Appunti completi esame Tecnologie design dei tessuti, prof. Dotti

Tecnologie design dei tessuti

Lezione 1: La filiera tessile

Il settore tessile è diversificato in decine di tecnologie dei processi.

Le materie prime

Il settore tessile utilizza le fibre tessili:

• Fibre naturali
• Fibre artificiali
• Fibre sintetiche
• Mischie di fibre

Cosa sono le mischie di fibre? Le etichette degli abiti riportano sempre la composizione fibrosa, e molte volte è composta da una percentuale di più fibre: le fibre vengono mischiate tra di loro per riuscire a filarle e per produrre un filato all’interno del quale ci sono fibre diverse.

Perché si fanno le mischie di fibre? Le ragioni possono essere molte:

• Ragioni economiche: molte volte, ad esempio quando all’interno ci sono fibre di poliestere, si abbassa il costo della materia prima, uno dei costi industriali più importanti per un tessile
• Per cercare di migliorare la qualità del tessuto e capo confezionato

Trasformazione industriale

• Primo processo: filatura

Settore della filatura: settore che permette di trasformare la materia prima in un semilavorato. Si va a filare la materia prima per ottenere un filo. La filatura può andare a filare fibre naturali ma anche fibre chimiche: si tratta di due processi completamente diversi come tecnologie.

• Filati di fibre in fiocco: sono quasi tutte fibre naturali a cui si applica un processo di trasformazione della materia prima per arrivare a un semilavorato (filatura in fiocco)
• Fili di filamenti continui: filamenti a cui si applica un processo chimico. Sono materie prime ottenute in maniera chimica (dal petrolio nel caso di fibre sintetiche o da materiali già in natura nel caso di fibre artificiali).

• Secondo processo: tessitura

Al termine di questo processo si è ottenuto un filo. Il passaggio successivo è quello di tessere, cioè bisogna andare a trasformare il filo in un tessuto.

Anche qui si hanno allora due processi fondamentali:

• Processo che permette di ottenere un tessuto ortogonale, ovvero un tessuto tradizionale (il nostro denim).
• Processo che permette di ottenere un tessuto a maglia: processo completamente diverso che permette di produrre maglie, biancheria intima, calzini.

Questi sono i due processi di trasformazione del filo in tessuto. Ne esiste però anche un terzo:

• Processo che permette di ottenere un non tessuto: mischia di fibre compattate una accanto all'altra che non ha né la struttura di una maglia né di un tessuto ortogonale.

Questi tessuti non tessuti hanno un pregio: costano pochissimo e generalmente hanno un utilizzo usa e getta (ad esempio le mascherine).

• Terzo processo: finissaggio

Il tessuto, però, deve passare attraverso un altro processo chiamato processo di nobilitazione o di finissaggio che nobilita il tessuto e lo finisce. Attraverso trattamenti meccanici o chimici, questo processo dà al tessuto le caratteristiche idonee per poterlo poi confezionare e indossare. Senza il finissaggio è raro che un tessuto possa essere confezionato.

• Lavaggio: uno dei processi più banali che fa parte della fase del finissaggio
• Asciugatura
• Stabilità dimensionale

Il processo di tintura può entrare in campo in qualsiasi momento: si può tingere la materia prima nella prima fase, si può tingere il filo nella seconda fase, si può tingere il tessuto nella terza fase o si può tingere il capo confezionato nell’ultima fase.

Il miglior processo di tintura è quello che avviene a partire dalla materia prima: se si potesse sempre tingere fin dall’inizio la materia prima, a valle si avrebbe un capo confezionato di alta qualità a livello di tintoria. I costi, però, sono talmente alti che raramente questo si fa. Tingendo la fibra o il filato, il colore penetra nel fascio fibroso, si aggrappa alla fibra e rimane al suo interno anche se poi si continua a lavare il tessuto; quando si va a tingere il capo, invece, il colore non penetrerà in ogni fascio fibroso, ma rimarrà invece sulla superficie del tessuto.

Esempio di Benetton, che tinge i capi confezionati.

• Quarto processo: confezione

Anche la confezione è fondamentale. La distribuzione: può essere una distribuzione all’ingrosso o al dettaglio.

[Fibra tessile che non si lava in acqua ma si lava a secco: la seta.]

