IL GENIO DI LEONARDO NEL SETTORE TESSILE

Le origini della filatura(l’importanza della storia nei processi evolutivi)

• L’idea di rendere automatici e più regolari i processi di filatura è specialmente dovuta a Leonardo da Vinci.

• Fra le note macchine che il suo genio ideò precorrendone di quasi quattro secoli l’attuazione, troviamo raccolte nel Codice Atlantico anche quelle tessili e fra i meccanismi per filare tracciati con grande semplicità ed artistica finezza i movimenti di rotazione e traslazione del rocchetto e dell’aletta, che indicarono le basi per i movimenti delle spole e delle alette nei Banchi a Fusi e nei Filatoi.

• Guidato da queste, l’inglese Arkrwait costruì verso il 1708 il primo filatoio ad alette a più fusi, che fu in seguito perfezionato e mosso per caduta d’acqua donde il suo nome di water-frame.

Breve sintesi sui meccanismi di Leonardo

• Figurano negli schizzi di Leonardo, meccanismi assai leggeri e sensibili di legno, con sottili perni in metallo con rotelle a pioli ed a gabbia o anche dentate come si usava e come si conveniva a macchinette a moto continuo a mano.

• Così quando più tardi si volle rendere automatica la distribuzione del filo sul rocchetto, dimenticando quei taciti suggerimenti se ne ricavò un ordigno grossolano e pesante.

• Fu così che dopo secoli gli ingegneri hanno riconsiderato i suggerimenti di Leonardo e capito che quest’uomo geniale aveva precorso i tempi ipotizzando nei suoi disegni l’utilizzo di materiali che sarebbero poi stati scoperti successivamente.

Codice Atlantico. Foglio 106r. Macchina garzatrice per fabbricare tessuti felpati e, sul margine destro, disegno di un cardo meccanico. Si trattava di una macchina tessile per ammorbidire il panno, spazzolandolo con cardi naturali montati su piccoli telai, che i lanaioli muovevano manualmente. Il progetto di Leonardo prevedeva la possibilità di garzare cinque rulli di tessuto simultaneamente, velocizzando il sistema di produzione.

• Codice Atlantico. Foglio 39r. Macchina battiloro con ruote dentate e rocchetti che azionano la mazza

battente. La mazza è raffigurata anche in basso in due differenti posizioni. I disegni sulla sinistra si riferiscono a un macchinario per cimare i tessuti, disegnato sul verso del foglio.

Codice Atlantico.Foglio 1090v. Dettagliato disegno di un filatoio a manovella e dei suoi componenti.

Storia delle fibre artificialiIl desiderio di emulare la natura e di garantire una produzione non soggetta alle condizioni ambientali e stagionali furono i motivi che indussero l’uomo a ricercare materiali che sostituissero le fibre naturali.

• Nel 1664 il fisico inglese Robert Hooke intuì come si poteva produrre un filo artificiale, simile alla seta, da una massa liquida viscosa che solidificava per coagulazione. Questa idea rimase un’utopia fino al 1846, quando fu scoperto il nitrato di cellulosa, la soluzione vischiosa di partenza.

• Nel 1884 il conte francese Bernigaud de Chardonnet brevettò la “seta artificiale” (Rayon Chardonnet) e cinque anni dopo, all’esportazione mondiale di Parigi, furono presentati per la prima volta filati e tessuti ottenuti dal nitrato di cellulosa.

• L’importante novità fu seguita dalla nascita delle fibre artificiali da cellulosa rigenerata (Rayon cupro, rayon viscosa, fibre modali) e poi delle fibre di acetato.

• Il Novecento è stato il secolo delle fibre artificiali la cui smisurata produzione ha contribuito all’inquinamento del pianeta Terra.

Il secolo attuale è quello dell’ ecosostenibilità, l'attività umana che regola la propria pratica secondo assunti ecologisti nel quadro dello sviluppo sostenibile.

Il rinnovamento delle risorse è al centro dell’ ecosostenibilità, ed è visto come capacità intrinseca del mondo di trasformarsi in maniera ciclica, capacità che va difesa per non modificare i delicati equilibri terrestri.

È eco-sostenibile ciò che porta ad agire l'uomo in modo che il consumo di risorse sia tale che la generazione successiva riceva la stessa quantità di risorse che noi abbiamo ricevuto dalla generazione precedente.

L'ecosostenibilità riguarda anche il settore moda e punta a minimizzare l’ impatto ambientale sia nella coltivazione dei materiali che nella produzione e commercializzazione dei capi.

