentre la traspirabilità è affidata alla idrofilia delle molecole che costituiscono il polimero, le quali assorbono e disperdono efficacemente, attraverso il tessuto, il vapore prodotto dalla traspirazione.

Sympatex® is a lightweight, ultra-thin, non-porous polyester membrane that is totally waterproof, totally windproof, and highly breathable.

Sympatex è la più nota tra le membrane idrofiliche (non microporose)

La membranaSympatexingrandita5300 volte

Le varie possibilitàdi applicazione

Porelle® membranes The Porelle® range offers an extensive choice of hydrophilic and microporous membranes for laminating, to create high performance fabrics for outerwear. Porelle membranes are based on our unique polyether urethane polymer technology, produced in our own purpose built facilities and backed by a global technical support team.

schema di membrana idrofilica

schema di membrana microporosa

TESSUTI AD ALTA DENSITA' (HD) IMPREGNATI

Grazie alle microfibre con den/bava < 1 detex si pr oduc ono tessuti con un elevato numero di filamenti/cm 2

l'impregnazione dei tessuti ad alta densità con res ine, prodotti siliconici, copolimeri o cere consente un buon compromesso tra impermeabilità, traspirabilità e co sto

1- Absorption

2- Spreading

4- Transfer

5- Repellency

Layer a contatto con la

pelle

Ultimo Layer

S k i nS k i n

W a t e r V a p o r

O u t s i d e W o r l d

S k i nS k i n

W a t e r V a p o r


S k i nS k i nS k i nS k i n

W a t e r V a p o r


3- Drying / Evaporating

1° strato a contattocon la pelle

3° strato esternoin tessuto HD impregnato

assorbimento

dispersione

trasferimento

protezione

evaporazione

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DI UN TESSUTO AD ALTA DENSI TA' (HD) IMPREGNATO(utilizzato come layer esterno di un classico siste ma di abbigliamento a tre strati)

2° strato intermedio

FUNZIONESTRATI

TABELLA RIASSUNTIVA DEI FINISSAGGI IMPERMEABILI E T RASPIRANTI:SEGMENTAZIONE, PRINCIPALI TECNOLOGIE, CARATTERISTIC HE, MARCHI

SEGMENTAZIONE TECNOLOGIA MARCHI PRINCIPALI CARATTERISTICHE IMPERMEABILITA' TRASPIRABILITA'

LAMINAZIONE

SPALMATURA

IMPREGNAZIONE

TESSUTI AD ALTADENSITA'

Elaborazione da fonte Ing. Tinti - NYLSTAR

Estrusione

Sinterizzazione+ estensione 2D

Coagulazione

SYMPATEXco-PET by Akzo

GORE-TEXPTFE by W. Gore

PORELLEPUR by Porvair

PUR microporoso

PUR idrofilico

ENTRANTby Toray

UCECOATby UCB

DICRYLANby Ciba

TECNOLOGIA

Applicazione, per impregnazione in bagno o a spruzzo, direttamente sulla superficie del tessuto, di resine acriliche, prodotti siliconici, copolimeri o cere

Prodotti con microfibre o multifilamenti di tipo tradizionale, con titolo bava inferiore a 1 dtex

MEDIAOTTIMA

OTTIMA ECOSTANTE

OTTIMAMEDIO/BASSA

OTTIMA ECOSTANTE

BUONA ECOSTANTE

MEDIO/BASSA

elevata colonna d'acquamaggior durata prestazioniapplicabile a:

tessuti normalitessuti elasticinontessutifodere

in generale migliore comfort

vantaggi di costoottimo fissaggio sul tessutoeccellente flessibilitàdiversi livelli di performancemano migliore dei laminatiapplicabile anche all'esterno

è la tecnologia più semplicepunti critici possono essere:

l'impregnazioneil trattamento termico

costanza delle prestazioniper natura della fibraper struttura del tessutoProdotti con fibre multi-componenti (polimeri

diversi nello stesso filamento) che possono essere dissolti o separati via shock termico, dopo la produzione del tessuto, per lasciare solo le ultra-microfibre (titolo bava 0,1 dtex)

fibre costosedifficili da lavorareottima la traspirabilitànon propriamente waterproof

LEGENDA: co-PET = copolimero poliestere - PTFE = politetrafluoroetilene - PUR = poliuretano

3 0 .0 00

C o a tin g s

2 0 .0 00

L a m in a te s

M ic ro -Im p re g . fa b r ic s

1 0 .0 00

1.0 00

0

2.0

00

3.0

00

4.0

00

8.0

00

12

.00

0

Wa

ter

co

lou

mn

(mm

) -

Hy

dro

sta

tic

B re ath ab ili ty (g /s q m /2 4h ) - V a po ur pa s s ag e

Impermeabilità eImpermeabilità e MoistureMoisture management management -- Coating vsCoating vs MembraneMembrane

spalmatura

laminazione

tessuti HD impregnati

traspirabilità (gr/mq/24h di passaggio vapore)

