Nobilitazioni e finissaggi hi performance

NOBILITAZIONI E FINISSAGGI

HI - PERFORMANCE concetti 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 qualitĂ 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

FIBRE TESSILI

FILATURA

TESSITURA MAGLIERIA

FIOCCHI MAN MADE FILI

TRASFORMAZIONE

NOBILI TAZIONE

DESIGN E CONFE ZIONE

DISTRIBU ZIONE

consumatore

NATURALI

LE FINALITA' ESSENZIALI DELLA NOBILITAZIONE nel contesto della catena tessile

moda colore finalitĂ estetica

comfort wellness

nobilitazioni e finissaggi

stampa effetto superficiale

finalitĂ funzionale

protezione salute "funzionalizzazione"

COMFORT + FUNZIONALITA' = PROTEZIONE + SALUTE

Un obbiettivo fondamentale nel T/A è proprio la

sintesi di comfort, protezione e salute L'intera catena tessile si è posta l'obbiettivo di: ottenere più termocoibenza e nel contempo meno peso conciliare l'impermeabilità con la traspirabilità proteggere dai rischi legati alle condizioni ambientali o all'attività svolta contribuire al benessere psico-fisico e alla performance dell'utilizzatore offrire cioè un maggior livello funzionalità e di comfort, inteso come sensoriale: è la sensazione tattile nel percepire la "mano" del tessuto e può costituire il primo impulso all'acquisto termo-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)

Riassunto delle principali caratteristiche che un manufatto tessile deve possedere per essere definito "funzionale" PROTEZIONE DA

ALTRE PROPRIETA'

caldo/freddo acqua/umidità sole/raggi UV vento

vestibilità elasticità leggerezza controllo della traspirazione resistenza al cloro resistenza al sudore easy care

batteri fuoco campi magnetici abrasione/taglio balistica/inquinanti comfort

sicurezza

aero/idrodinamicità praticità

performance

CERCHIAMO DI CONDENSARE NELLA TABELLA CHE SEGUE I CONTRIBUTI CHE I VARI "ANELLI" DELLA CATENA TESSILE POSSONO DARE ALLA FUNZIONALITA'

contributo di alla protezione da

FIBRA

FILATURA

TESSITURA

NOBILITAZIONE

CONFEZIONE

caratteristiche della fibra/filo

struttura del filato

struttura del tessuto

tipo di finissaggio

design del capo

31

8

23

22

14

accessori (imbottiture, interlinings, materiali a cambio di fase)

caldo/freddo acqua/umidità sole/raggi UV cloro/sudore vento fuoco batteri campi magnetici abrasione/taglio balistica e ad altre proprietà elasticità/vestibilità leggerezza controllo traspiraz. aero/idrodinamicità easy care TOTALE PUNTI

9

ANALIZZIAMO LE PRINCIPALI TECNOLOGIE DI NOBILITAZIONE RILEVANTI AI FINI DELLA FUNZIONALITA'

ALCUNE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE DI NOBILITAZIONE 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 ...)

SCHEMI DEI PROCESSI DI

tessuto

tessuto laminato

laminazione membrana

polimero tessuto spalmato

spalmatura forno tessuto tessuto

impregnazione

tamburo di avvolgimento

per i trattamenti al plasma vedi pi첫 avanti

tessuto impregnato

LAMINAZIONI E SPALMATURE Laminazione e spalmatura sono usate per conferire ai tessuti proprietĂ impermeabili, traspiranti e antivento (piĂš altre che esamineremo) entrambe queste tecniche possono utilizzare membrane o coating microporosi membrane o coating completamente lisci e non microporosi

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

traspirabilità 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

impermeabilità

rain tower test

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

La membrana Sympatex ingrandita 5300 volte

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

Le varie possibilitĂ di applicazione

Porelle速 membranes The Porelle速 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 microporosa schema di membrana idrofilica

TESSUTI AD ALTA DENSITA' (HD) IMPREGNATI l'impregnazione dei tessuti ad alta densità con resine, prodotti siliconici, copolimeri o cere consente un buon compromesso tra impermeabilità, traspirabilità e costo

Grazie alle microfibre con den/bava < 1 detex si producono tessuti con un elevato numero di filamenti/cm2

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DI UN TESSUTO AD ALTA DENSITA' (HD) IMPREGNATO (utilizzato come layer esterno di un classico sistema di abbigliamento a tre strati)