Smaltimento o riciclaggio: il concetto di sostenibilità

• Riutilizzo
• Incenerimento
• Discarica

Domande:

• Filiera tessile: filato e tessuto
• Filiera tessile: nobilitazione e sostenibilità

Lezione 2

All’interno dei processi di finissaggio c’è anche quello della stampa. Per capire se il tessuto è stato stampato o se il disegno è creato durante la fase della tessitura tramite telai (processo chiamato jacquard) bisogna guardare il diritto e il rovescio: nel caso di tessuti stampati, il retro e il davanti sono uguali e il disegno si riconosce anche al rovescio. I tessuti jacquard sono tessuti di alto pregio, spesso usati per la casa o per la biancheria da casa.

Le caratteristiche delle fibre tessili

Esiste un elevato rapporto tra lunghezza e finezza: se non c’è questo rapporto, non possiamo definire la fibra tessile. A prescindere da tutte le altre caratteristiche, bisogna prima tener conto di questo rapporto. Le fibre tessili nella storia hanno milioni e milioni di anni: si era partiti dalle alghe lacustri per creare i primi vestiti, poi si era passati a fibre più vicine a noi come il cotone, una fibra facilmente filabile attraverso la quale siamo riusciti a soddisfare dei bisogni sempre più ricorrenti del consumatore finale.

Tra le fibre tessili possiamo distinguere:

• Fibre naturali: fibre ottenute dalla natura (ad esempio cotone, lino - fibre vegetali, lana e seta - fibre animali)
• Fibre chimiche (o man-made): fibre ottenute da polimeri ricavati dalla chimica (ad esempio ricavate con l’estrazione del petrolio).

All’interno delle fibre chimiche ci sono due grandi categorie:

• Fibre chimiche artificiali: ottenute da qualcosa che c’è in natura (la viscosa, ad esempio, è una fibra artificiale ottenuta dalla cellulosa rigenerata, ad esempio dal legno delle piante)
• Fibre chimiche sintetiche: ottenute quasi tutte dal petrolio, quindi ottenute tramite una sintesi. Abbiamo le fibre di poliestere, fibra di nylon, fibra di propilene, polietilene ecc.

Le fibre tessili hanno alcune proprietà fisiche, meccaniche e chimiche che permettono di distinguerle da tutte le altre.

Requisiti di una fibra tessile

• Caratteristiche dimensionali: Una fibra tessile, per essere definita tale, deve avere un certo rapporto tra lunghezza e finezza: ogni fibra, in natura, si presenta in queste due caratteristiche a seconda della sua natura. Lunghezza e finezza, quindi, sono le caratteristiche più importanti a livello dimensionale; ci sarebbero altre caratteristiche importanti, come la densità (pesantezza o leggerezza della fibra).

Ogni fibra vista in sezione ha una forma; quelle naturali rimangono tali, possono essere più o meno accentuate ma sono sempre sotto una determinata sezione. Quelle chimiche, invece, possono essere di varie sezioni.

Il cotone, ad esempio, ha una lunghezza per essere filato che varia dai 20 ai 40 mm, e ha anche una certa finezza misurata in micron: un cotone di alta qualità è quello che ha una lunghezza elevata ma è molto fine. Il cotone mako o giza, proveniente dall’Egitto, è il cotone di qualità superiore: ha una lunghezza molto elevata ed è molto fine come micron. In generale, più fine è la fibra e più il capo è di alta qualità.

Il lino, invece, non è ottenuto da una fibra, ma si ricava dalla corteccia della pianta del lino.

La seta è una fibra naturale animale che viene prodotta dal baco da seta. Ogni fibra naturale, quindi, ha una sua lunghezza e una sua finezza.

Le fibre chimiche, invece, hanno una lunghezza e una finezza che l’uomo decide di imporre.

Prima di tutto si avvia il processo di sintesi, quindi si crea una perla. Il chimico crea il monomero, crea tanti monomeri ovvero tante perle, li unisce tra di loro e crea il polimero; il polimero viene seccato, vengono create delle palline tipo chips che vengono sciolti in determinate sostanze chimiche. Si crea una pasta che viene fatta passare in una filiera attraverso dei forellini che fanno scendere dei filamenti; questi filamenti vengono uniti, solidificati e poi il filamento si avvolge su una bobina e diventa un filo chimico.

Il filo chimico, quindi, è un filo continuo, che può essere lungo migliaia e migliaia di metri, anche chilometri.