2000

3000

4000

8000

1200

0

1000

10000

20000

30000

colo

nna

d'ac

qua

(mm

)IMPERMEABILITA' E TRASPIRABILITA'

confronto tra i risultati ottenibili con le varie t ecnologie di nobilitazione


laminati spalmati impregnati + micro0

50

100

150

200

mili

oni d

i met

ri lin

eari Sud Corea

GiapponeCinaTaiwanUSAEuropa

elaborazione da fonte NYLSTAR

DIMENSIONI DEL MERCATO MONDIALE DEITESSUTI IMPERMEABILI E TRASPIRANTI (situazione al 2002)

77.700.000

96.860.000

143.325.000

Totale generale: 316.885.000 ml

laminati spalmati impregnati + micro0

50

100

150

200

mili

oni d

i met

ri lin

eari Sud Corea

GiapponeCinaTaiwanUSAEuropa

elaborazione da fonte NYLSTAR

DIMENSIONI DEL MERCATO MONDIALE DEITESSUTI IMPERMEABILI E TRASPIRANTI (previsioni al 2007)

83.000.000

114.000.000

160.075.000

Totale generale: 357.075.000 ml

UN PO' DI TERMINOLOGIA idrorepellenza (water repellency): un tessuto è idrorepellente quando è trattato con specifici prodotti (ad es. Teflon di DuPont, Scotchgard di 3M), i quali fanno si che l'acqua si disponga sulla superficie in forma di goccioline, il più possibile perfettamente rotonde, che possono così scivolar via più facilmente, senza essere assorbite

DWR (Durable Water Repellency): è una sigla spesso usata per indicare i trattamenti che conferiscono idrorepellenza e sottolinealo sforzo fatto dai produttori per renderli più duraturi nel tempo. L'effetto di tali prodotti infatti diminuisce con l'usura e l'applicazione va ripristinata periodicamente.

impermeabilità (waterproofness): è misurata dal grado di pressione che può essere applicata sul tessuto senza che l'acqua penetri al suo interno. Le due proprietà possono essere correlate nel determinare la durata delle performance di un tessuto.

nastratura (seam sealing): operazione consistente nell'applicare, con una tecnologia particolare, dei nastri che sigillano dall'interno le cuciture, per evitare che la pioggia possa penetrare attraverso i minuscoli buchi che gli aghi hanno praticato nel tessuto

cucitura nastrata

una prova di impermeabilitàl'effetto idrorepellente

IL TEST DELLA IDROREPELLENZA

L'idrorepellenza è misurata con un test un po' empirico, che consiste nel sottoporre il tessuto ad una "doccia", seguita dall'analisi di come appaiono disposte le gocce d'acqua sulla sua superficie. Quanto più la forma delle gocce si avvicina a quella di una sfera perfetta, tanto maggiore è il livello di idrorepellenza. Poiché questa proprietà può degradarsi a seguito dell'usura o dei lavaggi, un buon livello di durata dell'idrorepellenza è ritenuto quello per cui, fatto 100 il numero di gocce perfettamente sferiche rilevate sul tessuto nuovo, dopo 20 lavaggi tale numero non è inferiore a 80 (metodo Toray).

I TEST DELLA IMPERMEABILITA'

Low idraulic pressure test (JISL-1092): è usato per misurare "colonne d'acqua" comprese tra i 1500 e i 2000 mm (unità di misura = mm H2O). Comunemente si ritiene che, oltre questa soglia, si possa parlare di vera impermeabilitàHigh idraulic pressure test (JISL-1092): è usato per misurare "colonne d'acqua" superiori ai 2000 mm (unità di misura = kg/cm2 ove 1kg/cm2 corrisponde circa a 10.000 mm H2O)Mullen Burst Test (ASTM-D751): adopera lo stesso apparecchio impiegato per misurare la resistenza allo scoppio (bursting strength) di un tessuto, e il valore è espresso in PSI (Pounds per Square Inch).ISO Pressure Test JISL-1092, ISO 92 e ISO 811 (Hydrostatic test standard a norme ISO)

Ciascun metodo utilizza apparecchiature differenti per un o scopo sostanzialmente simile: cioè mettere a contatto un lato del tessuto con acqua sotto pressione e misurare a che valore le prime tre gocce penetrano sull'altr o lato.

Bundesmann rainshower test (IS-9865): gocce d'acqua di 5 mm. di diametro sono fatte cadere da un'altezza di 150 cm. su un campione del tessuto da testare. Dopo 60 minuti si misura la quantità d'acqua penetrata in un recipiente attraverso il tessuto. I risultati di questo test possono talvolta essere falsati da fenomeni di capillarità.Water resistance under mechanical stress (milling/squeez ing test) : è usato per simulare il comportamento di un tessuto sottoposto all'azione contemporanea sia dell'acqua sia di uno stress meccanico. Il tessuto, collocato in un apparecchio, viene coperto con 100 ml di acqua ed è sottoposto alla pressione di cilindri rotanti. Si pesa la quantità d'acqua penetrata attraverso il tessuto e raccolta da una carta assorbente.Rain test with high water drop velocity : simula l'effetto della pioggia che colpisce un motociclista o cade sotto l'azione del vento. L'apparecchio è costituito da una centrifuga con un braccio cui è applicato il campione che viene fatto ruotare a velocità crescente in una camera in cui cadono gocce d'acqua da un'altezza di 10 m. e poi si pesa l'acqua assorbita dalla carta.