Outside World FUNZIONE

STRATI

5- Repellency protezione

3째 strato esterno in tessuto HD Ultimo Layer impregnato

4- Transfer trasferimento

2째 strato intermedio evaporazione 3- Drying / Evaporating

W a t e r

V a p o r

2- Spreading dispersione

Layer a 1째 strato a contatto contatto la con lacon pelle

1- Absorption assorbimento

pelle

S k i n

TABELLA RIASSUNTIVA DEI FINISSAGGI IMPERMEABILI E TRASPIRANTI: SEGMENTAZIONE, PRINCIPALI TECNOLOGIE, CARATTERISTICHE, MARCHI SEGMENTAZIONE

TECNOLOGIA

MARCHI PRINCIPALI

CARATTERISTICHE

IMPERMEABILITA'

TRASPIRABILITA'

SYMPATEX

elevata colonna d'acqua maggior durata prestazioni applicabile a: tessuti normali tessuti elastici nontessuti fodere in generale migliore comfort

OTTIMA E COSTANTE

BUONA E COSTANTE

vantaggi di costo ottimo fissaggio sul tessuto eccellente flessibilità diversi livelli di performance mano migliore dei laminati applicabile anche all'esterno

OTTIMA

MEDIA

è la tecnologia più semplice punti critici possono essere: l'impregnazione il trattamento termico

MEDIO/BASSA

OTTIMA

costanza delle prestazioni per natura della fibra per struttura del tessuto fibre costose difficili da lavorare ottima la traspirabilità non propriamente waterproof

MEDIO/BASSA

OTTIMA E COSTANTE

Estrusione LAMINAZIONE

co-PET by Akzo

Sinterizzazione + estensione 2D

GORE-TEX PTFE by W. Gore

Coagulazione

PUR by Porvair

PORELLE ENTRANT

SPALMATURA

PUR microporoso

by Toray

UCECOAT

by UCB

PUR idrofilico

DICRYLAN

by Ciba

TECNOLOGIA

IMPREGNAZIONE

TESSUTI AD ALTA DENSITA'

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 Prodotti 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)

Elaborazione da fonte Ing. Tinti - NYLSTAR

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

IMPERMEABILITA' E TRASPIRABILITA' ImpermeabilitĂ e Moisture - Coatingdivsnobilitazione Membrane confronto tra i risultati ottenibilimanagement con le varie tecnologie 3 0 .0 0 0 30000

spalmatura

C o a ti n g s

(m m ) - H y d ro s t a t ic

W a t e r c o lo u m n

colonna d'acqua (mm)

2 0 .0 0 0 20000

laminazione

L a m i n a te s

tessuti HD impregnati

M i c r o -I m p r e g . fa b ri c s

1 0 .0 0 0 10000

Elaborazione da fonte Ing. Tinti - NYLSTAR

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

1 2 .0 0 0 12000

B re a t h a b ilit y (g / s q m / 2 4 h ) - V a p o u r pas s age

80008 .0 0 0

40004 .0 0 0

3 .0 0 0

3000

0

20002 .0 0 0

1.000 1000

DIMENSIONI DEL MERCATO MONDIALE DEI TESSUTI IMPERMEABILI E TRASPIRANTI (situazione al 2002) 200

milioni di metri lineari

143.325.000

150 Sud Corea Giappone Cina Taiwan USA Europa

96.860.000

100

77.700.000

50

0 laminati

spalmati

impregnati + micro

Totale generale: 316.885.000 ml

elaborazione da fonte NYLSTAR

DIMENSIONI DEL MERCATO MONDIALE DEI TESSUTI IMPERMEABILI E TRASPIRANTI (previsioni al 2007) 200

milioni di metri lineari

160.075.000

150 Sud Corea Giappone Cina Taiwan USA Europa

114.000.000

100

83.000.000

50

0 laminati

spalmati

impregnati + micro

Totale generale: 357.075.000 ml

elaborazione da fonte NYLSTAR

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 sottolinea lo 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

l'effetto idrorepellente

cucitura nastrata

una prova di impermeabilitĂ

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 impermeabilità High 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 uno 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'altro lato.

I TEST DELLA IMPERMEABILITA'

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/squeezing 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.

I TEST DELLA IMPERMEABILITA'

motore

dispositivo di controllo

3 kg. di peso

Water resistance under mechanical stress cilindro tessuto coperto d'acqua

carta assorbente

guarnizione in gomma

I TEST DELLA IMPERMEABILITA'

Rain test with high water drop velocity supporto del tessuto motore

RAIN TOWER TEST 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.