• Caratteristiche estetiche: Le caratteristiche esteriori sono ad esempio la brillantezza, la lucentezza, la morbidezza. Chiunque acquista un capo tessile, tende a toccare il capo e giudicarlo in base al tatto. L’unica caratteristica che non si riesce a caratterizzare oggettivamente è la mano, il tatto. Per tutte le altre caratteristiche, invece, esiste un apparecchio capace di fare una classificazione.

Un esempio di fibra prodotta chimicamente in laboratorio è la fibra cava (filamento a sezione cava): in natura si sono accorti che l’orso polare viveva tranquillamente a delle temperature molto basse, e ci si è chiesto come fanno a non avere freddo. Hanno così scoperto che il loro pelo è cavo, ed essendo cavo passa aria, elemento più isolante che esiste.

Da qui hanno quindi pensato di creare un filamento cavo attraverso il quale far passare aria: quando si indossa un capo con la fibra cava, allora, si è protetti dalle temperature esterne. Il filamento all’interno del quale passa aria ha il potere di essere isolante e termico: la materia viscosa passa in questi forellini che fanno uscire un filamento chiamato bava. Il problema riguarda il modo in cui solidificare questa bava, e si possono avere 3 processi:

• Attraverso una certa temperatura ambientale (18-20 gradi)
• Attraverso l’acqua
• Attraverso il gas

Gli abiti per sciare, ad esempio, sono creati spesso in fibra cava. Tutto ciò che nel tessile viene prodotto dal punto di vista chimico, è stato creato per copiare le caratteristiche naturali.

Il poliestere, ad esempio, è stato creato dal chimico per copiare le caratteristiche del cotone. Infatti, la fibra del poliestere è spesso mischiata al cotone, poiché, oltre ad avere un filamento che non è continuo ma discontinuo, ha caratteristiche simili per cui si riesce a creare un tessuto con una mischia di fibre con caratteristiche simili.

• Caratteristiche generali: Stabilità dimensionale: il tessuto deve avere una certa stabilità dimensionale, in modo che durante i lavaggi non si restringa o accorci.
• Resilienza: caratteristica di un capo tessile che, sottoposto a una forza lavoro, ha la capacità di ritornare alla stessa posizione.

Il chimico ha copiato ancora una volta la natura, con l’erba sintetica.

Gore-Tex: membrana caratteristica che viene inserita tra due tessuti; questa membrana è costituita da milioni di forellini, forellini fatti più grandi di diametro del vapore acqueo che un corpo emette. Grazie al fatto che il vapore ha una dimensione inferiore di diametro di questo forellino, passa al di là e non rimane a contatto con il corpo umano. Questo foro, invece, ha una sezione più stretta del vapore dell’acqua, quindi le goccioline d’acqua non penetrano nel tessuto inferiore e non vanno a contatto con la pelle. Questo tessuto è traspirabile e permette di emettere tutto il vapore, ma permette inoltre di proteggere dall’acqua.

Altra cosa che è stata fatta prima per gli sportivi e poi in generale nell’abbigliamento è un tessuto a rete: se io creo un tessuto a rete piuttosto che un tessuto chiuso, succede che quando si suda, grazie alla struttura del tessuto stesso, permette di rimanere asciutti, perché è traspirabile. Non è più la caratteristica della fibra ma la struttura del tessuto.

Esistono quindi alcune fibre che danno alcune caratteristiche, ma esistono anche alcuni tessuti che possono dare alcune caratteristiche al capo; oppure, si hanno alcune tecniche di finissaggio che ad esempio posano alcune microparticelle di argento che rendono il tessuto antibatterico.

Domande:

• Definizione di fibra tessile e classificazione delle fibre tessili

Lezione 3: Altre caratteristiche delle fibre tessili

Altre caratteristiche sono la densità e il peso specifico. Esistono fibre naturali che sono superiori al peso specifico 1 g/cm³ o fibre man-made che sono invece estremamente leggere.

L’esempio classico è il polipropilene, una fibra molto leggera e che quindi viene utilizzata in determinati manufatti tessili in cui viene richiesta una certa leggerezza.

Caratteristiche esteriori

Oltre alle caratteristiche dimensionali, possiamo parlare delle caratteristiche esteriori: lucentezza, densità, mano e voluminosità. Tramite apparecchiature di laboratorio si possono differenziare le fibre tessili in base a queste caratteristiche, l’unica che non si può verificare tramite prove tecnologiche ma solo tramite una prova oggettiva è il tatto, la mano. Il tatto, però, è uno dei primi elementi che si vanno a guardare.