Water resistance under

mechanical stress

tessutocopertod'acqua

cartaassorbente

cilindroguarnizionein gomma

3 kg. di peso

motoredispositivodi controllo


motore

supporto deltessuto

Rain test with high water

drop velocity


Altri metodi sono stati predisposti per riprodurre, assai realisticamente, il comportamento dei capi indossati, per quanto riguarda l'impermeabilità. Tra questi citiamo il cosiddetto "Rain Tower Test with James", sviluppato dal laboratorio svizzero EMPA.Un manichino (soprannominato James) indossa il capo impermeabile da testare. La prova avviene all'interno di un ambiente in cui si riproducono, per la durata di un'ora, le condizioni il più possibile vicine a quelle di un temporale (gocce di 5 mm di diametro vengono fatte cadere da un'altezza di 10 metri). Dei sensori conduttivi, collocati in diverse parti del corpo del manichino, segnalano con precisione il punto e il momento dell'infiltrazione d'acqua. La quantità e l'effetto visivo dell'umidità penetrata è evidenziato dall'abbigliamento intimo in cotone indossato da James.

RAIN TOWER TEST

La traspirabilità(breathability)

La traspirabilità di un tessuto (breathability) necessita di essere misurata il più accuratamente possibile, dando un valore alla cosiddetta "Moisture Vapour Transmission", nota con la sigla MVT. Anche in questo caso esistono diverse metodologie, ma il livello di traspirabilità si rivela assai meno facilmente accertabile di quanto non avvenga per l'impermeabilità: I risultati delle varie prove sono difficilmente confrontabili

sia perché spesso le unità di misura utilizzate per esprimere i risultati sono diversesia per le differenti condizioni di temperatura e pressione in cui si svolgono i test (condizioni che rappresentano molto limitatamente quelle effettive d'uso).

LA MISURAZIONE DELLA TRASPIRABILITA'

Il campione di tessuto viene posto su un contenitore di acqua distillata. La perdita di peso dell'acqua in un determinato periodo di tempo rappresenta la MVT. A seconda degli standard il valore può essere espresso, ad esempio, con un "% permeability index" (BS 7209) o in "grammi per mq nelle 24 ore" (g/m2/24hrs - ASTM E96-95).

Evaporative Dish Methods

METODI PER LA MISURAZIONE DELLA TRASPIRABILITA'

INIZIO PROVA FINE PROVA DOPO 24 ORE

tessuto

H2O

tessuto

perdita di pesoH2O

Il procedimento è praticamente invertito, in quanto in un contenitore viene inserita una sostanza igroscopica, il cui aumento di peso, determinato dall'assorbimento attraverso il tessuto dell'umidità controllata presente nell'ambiente di prova, indica il livello di MVT. Anche in questo caso esistono diversi standard (Gore Cup BPi 1.4, ASTM E96-95, BS 3177 BTTG SilcaGel Method), ma l'unità di misura almeno è comune: g/m2/24hrs.

Dessicant Method


INIZIO PROVA FINE PROVA DOPO 24 ORE

tessuto tessuto

aumento di pesosostanza igroscopica sostanza igroscopica

Meglio conosciuto come lo Skin Model dell'Istituto di Hoenstein (ISO 11092), prevede che il tessuto venga posto su un piatto riscaldato alla temperatura di 35°C. Tale piatto viene poi saturato con acqua, che simula il sudore, ma è isolato dal tessuto con un materiale che gli impedisce di bagnarsi. Il risultato è determinato dalla "resistenza alla perdita di calore per evaporazione" (in sigla RET - M2 Mbar/Watt), e viene espresso dalla potenza richiesta per mantenere il piatto a temperatura costante.

Sweating Guarded Hot Plate


tessuto

piatto mantenuto a 35° Cdi temperatura costante

acquaisolante

misurazione della potenza richiestaper mantenere costanti i 35° C

Physiological test methods - Skin ModelThermophysiological properties of textiles

Fonte: Prof. Dr. K. H. Umbach - HOHENSTEIN INSTITUTES - Product labelling "Wear Comfort" at the Point of Sale - Dornbirn 2004

Evoluzione delle attrezzature di misura

Fonte: Mark Richards - EMPA - Assessment of clothing performance using the SAM (Sweating Agile thermal Manikin) - Dornbirn 2004

SAMSweating ("suda" fino a 4 litri/ora)

Agile (simula i movimenti umani)

thermal Manikin (30 settori riscaldati)

Fonte: Mark Richards - EMPA - Assessment of clothing performance using the SAM (Sweating Agile thermal Manikin) - Dornbirn 2004

I TRATTAMENTI AL PLASMAdefinizioni

effettiapplicazioni

apparecchiature

plasma: electrical conducting gas involving electrons and ions. The name plasma goes back to Irving Langmuir (1928). Plasmas are showing collective behaviour, e.g. for screening and plasma oscillation.

principle of plasma process: a vacuum is generated in a recipient, with the aid of a vacuum pump. At a pressure of approx. 0,1mbar, process gas is introduced into the chamber. The generator is switched on and the process gas is ionised in the recipient. The material is exposed to the plasma. Fresh process gas is supplied continuously to the plasma process and contaminated gas is extracted. After treatment times, which are as a rule between 1-30 min., the chamber is vented and the material treated is removed.