La traspirabilitĂ (breathability)

LA MISURAZIONE DELLA TRASPIRABILITA' 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 diverse sia per le differenti condizioni di temperatura e pressione in cui si svolgono i test (condizioni che rappresentano molto limitatamente quelle effettive d'uso).

METODI PER LA MISURAZIONE DELLA TRASPIRABILITA'

Evaporative Dish Methods 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). tessuto

tessuto

H2O INIZIO PROVA

perdita di peso

H2O FINE PROVA DOPO 24 ORE

METODI PER LA MISURAZIONE DELLA TRASPIRABILITA'

Dessicant Method 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. tessuto

tessuto

sostanza igroscopica INIZIO PROVA

aumento di peso

sostanza igroscopica FINE PROVA DOPO 24 ORE

METODI PER LA MISURAZIONE DELLA TRASPIRABILITA'

Sweating Guarded Hot Plate 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. misurazione della potenza richiesta per mantenere costanti i 35° C isolante

tessuto acqua

piatto mantenuto a 35° C di temperatura costante

Physiological test methods - Skin Model Thermophysiological 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

SAM Sweating ("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 PLASMA definizioni effetti applicazioni apparecchiature

DEFINITIONS 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.

DEFINIZIONI 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.

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

valvola del gas

elettrodo gas

valvola di ventilazione

pezzo da trattare

pompa

camera

LE FASI DEL TRATTAMENTO AL PLASMA

1. Creazione del vuoto nella camera

2. Introduzione del gas e ignizione del plasma

3. Ventilazione della camera e rimozione dell'oggetto

Nel tessile i trattamenti al plasma si possono considerare ancora in una fase sperimentale.

La tecnologia ha trovato applicazioni piĂš diffuse nel settore delle materie plastiche e della metallurgia.

Le informazioni che seguono sono tratte da questi settori, ma si possono riferire, per analogia e con gli opportuni adattamenti, 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 incollaggio Pre-trattamento per la finitura dei metalli superficie pulita e piĂš facile da trattare materiale contaminante

superficie da pulire

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 ossigeno è 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 idrofobici Deposito 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: prima dopo e.g. structuring of silicon Good adhesion of finish and glue on high temperature resistive plastics like PTFE, PFA and FEP.

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 silicone prima dopo Migliorata adesione di finish e colle su plastiche resistenti ad alte temperature quali PTFE, PFA and FEP. maschera che delimita l'area da incidere

silicone

prima

dopo

GLI SCHEMI DELLE APPARECCHIATURE CHE SI ADATTANO AI VARI MATERIALI DA TRATTARE MATERIALI IN CONTINUO

MATERIALI IN LASTRE

MANUFATTI SAGOMATI

PICCOLI MANUFATTI

DISPOSITIVI PER IL TRATTAMENTO AL PLASMA

apparecchi da laboratorio

apparecchi per produzioni su scala industriale

apparecchio da R&D e produzioni pilota

I trattamenti al plasma secondo NT Nuovi Tessili 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.

Cosa fa il plasma secondo NT 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.

Trattamenti con irraggiamento elettronico secondo NT Nuovi Tessili Si bombardano i tessuti con elettroni accelerati con grande energia cinetica. Questo causa delle rotture nei legami chimici delle molecole superficiali e l'eccitazione degli atomi.

testi tratti dal sito www.technica.net

Cosa fa il bombardamento elettronico? ancora in maniera piĂš forte la fibra nel floccaggio, cambia le tonalitĂ 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'adesivitĂ 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'entitĂ dello stiro, sterilizza i nontessuti, senza danneggiare il materiale.

SCHEMA DEL TRATTAMENTO AL PLASMA DI SUPERFICI TESSILI da

Tti

n° 7 - settembre 2002 TESSILI PER IMPIEGHI TECNICI & INNOVATIVI

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

to etch = incidere to graft = innestare

LE APPLICAZIONI DI PLASMA FREDDI AL TESSUTO Per trattare le superficie di un tessuto si utilizzano plasma freddi, che operano a temperatura ambiente Il processo è a secco (risparmio di H2O) e non richiede solventi o prodotti chimici a rischio per l'ambiente La superficie del tessuto si troverà a subire un bombardamento dovuto a: elettroni veloci ioni radicali nonché il continuo irraggiamento di: radiazione visibile radiazione ultravioletta da

Tti

n° 7 - settembre 2002 TESSILI PER IMPIEGHI TECNICI & INNOVATIVI

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)

da

Tti

n° 7 - settembre 2002 TESSILI PER IMPIEGHI TECNICI & INNOVATIVI

ALTRI TIPI DI TRATTAMENTI

pelle

maglia in nylon/lycra

sudore

senza idrofilizzante

con idrofilizzante

GLI IDROFILIZZANTI

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.