Caratteristiche fisiche e meccaniche

Le più importanti sono due: la tenacità (resistenza unitaria alla trazione di una fibra tessile) e l’allungamento alla trazione. Se una fibra non ha una certa resistenza alla trazione e un certo allungamento alla trazione stessa, non potrà mai una fibra tessile, non si potrà mai ottenere un filato idoneo a sottoporsi poi a operazioni di tessitura. Queste sono le due caratteristiche più importanti; ogni fibra, ovviamente, ha alcune sue caratteristiche in questo ambito.

Fibre naturali

• Il lino, ad esempio, è molto tenace alla resistenza e non si allunga alla trazione (ha una percentuale di allungamento molto bassa).
• La fibra naturale opposta al lino è la lana: essa non potrebbe mai essere una fibra tessile se si prende in considerazione solo la sua resistenza alla trazione, poiché non si riuscirebbe mai a lavorarla con un processo di filatura. Se noi applichiamo una forza di trazione a un manufatto tessile in lana, se fosse solo per questa caratteristica si strapperebbe immediatamente; la lana, tuttavia, si può usare come fibra tessile poiché ha una percentuale di allungamento alla trazione altissima. Grazie a questa proprietà di allungarsi e non strapparsi, allora diventa una fibra che si può filare.

Questi sono i due estremi; all’interno di questi estremi ci sono poi le caratteristiche di tutte le altre fibre.

Fibre chimiche

Per quanto riguarda le fibre chimiche, essere state brevettate e ideate dall’uomo, quindi l’uomo, in base alle esigenze di chi richiede una determinata fibra tessile, può decidere se renderla molto tenace o poco elastica o altro.

• Una fibra chimica, chiamata fibra aramidica (cioè che deriva dal poliestere), ovvero il kevlar, è molto tenace. Un esempio di manufatto creato con la fibra kevlar è il giubbotto antiproiettile.
• All’interno delle fibre chimiche abbiamo anche altre fibre che possono essere abbastanza resistenti ma anche elastiche: un esempio è il nylon (o fibra poliammide). La parola nylon deriva dall’abbreviazione di due città, New York e Londra: negli anni ‘40 nell’azienda che ha brevettato questa fibra collaboravano sia scienziati inglesi sia scienziati americani. La fibra di nylon è resistente e ha anche un’ottima percentuale di allungamento. Un esempio classico è il costume da bagno.

Per misurare la resistenza alla trazione si usa uno strumento, il dinamometro: dal punto di vista meccanico, il dinamometro è composto da due pinze, una superiore e una inferiore. Esso applica una forza di trazione e misura la tenacità, cioè fino a quando la fibra, il filo o il tessuto resiste a questa forza che viene applicata. Lo stesso concetto viene applicato per verificarne l’allungamento.

Altra caratteristica fisico meccanica è la resilienza, ovvero la capacità di un materiale tessile di riprendere il proprio spessore dopo essere stato sottoposto a una determinata compressione e schiacciamento. Un esempio preso dalla natura è l’erba.

Sezione di un filato

Si parla non solo di sezione o finezza di una fibra, ma si parla anche di sezione o finezza di un filato: nel processo di filatura si ha una materia prima, e tutti questi processi danno come risultato finale un filato. Una delle caratteristiche più importanti del filato tessile è la sua sezione, la sua finezza.

Nelle fibre naturali, noi non riusciamo mai ad ottenere un filamento di dimensioni e di diametro costante, uguale e preciso per tanti metri: è impossibile, poiché ci sono alcune caratteristiche delle fibre naturali che non lo permettono. Si lavora con una materia viva, che può subire delle modifiche nel processo della filiera tessile e anche dopo che il tessuto/capo si acquista [un esempio può essere la dote matrimoniale, che dopo anni senza essere utilizzate formano delle macchie gialle, poiché il colore si deteriora].

Essendo questo materiale vivo, anche se i processi di filatura continuano sempre a migliorare, non si riesce mai a ottenere un filamento di diametro costante. Questo non avviene nelle fibre chimiche, poiché nei processi chimici la precisione permette di dare al filamento chimico anche per migliaia di chilometri la stessa sezione, cosa che non avverrà mai con un filo tessile naturale.

Quindi, non si ha mai una sezione perfetta e costante, ma nonostante questo uno degli elementi fondamentali del filo è...