DEFINITIONS

plasma: gas conduttore di elettricità, che coinvolge elettroni e ioni. Il nome plasma risale a Irving Langmuir (1928). I plasma evidenziano comportamenti comuni, ad esempio per quanto riguarda screening e plasma oscillation.

DEFINIZIONI

il principio del processo al plasma: in un recipiente è generato il vuoto, con l'aiuto di una pompa. Alla pressione di circa 0,1 mbar, il gas necessario per il processo è introdotto nella camera. Il generatore viene acceso e il gas di processo è ionizzato nel recipiente. Il materiale è esposto all'azione del plasma. Nuovo gas è fornito in continuo al processo e i gas contaminati vengono estratti. Alla fine del trattamento, che dura normalmente da 1 a 30 min., la camera è ventilata e il materiale trattato viene rimosso.

generatore di alta frequenza

elettrodogas

valvola del gas

valvola diventilazione

camera

pompa

pezzo datrattare

1. Creazione del vuotonella camera

2. Introduzione del gas e ignizione del plasma

3. Ventilazione della camerae rimozione dell'oggetto

LE FASI DEL TRATTAMENTO AL PLASMA

Nel tessile i trattamenti al plasma si possono considerare ancora in una fase sperimentale .La tecnologia ha trovato applicazioni più diffuse nel settore delle materie plastiche e della metallurgia . Le informazioni che seguonosono tratte da questi settori, ma si possonoriferire, per analogia e con gli opportuniadattamenti, al trattamento di superfici tessili .

PLASMA TECHNIQUE [ PLASMA EFFECTS ]

"Micro-sand-blasting":Surface sputtering by ion bombardment

Chemical reaction:Chemical reaction of the ionised gas with the surface

UV-Radiation:Cracking of carbon bonds by UV-radiation

LA TECNOLOGIA AL PLASMA [ GLI EFFETTI DEL PLASMA ]

Raffica di micro-particelle:bombardamento di ioni sulla superficie

Reazione chimica:reazione chimica del gas ionizzati con la superficie

Radiazione UV:rottura dei legami carbonici per radiazione UV

PLASMA TECHNIQUE 1 [ CLEANING OF SURFACES ]

Ion bombardment cleans surfaces physically (sputtering) and, depending on the gas, also chemically. The contamination is vaporized and sucked away.

Applications: Removing grease, oil, oxides or silicone Pre-treatment and preparation for bonding, soldering or gluing Pre-treatment for finishing metals

LA TECNOLOGIA AL PLASMA 1 [ PULIZIA DELLE SUPERFICI ]

Il bombardamento di ioni pulisce le superfici fisicamente (sputtering) e, a seconda del tipo di gas, anche chimicamente. Il materiale contaminante è vaporizzato e risucchiato via.

Applicazioni: Rimozione di grasso, olio, ossido o silicone Pre-trattamento e preparazione per accoppiatura, saldatura o incollaggioPre-trattamento per la finitura dei metalli

materiale contaminante

superficie da pulire

superficie pulita e più facile da trattare

PLASMA TECHNIQUE 2 [ ACTIVATION OF SURFACES ]

Plasma treatment of a plastic surface with e.g. oxygen. Radicals are being formed which lead to a good adhesion of finish and glue.

Applications: Pre-treatment of plastics for gluing Pre-treatment of plastics for finishing Treatment before printing

LA TECNOLOGIA AL PLASMA 2 [ ATTIVAZIONE DELLE SUPERFICI ]

Un esempio è il trattamento al plasma delle superfici con ossigeno. Vengono formati dei radicali che determinano una migliorata adesione del finish e dei collanti.

Applicazioni: Pre-trattamento delle plastiche per l'incollaggio Pre-trattamento delle plastiche per il finish Trattamento prima della stampa

superficie da trattare

la superficie attivata con ossigenoè ora più facile da trattare

PLASMA TECHNIQUE 3 [ DEPOSITION OF SURFACES ]

A two (or more) component gas is introduced to the plasma chamber. The gas is raced by the plasma and deposited as a layer on the surface.

Applications: Deposition of hydrophobic layers Deposition of hydrophilic layers Application e.g. as diffusion barrier

LA TECNOLOGIA AL PLASMA 3 [ DEPOSITO DI STRATI SUPERFICIALI ]

Un gas a due o più componenti è introdotto nella camera al plasma. Tale gas viene condotto dal plasma ed è depositato come un layer sulla superficie.