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 fibre consentire una evaporazione più rapida dell‘umidità miglorare il confort all'indosso

PROVA DELL'EFFICACIA IDROFILIZZANTE (e della relativa resistenza ai lavaggi)

1. tessuto in PES senza trattamento 2. 20 gr/l CASSAPPRET SRH A liq 3. idem dopo 1 lavaggio a 40째 C 4. idem dopo 5 lavaggi a 40째 C 5. idem dopo 10 lavaggi a 40째 C

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.

TRATTAMENTI ANTISPORCO Il trattamento non diminuisce la traspirabilitĂ

Tessuto trattato

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 traspirabilitĂ . 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.

Tessuto non trattato

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.

LE NANOTECNOLOGIE applicazioni delle nanotecnologie al tessile

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

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 fiamma sviluppo di gas non infiammabili: che si sviluppano durante la pirolisi e riducono la percentuale di ossigeno nella fibra fusione: l'antifiamma entra nella fase di fusione e l'apporto di ossigeno e lo sviluppo di gas infiammabili viene limitato formazione di radicali: l'antifiamma forma un composto che inibisce la reazione dei gas in fase di combustione sottraendo energia alla fiamma disidratazione: l'antifiamma ha effetto disidratante ed agisce sulla pirolisi, agevolando lo sviluppo di prodotti di decomposizione non infiammabili La scelta dei prodotti e dei trattamenti dipende: dalle performance e dai test che il tessile trattato deve raggiungere dalla composizione del materiale tessile da ignifugare

TRATTAMENTI ANTIFIAMMA LIVELLI 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 asciugamento Prodotti solidi all'ammollo: impregnazione a foulard, asciugamento e polimerizzazione Prodotti solidi al lavaggio in acqua: impregnazione a foulard, asciugamento, polimerizzazione, lavaggio Prodotti per spalmatura: spalmatura in fase pasta o schiuma, asciugamento, polimerizzazione Un altro tipo di ignifuganti sono i prodotti c.d. intumescenti, che formano una strato protettivo di carbonio. Esso riduce la conduttivitĂ 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 espansa I prodotti intumescenti consentono finissaggi trasparenti, che non influenzano la tonalitĂ e la brillantezza delle tinte e possono essere applicati sia a fouladr sia con sistemi di spalmatura.

TRATTAMENTI ANTIFIAMMA SCHEMI ESEMPLIFICATIVI DI SISTEMI INTUMESCENTI

Sistema intumescente APP/melammina/PER

da

Tti

Sistema intumescente a base di grafite espansa

n째 11 - settembre 2003 TESSILI PER IMPIEGHI TECNICI & INNOVATIVI

TRATTAMENTI ALLUMINIZZATI 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.

alluminio

film protettivo alluminio collante resistente al calore tessuto

TRATTAMENTI ALLUMINIZZATI

Gentex Dual Mirror速 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速 Difference A 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

TRATTAMENTI ALLUMINIZZATI

Flexirâ&#x201E;˘: New for 2002 Gentex Performance Materials introduces Flexir, the latest generation of infrared heat reflective textiles.

Flexirâ&#x201E;˘ , 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

LA TERMINOLOGIA UTILIZZATA NEL T/A

formalwear

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

bodywear

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

sportswear

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"

activewear

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

outerwear

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

prowear

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, guanti..), nel concetto di DPI (dispositivi di protezione individuale).

LA CATENA DEL VALORE AGGIUNTO NELL'OUTERWEAR PRODUTTORE DEL FILATO

100* TRASFORMATORE DEL FILATO

150 PRODUTTORE DEL TESSUTO

300 NOBILITATORE DEL TESSUTO LAMINAZIONE

800-1200

COATING

IMPR.+ MICRO

600-800

400

CONFEZIONISTA

1800-2400

1400-1600

1000

SELL IN

3600-4800

2800-3200

2000

SELL OUT

7500-10000

6000-7000

4500

100* = INDICE CONVENZIONALE DEL VALORE DEL FILATO IMPIEGATO IN UN CAPO OUTERWEAR Elaborazione da fonte Ing. Tinti - NYLSTAR