Fibre tessili

Seconda della temperatura, se la temperatura è bassa, la viscosità è alta, se la temperatura è alta, la viscosità si abbassa e il materiale diventa più fluido.

Per poter avere la giusta viscosità si deve agire sulla temperatura.

Pompe: Di solito, la soluzione viene scaldata e poi mandata tramite pompe alla filiera.

Filiera: La pompa risucchia la soluzione dal dissolutore, pressurizza e forma le fibre in maniera identica a ciò che avviene per la filatura da fuso, la differenza è che la pressione è più bassa di solito, si tratta di qualche atmosfera invece che qualche decina di atmosfera come nel caso precedente. La fibra esce dalla filiera in maniera analoga a quella per la filatura da flusso d'aria fuso e incontra una corrente di aria calda che sale dal basso e risale il fascio di fibre ed esce dall'alto, mentre la fibra si riscalda in forma dall'alto verso il basso, il flusso d'aria va in senso

opposto dal basso verso l'alto, questo tipo di flusso d'aria si chiama in controcorrente. La solidificazione della fibra avviene grazie all'aria calda che fa evaporare il solvente e solidificare la fibra. In questo caso, la fibra non solidifica per evaporazione del solvente, ma per riscaldamento. L'aria che esce in alto è satura di solvente e il solvente, sostanza nociva all'ambiente e costosa, viene recuperata mediante raffreddamento. Viene fatto condensare, l'aria calda viene raffreddata, il solvente precipita sul fondo del recipiente e viene reimmesso nel circolo dell'apparecchiatura. L'apparecchiatura è quindi a circuito chiuso, il solvente viene usato per sciogliere il polimero e viene evaporato, condensato e recuperato. Questi impianti, in realtà, soprattutto i più vecchi, hanno spesso problemi di inquinamento.

Ambientale.Tensionatori La fibra che si solidifica viene poi raccolta, ci sono i tensionatori e le tre pulegge, e poi si avvolge sulla bobina diBobina raccolta.

Questo processo di filatura funziona di solito in modo più lento rispetto alla filatura da fuso, le velocità di filaturararamente superano i 4 km al minuto.

Questi filamenti fatti da questa soluzione sono meno resistenti alla trazione rispetto ai filamenti fatti con il polimero fuso, quindi le forze che si possono applicare sono minori e minore sarà la cristallinità e l'orientazione della cristallinità, quindi minore è anche la produttività.

c. Filatura da soluzione a umido, la prima parte dell'impianto è identica a quella della filatura a secco, si ha lapreparazione della soluzione, la filtrazione, il riscaldamento e la pompa.

FILATURA DASOLUZIONE A Nella prima parte vi è sempre la necessità di dissolvere il polimero in un solvente in un dissolutore,

Un acido, quindi la base soda reagisce con l'acido solforico, forma un sale e l'acido solforico estrae la soda dalla fibra e fa coagulare la fibra che da liquida passa a solida.

La soluzione acquosa di acido solforico. Questo processo di coagulazione avviene nel bagno di filatura ed è un processo di solidificazione progressiva.

Il processo è lentissimo, non solo perché è un processo di filatura da soluzioni, ma perché nel bagno di filatura si ha anche l'attrito dato dalle forze dinamiche della sostanza liquida che è molto maggiore rispetto all'attrito che si ha in aria, quindi la velocità di filatura è molto lenta e la possibilità di avere un'orientazione significativa delle fibre viene completamente persa.

Si hanno velocità che raramente superano i 2 km al minuto.

Tra gli aspetti negativi non vi è solo il tempo necessario, ma anche la minore orientazione della fibra.

Un altro aspetto negativo è la complicazione di gestire grandi quantità di sostanze chimiche che sono più difficili da rigenerare, in questo caso, si hanno due sostanze chimiche che reagiscono e formano un sale che precipita e si deve continuamente reintegrare queste sostanze chimiche originali per mantenere in funzione il processo. Si tratta quindi di un processo pesante da gestire, economicamente oneroso, e potenzialmente espone gli operatori e l'ambiente a rischio di inquinamento maggiore.