Applicazioni: Deposito di layers idrofobiciDeposito di layers idrofilici Applicazione come diffusion barrier

substrato strato depositato

PLASMA TECHNIQUE 4 [ ETCHING OF SURFACES ] Etching of the surface with a reactive process gas. Material is removed, vaporized and sucked off. Therefore the surface area is enlarged.

Applications: e.g. structuring of silicon Good adhesion of finish and glue on high temperature resistive plastics like PTFE, PFA and FEP.

prima dopo

TECNOLOGIA AL PLASMA 4 [ INCISIONE DELLA SUPERFICIE ] La superficie può essere incisa con un gas di processo reattivo. Il materiale è rimosso, vaporizzato e aspirato fuori dalla camera. In questo modo l'area superficiale aumenta.

Applicazioni: structuring del siliconeMigliorata adesione di finish e colle su plastiche resistenti ad alte temperature quali PTFE, PFA and FEP.

prima dopo

maschera che delimital'area da incidere

silicone

prima dopo

GLI SCHEMI DELLE APPARECCHIATURE CHE SIADATTANO AI VARI MATERIALI DA TRATTARE

MATERIALI IN CONTINUO MATERIALI IN LASTRE

MANUFATTI SAGOMATI PICCOLI MANUFATTI

apparecchi da laboratorio

apparecchio da R&D eproduzioni pilota

apparecchi per produzioni su scala industriale

DISPOSITIVI PER IL TRATTAMENTO AL PLASMA

Sono processi che fanno venire a contatto il tessuto con mezzi reattivi perché contenenti ioni, elettroni, fotoni, molecole neutre, atomi eccitati.Il plasma è una tecnologia che interviene a modificare le superfici dei materiali tessili aprendo la strada alla realizzazione di nuovi materiali ed a nuove aree di ricerca: in particolare è una tecnologia secca intrinsecamente ecologica e rispettosa dell'ambiente.

Il trattamento al plasma interviene su:adesività, affinità e inerzia chimica. bagnabilità bio-compatibilità, capillarità forza dei legami, lubrificazione, protezione ed antiusura, sterilizzazione.

I trattamenti al plasma secondo NT Nuovi TessiliNT Nuovi Tessili

aumenta la resistenza all'abrasione,

aumenta la velocità di tintura,

aumenta l'attrito interfibra,

aumenta lo sforzo di taglio all'interfaccia fibra/matrice,

conferisce anti-infeltrimento,

conferisce antirestringimento,

conferisce antisporco,

conferisce idrofilia a nontessuti in polipropilene,

conferisce idrorepellenza dei tessuti per tendoni,

conferisce l'olio-repellenza,

funzionalizza le fibre di poliestere per migliorarne la tintura,

influenza positivamente lavorabilità della lana in filatura, tessitura e tintura,

migliora ll'adesività fibre di carbonio-matrice polimerica,

migliora i processi di sbozzima,

migliora il processo di stampa,

migliora la bagnabilità e tingibilità dei tessuti per ridurre i trattamenti clorati,

migliora la capacità filtrante (microfibre e sangue)

migliora la deposizione di film senza alterare le proprietà superficiali delle fibre,

migliora la durata di impermeabilizzazione,

migliora la resistenza dei filati,

migliora la solidità dei colori, riduce i tempi per il fissaggio dei coloranti,

migliora la solidità di pigmenti da stampa nel poliestere,

migliora la spalmatura dei tessuti

migliora la tingibilità della lana e riduce gli effluenti,

migliora la tintura del poliestere,

migliora l'adesività delle fibre aramidiche alle resine epossidiche,

migliora l'adesività di film su substrati tessili,

migliora l'adesività tra superfici,

modifica i polimeri per conferirgli proprietà particolari,

modifica la superficie delle fibre cave,

modifica le fibre aramidiche e conseguente innesto di gruppi funzionali,

rende antibatterici i tessuti,

rende ingualcibili le fibre di lino,

rende le fibre idrofile,

riduce la perdita di peso nel lavaggio,

sostituisce i processi che impiegano cloro,

sterilizza i materiali (sanitario-ospedaliero) con un ridotto contenuto di prodotto chimico,

sviluppa l'idrofilia.

Cosa fa il plasma secondo NT Nuovi TessiliNT Nuovi Tessili

Cosa fa il bombardamento elettronico?ancora in maniera più forte la fibra nel floccaggio, cambia le tonalità in tintura, conferisce finissaggi antimacchia ed anti-olio, favorisce l'innesto chimico, inserisce sostanze antisettiche nelle fibre tessili, migliora i legami chimici, migliora il legame fibra di carbonio-matrice per i compositi, migliora la spalmatura e la stampa con pigmenti, migliora l'adesività fibra-matrice, migliora o sostituisce i prodotti leganti nei nontessuti, prepara il polietilene FR, prepara tessuti antibatterici per uso plurimo ospedaliero, realizza siti attivi nelle macromolecole, realizza tessuti cotone-poliestere con buone prestazioni FR, reticola il polietilene variando l'entità dello stiro, sterilizza i nontessuti, senza danneggiare il materiale.