Il Lyocell in inglese• Lyocell is a regenerated cellulose fiber made from 

dissolving pulp (bleached wood pulp). It was developed and first manufactured for market development as Tencel[1] in the 1980s by Courtaulds Fibres in Coventry UK and at the Grimsby UK pilot plant codenamed S25. The process was first commercialised at Courtaulds rayon factories at Mobile Alabama (1990) and Grimsby UK (1998), but in 1998 Courtaulds was acquired by Akzo Nobel who combined the Tencel division with other fibre divisions under the Acordis banner prior to selling it off to private equity (CVC Partners). In 2004 CVC sold the Tencel division to Lenzing AG, who combined it with their "Lenzing Lyocell" business but maintained the brand name Tencel.Lenzing AG.[2] is currently (2013) the only major producer of lyocell fibres.

• The US Federal Trade Commission defines Lyocell as "a cellulose fabric that is obtained by an organic solvent spinningprocess". It classifies the fibre as a sub-category of rayon. The fiber is used to make textiles for clothing and other purposes.

Rayon in inglese• Rayon was the first manufactured fiber

developed, it made from wood or cotton pulp and was first known as artificial silk. The Swiss chemist, Georges Audemars invented the first crude artificial silk around 1855, by dipping a needle into liquid mulberry bark pulp and gummy rubber to make threads. The method was too slow to be practical.In 1884, a French chemist, Hilaire de Charbonnet, Comte de Chardonnay, patented an artificial silk that was a cellulose-based fabric known as Chardonnay.

• Milk." Pretty but very flammable, it was removed from the market.

• In 1894, British inventors, Charles Cross, Edward Bevan, and Clayton Beadle, patented a safe a practical method of making artificial silk that came to be known as viscose rayon. Avtex Fibers Incorporated first commercially produced artificial silk or rayon in 1910 in the United States. The term "rayon" was first used in 1924.

Rayon..• Il Rayon è una fibra trasparente

che si ottiene dalla cellulosa. • La cellulosa viene trattata con

una base e solfuro di carbonio per produrre viscosa.

• Le fibre di cellulosa del legno o del cotone vengono sciolte con soda caustica che reagisce con il solfuro di carbonio

• dando un composto solubile

• in acqua che è una soluzione colloidale, chiamata viscosa, che fatta passare attraverso piccoli ugelli in un bagno di acido si riconverte in cellulosa. Lo stesso processo, utilizzando sottili fessure al posto degli ugelli, fornisce il cellophane.

• Il rayon fu inizialmente chiamato "seta artificiale" o "seta del legno" e il nome rayon fu usato per la prima volta nel 1924.

• Al contrario del nylon, il rayon assorbe l'acqua rendendo i tessuti ottenuti molto più confortevoli da indossare.

Oltre il rayon viscosa esistono altre varianti di rayon, come il rayon alla

nitrocellulosa (sviluppato nel 1891 ma messo fuori produzione a

causa della sua alta infiammabilità), il rayon

cupro ammoniacale (sviluppato nel 1890 e con applicazioni industriali dal

1911,che è simile alla seta). Esiste anche un

processo all'acido acetico che dà luogo agli acetati

tessili e al triacetato di cellulosa, usato per

molti anni nelle pellicole cinematografiche

.

IL LYOCELL…

• Fibra ottenuta dal materiale cellulosico proveniente generalmente da piante di pino o di pioppo. Il lyocell ha iniziato la sua commercializzazione soltanto tra il 1992 e il 1993, sotto il nome commerciale di Tencel. E’ simile per composizione alla viscosa, ma il suo processo produttivo è più complesso ed ecologico. Ha caratteristiche simili a quelle del cotone ma il suo costo è superiore.

COS’E’ IL LYOCELL?

Tencel o Lyocell è un nuovo tipo di

tessuto ecologico, attualmente

considerato la fibra cellulosica artificiale

in assoluto più compatibile con

l’ambiente.

Perché utilizzare il Lyocell ?Il processo di produzione è poco

inquinante perché:• I solventi utilizzati sono atossici, oltre ad essere

completamente riciclabili:• Il lyocell è biodegradabile. Se posto in una discarica si

decompone completamente perché è composto di una fibra cellulosica poco linificata. Da appositi studi , risulta che riesca a decomporsi in soli 8 giorni.

• L’unica sostanza chimica utilizzata nel processo produttivo è il solvente non tossico N-Metil-Morfolina-N-Ossido ( NMMO) , che consente di riutilizzare il 99% della sostanza in un processo a ciclo chiuso che minimizza l ‘impatto sull’ambiente , risparmiando energia e acqua:

• Gli scarichi di fumi ed acque inquinanti che derivano dal processo sono così scarsi da essere considerati praticamente innocui.

Vantaggi del Lyocell • Riduzione delle fasi di

trasformazione.• Riduzione dei problemi ambientali

con recupero solvente.• Migliorate caratteristiche della fibra

conseguenti alla minor degradazione subita dalla cellulosa originale.