Rispetto alla filatura da fuso la filatura da soluzione ha delle potenzialità in termini di modulazione della struttura della fibra che con la filatura da fuso non si hanno.

Le fibre che sono immerse nel liquido del bagno di filatura hanno una minor tendenza delle fibre a incollarsi tra di loro.

Hanno una maggiore velocità di cristallizzazione perché la soluzione ha una viscosità minore rispetto al fuso.

Il processo è più versatile.

mentre nella filatura da fuso si ha la pressione e la temperatura del fuso come parametri di controllo, più la forza di stiro (3 variabili), nel caso della filatura da soluzione si ha la temperatura della soluzione, la concentrazione della soluzione, la forza di tensionamento e la temperatura del bagno di filatura, oltre alla concentrazione del bagno di filatura (5 variabili) e la forza di stiro. Il maggior grado di libertà del processo di filatura che si basa su più variabili di controllo consente di ottenere fibre per applicazioni speciali. La possibilità di ottenere fibre di forma irregolare o addirittura cave senza il minimo sforzo, ma le controindicazioni sono: velocità di filatura più basse e maggiori complicazioni della gestione economica e ambientale dell’impianto.

Come avviene la coagulazione della fibra in questi processi siano essi processo di filatura da fuso o filatura da soluzione?

filatura a secco o a umido: la fibra arriva composta da una soluzione di un liquido e un solido, il liquido deve essere eliminato e il solido deve coagulare.

Nella filatura a secco il solvente viene asportato dalla fibra mediante evaporazione, si ha una velocità di evaporazione che dipende dalla temperatura esterna e avviene attraverso la superficie della fibra, la superficie della fibra entra in contatto con la corrente di aria calda e comincia a cedere solvente e a solidificarsi.

Per avere una solidificazione uniforme è necessario compensare il liquido che va via dalla superficie con del liquido che arriva dal centro della fibra e si muove per differenza di concentrazione dal centro verso la superficie, questo secondo processo è detto processo di diffusione.

Si hanno quindi due processi fisici che avvengono contemporaneamente, il movimento del solvente dal centro della fibra verso l'esterno e l'evaporazione del solvente dalla superficie.

per effetto del contatto con la corrente di aria calda. Non è detto che questi due processi abbiano la stessa velocità, ci si trova in 3 possibili situazioni:

1. i due processi possono avere la stessa velocità: tanto solvente se ne va dalla superficie della fibra, tanto ne arriva dall'interno. Il processo è in equilibrio. Si ottiene in questo caso una fibra con una superficie abbastanza regolare e un corpo pieno, fatto di materiale omogeneo. Il volume della fibra diminuisce, se la superficie si è solidificata prima che tutto il solvente sia riuscito ad evaporare, si avrà una fibra dalla superficie grinzosa e irregolare.
2. Se la velocità di evaporazione è più rapida della velocità di diffusione, questo effetto tende ad accentuarsi e la fibra perde la sua forma tondeggiante regolare e tende ad assumere una forma schiacciata, molto simile a quella del cotone. Questo tipo di fibra è molto apprezzata per essere

usata in mischia col cotone.

3. Se si esagera con la velocità di evaporazione, la superficie solidifica istantaneamente e quando il liquido contenuto all'interno riesce per diffusione a passare attraverso la pelle solida e andarsene via, si ottiene il vuoto all'interno, quindi una fibra cava. Si forma una cavità all'interno, rimane solo la pelle a definire la geometria della fibra.

La maggiore flessibilità del processo, che si basa sulla competizione tra questi due meccanismi di evaporazione e di diffusione, consente di ottenere tantissime forme diverse di fibra per lo stesso tipo di sostanza.

Una fibra di superficie irregolare per esempio risulta, a seconda dei casi, più riflettente o più opaca di una fibra perfettamente liscia, questo consente di avere effetti estetici molto diversi, una fibra cava risulta molto più leggera di una fibra piena, quindi è apprezzata per la sua leggerezza oppure può risultare se è