Si bombardano i tessuti con elettroni accelerati con grande energia cinetica. Questo causa delle rotture nei legami chimici delle molecole sup erficiali e l'eccitazione degli atomi.

Trattamenti con irraggiamento elettronico secondo NT Nuovi TessiliNT Nuovi Tessili

testi tratti dal sito www.technica.net

to etch = incidereto graft = innestare

Particolare del reattore sperimentale per il trattamento superficiale di tessuti presso il Laboratorio di fisica dei plasmi dell'Università degli Studi di Milano Bicocca.

SCHEMA DELTRATTAMENTOAL PLASMA DI SUPERFICITESSILI

da Tti TESSILI PER IMPIEGHI TECNICI & INNOVATIVI

n° 7 - settembre 2002


Per trattare le superficie di un tessuto si utilizzano plasma freddi, che operano a temperatura ambienteIl processo è a secco (risparmio di H2O) e non richiede solventi o prodotti chimici a rischio per l'ambienteLa superficie del tessuto si troverà a subire un bombardamento dovuto a:elettroni velociioniradicalinonché il continuo irraggiamento di:radiazione visibileradiazione ultravioletta

LE APPLICAZIONI DI PLASMA FREDDI AL TESSUTO



Queste interazioni produrranno 4 tipi di effetti:grafting : reazioni di inserzione di atomi o di interi gruppi chimici (effetto: una superficie idrofoba può diventare idrofila)

attivazione : generazione di radicali liberi sulla superficie del tessuto (effetto: innesto di gruppi funzionali per

modificare le proprietà di superficie)

film deposition : deposizione di polimeri formati in fase gassosa sotto forma di strati sottili aderenti alla superficie (effetto: deposizione sul tessuto di strati sottili)

etching : fenomeno di ablazione superficiale(effetto: incisione, rimozione di uno strato superficiale

e pulizia della superficie delle fibre)

LE APPLICAZIONI DI PLASMA FREDDI AL TESSUTO


ALTRI TIPI DI TRATTAMENTI

GLI IDROFILIZZANTI

maglia innylon/lycra

pelle

sudore

senza idrofilizzante con idrofilizzante

ASSORBIMENTO DELL'UMIDITA' VELOCITA' DI ASCIUGAMENTO

Gli idrofilizzanti sono trattamenti che servono a rendere idrofila una fibra idrofoba, allo scopo di:

ottenere un ottimo trasporto dell'umidità attraverso le fibreconsentire una evaporazione più rapida dell‘umiditàmiglorare il confort all'indosso

Ogni fibra ha una specifica capacità di assorbire più o meno l'umidità. Questa proprietà, unitamente alla rapidità di asciugamento, può influire in modo determinante sul comfort.

1. tessuto in PES senza trattamento2. 20 gr/l CASSAPPRET SRH A liq3. idem dopo 1 lavaggio a 40° C4. idem dopo 5 lavaggi a 40° C5. idem dopo 10 lavaggi a 40° C

PROVA DELL'EFFICACIA IDROFILIZZANTE

(e della relativa resistenza ai lavaggi)

TRATTAMENTI ANTIBATTERICI

Il più noto e diffuso dei trattamenti antibatterici superficiali è Sanitized TM prodotto dalla Clariant. Prima della recente introduzione delle fibre intrinsecamente antibatteriche, i trattamenti erano l'unica soluzione per assicurare un'attività battericida ai prodotti tessili. Il limite è costituito dalla durata dell'efficacia, che può essere compromessa dalla usura e dai lavaggi. I fabbricanti hanno comunque migliorato molto le prestazioni dei loro prodotti anche da questo punto di vista.Il marchio Purista™ è stato recentemente lanciato nel settore tessile dalla "Avecia Protection & Hygiene", una industria produttrice di trattamenti antimicrobici. Questi prodotti, applicati sui tessuti, offrono numerosi vantaggi, in quanto combattono i microrganismi responsabili dei cattivi odori, dello scolorimento e della degradazione del prodotto. Nelle prove svolte presso il centro ricerche di Manchester, alcuni asciugamani trattati con Purista™ sono stati lavati 50 volte a 50° C usando un comune detergente. I test antibatterici AATCC 100 hanno messo in evidenza che, anche dopo 50 cicli di lavaggio, Purista™ è ancora efficace nel controllare la crescita batterica.

Tessuto trattato

Tessuto non trattato

Il trattamentonon diminuiscela traspirabilità

I trattamenti antisporco assicurano ai tessuti una protezione invisibile contro gli schizzi d'acqua, lo sporco e le macchie senza modificarne l'aspetto, il colore e la traspirabilità. Nell'arredamento l'acqua scivola sui tessuti da rivestimento o sulla moquette e le materie grasse formano goccioline che si rimuovono con un colpo di spugna.