La distinzione dei filati in base alla loro grossezza sembrerebbe la più logicamente attuabile mediante la misurazione del loro diametro.Ciò è possibile però solo per filati metallici, e non per filati deformabili.Per quest’ultimi la distinzione per grossezza viene effettuata mediante un particolare procedimento che fa riferimento a degli elementi facilmente controllabili, quali la lunghezza e il peso, che prende il nome di titolazione, basato sul peso per unità di lunghezza.Necessariamente una delle due grandezze deve essere fissata in precedenza mentre l’altra è variabile.Se viene assunto come titolo il peso occorrente per formare una determinata lunghezza, è evidente che in questo caso il peso aumenta con l’aumentare del diametro dei filo.Se invece prendiamo come titolo la lunghezza di filato occorrente per formare un determinato peso, è evidente che tale lunghezza aumenta al diminuire del diametro del filato.Ne consegue che:Il titolo di un filato è un numero, indice della sua grossezza proporzionale alla sezione del filato stesso.Esistono due criteri fondamentali per la titolazione dei filati: diretta e indiretta.Nella titolazione diretta esiste proporzionalità diretta tra titolo e sezione del filato.

L1 L2

P2

A2A1

P1

L = LUNGHEZZA

P = PESO

A = AREA

Con riferimento ai simboli sopra riportati, si può scrivere che:

Dalla definizione di peso specifico

Si ricava

Il volume del primo filato è dato da:

Sostituendo il valore di Nella precedente formula si ha

Da cui possiamo ricavare il valore di :

Analogicamente si ricava per il secondo filato di :

22

1

PA

L

1

1

P

V

1 1P V

1 1 1V A L 1V

1 1 1P A L

1A 11

1

PA

L

2A

Sostituendo nella formula (*) le espressioni di e si ottiene:

Da cui semplificando si ricava:

Che è la relazione tra titoli, pesi e lunghezze dei due filati.

Attribuendo al filato n°2 titolo ‘’1’’ , dovremo attribuire a e valori particolari che chiameremo

valori campionI e .

Attribuendo invece al filato n°1 valori generci, la precedente relazione

diventa :

1A 2A

1

1 1

22

2

PT L

PTL

1 1 2

2 2 1

T P L

T P L

2L 2P

cL cP

c

c

L PT

P L

Il rapporto si chiama costante di titolazione e dipende dai valori campioni prevalentemente fissati.

La formula generale della titolazione diretta è pertanto:

Nella titolazione indiretta invece si assume la proporzionalità indiretta tra due titoli (N) e sezioni, quindi

potremo scrivere , dove sostituendo si ha: e semplificando diventa:

Anche qui attribuendo al filato n°2 titolo ‘’1’’ e a e i simboli e , e al filato n°1 i valori generici, la

La precedente relazione diventa: , dove (costante di titolazione)

c

c

LK

P

( )

( )

g

m

PT K

L

1 2

2 1

N A

N A

2

1 2

12

1

PN L

PNL

1 2 1

2 1 2

N P L

N P L

2L 2P cL cP

c

c

P LN

L P ( (

( )

m

g

LK K

P

Legge 883 del 73 sulle fibre tessili

Nella disposizione di legge di cui l'articolo n.883 del 26/11/1973 e attuale legge n.194/99, "LA DISCIPLINA DELLE DENOMINAZIONI E DELLA ETICHETTATURA DEI PRODOTTI TESSILI E SUCCESSIVE MODIFICHE”, esistono metodi di analisi quantitativa per mischie binarie e ternarie di fibre tessili, riconosciuti ed approvati a livello nazionale ed europeo.

Devono essere etichette redatte in lingua italiana in modo chiaro e ben leggibile. Devono contenere la ragione sociale del venditore o il marchio registrato del prodotto messo in vendita. I codici possono essere utilizzati su documenti di transazione commerciale. Altre normative relative alle "ABBREVIAZIONI" della dominazione delle fibre tessili sono le seguenti:

• -NORMATIVA ISO 2076-1988-E, RIFERITA ALLE FIBRE CHIMICHE

• -NORMA UNI 9983, GIUGNO 92• -NORMA DIN 60 001-4

La presente legge è entrata in vigore a decorrere dal 1° gennaio 1974, munita del sigillo dello Stato, ed è stata inserita nella “Raccolta ufficiale delle leggi e dei decreti della Repubblica italiana”.

Il triacetato è la fibra artificiale che permette di realizzare capi idonei per le attività sportive. Le sue

caratteristiche sono l’elasticità e la rapida asciugatura. La poca igroscopicità, che incide sulla scarsa capacità di

assorbire il sudore corporeo, e le ridotte capacità traspiranti rendono questa fibra inadatta alla

produzione di abbigliamento estivo.La fibra è poco resistente ma si difende bene dall’azione

di muffe, tarme e batteri.

LE FIBRE ARTIFICIALI PER L’ABBIGLIAMENTO

SPORTIVO.

• Il triacetato può essere considerato un acetato con una più alta percentuale di acido acetico. In campo tessile ha un utilizzo limitato, destinato prevalentemente all’abbigliamento sportivo.