TRATTAMENTI ANTISPORCO

LE CICLODESTRINE

Le ciclodestrine (CD) sono degli oligosaccaridi ciclici che contengono, generalmente, da sei a otto unità D-glucopiranosidiche. Le tre forme più comuni sono la a-CD (6 unità), la ß-CD (7 unità) e la y-CD (8 unità).

Tali macromolecole, grazie alla formazione di legami d'idrogeno intramolecolari, assumono una struttura tridimensionale rigida, con una superficie esterna che contiene gruppi -CH2OH ed una cavità interna idrofobica, le cui dimensioni dipendono dal numero di unità costituenti la ciclodestrina.

Le ciclodestrine, relativamente economiche e disponibili commercialmente, sono una classe di gran importanza come host (ospite ), con una notevole varietà di usi industriali nei settori alimentari, cosmetici e farmaceutici, come agenti per il lento rilascio e il veicolo di composti. Le ciclodestrine possono essere impiegate anche come sostanze ausiliarie nell'industria tessile.

Le ciclodestrine, una volta ancorate ai tessuti, non sono rimosse con il lavaggio e gli usi possono essere molteplici.

Si possono realizzare ad esempio tessuti resistenti ai cattivi odori, in quanto le ciclodestrine fissate sul tessuto sono capaci di complessare le sostanze nelle loro cavità prevenendo o riducendo in modo sostanziale così la formazione di cattivi odori. La ciclodestrina inglobata nel tessuto sarà come una spugna in grado di ingabbiare il cattivo odore non consentendo che esso si leghi alle fibre e quindi neutralizzandone l'effetto. Ovviamente la pulizia del tessuto con le ciclodestrine è necessaria al pari di quelli privi di ciclodestrine.

Oppure, prima di indossare un tessuto con ciclodestrine ancorate, le cavità possono essere riempite con una fragranza , la cui introduzione può avvenire durante il lavaggio o semplicemente spruzzando del profumo.

Infine, oltre alle sostanze cosmetiche, anche i farmaci sono fissati dalle ciclodestrine e, successivamente, rilasciati dal tessuto indossato, penetrando attraverso la pelle.

applicazioni dellenanotecnologie al tessile

Con trattamenti tessili a base di nanosfere si riproduce l'effetto "foglia di loto", che respinge naturalmente lo sporco grazie alla struttura superficiale

LE NANOTECNOLOGIE

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TRATTAMENTI ANTIFIAMMA

Trattamenti superficiali ignifuganti che, in caso di incendio, sono in grado di garantire una riduzione del calore sprigionato e della formazione di gas tossici, permettendo un significativo incremento della sicurezza. I meccanismi di reazione al fuoco dei materiali trattati possono essere:reazione endotermica: con la decomposizione simultanea del prodotto antifiamma e della fibra si ottiene la perdita di energia della fiammasviluppo di gas non infiammabili: che si sviluppano durante la pirolisi e riducono la percentuale di ossigeno nella fibrafusione: l'antifiamma entra nella fase di fusione e l'apporto di ossigeno e lo sviluppo di gas infiammabili viene limitatoformazione di radicali: l'antifiamma forma un composto che inibisce la reazione dei gas in fase di combustione sottraendo energia alla fiammadisidratazione: l'antifiamma ha effetto disidratante ed agisce sulla pirolisi, agevolando lo sviluppo di prodotti di decomposizione non infiammabiliLa scelta dei prodotti e dei trattamenti dipende:dalle performance e dai test che il tessile trattato deve raggiungeredalla composizione del materiale tessile da ignifugare

TRATTAMENTI ANTIFIAMMALIVELLI DI PERFORMANCE E STEP PRODUTTIVI

Gli agenti antifiamma contengono generalmente fosforo e possono determinare diversi livelli di prestazioni e di durata, classificabili come:Prodotti non solidi al lavaggio in acqua: impregnazione a foulard e asciugamentoProdotti solidi all'ammollo: impregnazione a foulard, asciugamento e polimerizzazioneProdotti solidi al lavaggio in acqua: impregnazione a foulard, asciugamento, polimerizzazione, lavaggioProdotti per spalmatura: spalmatura in fase pasta o schiuma, asciugamento, polimerizzazioneUn altro tipo di ignifuganti sono i prodotti c.d. intumescenti, che formano una strato protettivo di carbonio. Esso riduce la conduttività termica e il trasferimento di calore, limitando lo sviluppo e la diffusione di ossigeno e gas combustibili. Possono essere a base di polifosfato di ammonio (APP), penteritritolo (PER) e melammina oppure di grafite espansaI prodotti intumescenti consentono finissaggi trasparenti, che non influenzano la tonalità e la brillantezza delle tinte e possono essere applicati sia a fouladr sia con sistemi di spalmatura.



TRATTAMENTI ANTIFIAMMASCHEMI ESEMPLIFICATIVI DI SISTEMI INTUMESCENTI

Sistema intumescente APP/melammina/PER Sistema intumescente a

base di grafite espansa

TRATTAMENTI ALLUMINIZZATI

alluminio

alluminio

film protettivo

collante resistente al calore

tessuto

Gentex first developed the technology of combining metals with fabrics in the 1950's for U.S. Military researchers probing the upper atmosphere. Today, our aluminized fabrics are still made in the USA and are principally used in garments worn by firefighters and industrial workers operating in high heat environments worldwide. Additionally, new industrial and commercial insulation applications drive our product development team to match innovation to customer need.

Gentex Dual Mirror® Aluminized Fabrics have proven to be superior in both performance and cost effectiveness in the most demanding applications. Currently, a wide selection of aluminized fabrics are available: all manufactured to stringent ISO 9001 standards.

Discover the Dual Mirror® DifferenceA metalized aluminum surface has proven to be the most effective flexible barrier for stopping radiant (infrared) heat. The mirror-like surface reflects radiant heat away, rather than allowing it to be absorbed by the fabric. Our proprietary Dual Mirror system incorporates a proven five-layer structure which ensures a high level of abrasion resistance so that the fabric remains highly reflective after repeated use. The five layers consist of an outer layer of aluminum, protective film, a second layer of aluminum, heat stable adhesive and base fabric. These layers combine to form a single fabric. Following are the primary attributes Gentex Dual Mirror Aluminized Fabric has to offer:

Unique five layer structure for maximum reflectivity and durability Most efficient high temperature barrier material Reflects 95% of infrared heat Specifications our fabrics meet:

NFPA 1976, Proximity Firefighters Outer Shell requirement NFPA 701, Flame Resistant Textiles, Films European Standard (EN) for Protective Clothing MIL-C-87076A MIL-C-24929A

ASTM F955-85


Flexir™: New for 2002Gentex Performance Materials introduces Flexir, the latest generation of infrared heat reflective textiles.Flexir™ , a new line of Dual Mirror Aluminized Fabrics by Gentex Corporation

Finally - Comfort and safety in the same aluminized fabric! Now you can offer your customers personal protective garments made of flexible, lightweight aluminized fabric by the world leader in infrared heat reflective textiles.Introducing Flexir Aluminized Fabrics, with unsurpassed flexibility and exceptional thermal insulation properties. Flexir Aluminized Fabrics possess superior wet and dry adhesion properties. The innovative use of knit fabrics enhances product flexibility, often at lower weight than conventional woven textile substrates.Firefighters and industrial workers put their lives on the line every day. Be a champion for their safety and comfort.


La nobilitazione, per sua natura,"aggiunge valore" ai manufatti tessili.

Analizziamo, per esempio,la catena del valore aggiunto

nell'outerwear

prodotti di abbigliamento di marca (Zegna, Canali, Hilton..) e linee di stilisti (Armani, Versace, Prada..) che, pur con una connotazione fashion, vengono utilizzati prevalentemente in occasioni formali e professionali

formalwear

stile di vestirsi comodo, esteso anche a situazioni semi-formali (friday wear), derivato dall'utilizzo di capi d'abbigliamento nati per lo sport in occasioni d'uso quotidiane. Si distingue in: matrice "città" e matrice "tecnica"

sportswear

è il mondo dell'abbigliamento tecnico, impiegato per svolgere attività sportive, ma sempre più "contaminato" con lo s.w. e quindi con crescenti contenuti di moda. La ricerca della tecnicità ne fa il campo di sviluppo dell'innovazione più avanzata

activewear

da concetto trasversale per indicare tutti i capi di abbigliamento esterno che proteggono dal freddo (dal cappotto al completo da sci) è passato a indicare quelli di matrice sportswear, in specie la giubbotteria ad elevata funzionalità e performance

outerwear

LA T

ER

MIN

OLO

GIA

UT

ILIZ

ZA

TA N

EL

T/A

prodotti di abbigliamento destinati ad essere indossati a contatto di pelle. Si suddivide ulteriormente in underwear (intimo), legwear (calze e collant) e beachwear (costumi da bagno). E' un settore che ha assunto "tecnicità" e importanza per il comfort

bodywear

indica tutti i capi di abbigliamento con funzione protettiva dai rischi connessi allo svolgimento di specifiche attività lavorative, che rientrano, insieme agli accessori (scarpe, caschi, prowearguanti..), nel concetto di DPI (dispositivi di protezione individuale).

LA CATENA DEL VALORE AGGIUNTO NELL'OUTERWEAR

NOBILITATORE DEL TESSUTO

PRODUTTORE DEL FILATO

100*TRASFORMATORE DEL FILATO

150PRODUTTORE DEL TESSUTO

300

IMPR.+ MICRO

400COATING

600-800LAMINAZIONE

800-1200CONFEZIONISTA

1800-2400 10001400-1600SELL IN

3600-4800 20002800-3200SELL OUT

7500-10000 45006000-7000

100* = INDICE CONVENZIONALE DEL VALORE DEL FILATO IMPIEGATO IN UN CAPO OUTERWEAR


nobilitazioni e finissaggi hi performance

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