ITPI20100123A1 - Filato elasticizzato, tessuto elasticizzato prodotto con detto filato elasticizzato e metodo per la produzione di detto filato - Google Patents

Description

“FILATO ELASTICIZZATO, TESSUTO ELASTICIZZATO PRODOTTO CON DETTO FILATO ELASTICIZZATO E METODO PER LA PRODUZIONE DI DETTO FILATOâ€

DESCRIZIONE

Ambito dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce a un filato elasticizzato a base di fibre naturali come lino o ramié, e a un tessuto prodotto con tale filato. L’invenzione riguarda anche un metodo per produrre tale filato elasticizzato.

Brevi cenni alla tecnica nota – Problema tecnico

Da alcuni decenni sono in uso tessuti elasticizzati a base di filati di vario tipo. Il pregio di tali tessuti consiste nell’elevata deformabilità dei manufatti da essi ottenuti. In particolare, vengono prodotti capi di abbigliamento come indumenti che non ostacolano, ovvero si adeguano ai movimenti dei portatori, in particolare ai movimenti del ginocchio, generando una sensazione di comfort. Tale caratteristica à ̈ particolarmente apprezzata negli indumenti intimi o negli abiti indossati durante attività ginniche o sportive, ma anche in situazioni della vita quotidiana come la seduta in autoveicoli o simili. Si realizzano inoltre materiali per bendaggi e fasciature, ma anche indumenti, usati nel trattamento di distorsioni, ferite, ernie inguinali e così via. Altro campo di applicazione che trae vantaggio dalle proprietà dei tessuti elasticizzati à ̈ quello della produzione di guanti destinati a vari usi.

Le proprietà dei tessuti elasticizzati dipendono dell’elevata elasticità del filato impiegato.

Sono noti procedimenti per ottenere filati elasticizzati a base di filati sostanzialmente inestensibili come lana, cotone, varie fibre sintetiche. Sono noti inoltre procedimenti che prevedono l’uso di una macchina spiralatrice a fuso cavo, che permette di eseguire delle torsioni sul filato inestensibile, e di avvolgere in tal modo spire di filato inestensibile attorno ad un’anima formata da un filo estensibile elasticamente, formando un’elica attorno a tale anima.

Il risultato dell’operazione à ̈ un prodotto che ha caratteristiche di confort superiori a quelle del filato inestensibile impiegato, grazie alla presenza dell’anima estensibile elasticamente. Una determinata trazione del prodotto elasticizzato ottenuto comporta un allungamento reversibile dell’elica lungo l’anima elastomerica, in cui le spire si allontanano l’una dall’altra. Rilasciando la trazione, le spire e l’elica tornano sostanzialmente nella conformazione iniziale, permettendo il ritorno elastico del filato e del tessuto di cui il filato fa parte.

Sono anche noti prodotti elasticizzati in cui il filato sostanzialmente inestensibile di partenza comprende lino, o à ̈ costituito da un filato di lino. I prodotti elasticizzati a base di lino ottenuti con i metodi convenzionali, impiegando come anima un filo in un materiale elastomerico tal quale, hanno però caratteristiche superficiali scadenti. Essi presentano infatti il fenomeno della “buccia d’arancia†, ossia i tessuti offrono un aspetto superficiale più grezzo rispetto a quello ottenuto da altre fibre tessili. Più in dettaglio, gli attuali tessuti elasticizzato a base di lino, con la lavorazione e con l’uso danno luogo alla formazione di piccole masse o grumi di materiale distribuite in modo casuale sulla superficie del tessuto. Per lo stesso motivo, gli elasticizzati di lino risultano più ruvidi e meno confortevoli degli altri tessuti elasticizzati, e sono poco confortevoli.

Sono altresì noti filati elasticizzati di lino in cui l’anima à ̈ costituita da un filo in un materiale elastomerico non nudo, bensì rivestito. Il rivestimento dell’anima à ̈ normalmente formato da fibre di nylon. Con questa tecnica si ottengono filati elastici di lino che hanno tuttavia l’inconveniente di non poter essere sottoposti a tintura in un’unica operazione e/o con un unico agente di tintura. Infatti, i coloranti che sono in grado di tingere la fibra di lino non sono in grado di tingere il filo di nylon che forma il rivestimento dell’anima in materiale elastomerico, e viceversa. Tali non offrono comunque un’elasticità, un confort e una “mano†, ossia una sensazione al tatto, all’altezza delle caratteristiche dei tessuti elasticizzati a base di altre fibre tessili.

È noto fin dall’antichità l’uso di una fibra tessile a base di ramià ̈, o ramia, (Boehmeria nivea) che si distingue per l’aspetto bianco e brillante delle fibre lunghe e fini, che ricorda l’aspetto della seta. Per questo motivo, e per la crescente richiesta di fibre naturali, vi à ̈ un interesse crescente nei confronti del ramià ̈

La struttura cellulosica di questa fibra à ̈ più cristallina e più porosa rispetto ad altre. Il ramià ̈ à ̈ per questo tra le fibre naturali più resistenti, e conserva tale proprietà anche a umido; tale caratteristica rende il ramie particolarmente adatto per realizzare prodotti che richiedono resistenza all’acqua e in generale alta resistenza come corde, spaghi, vele, tele, tovaglie e arredamento domestico; in abbigliamento, i tessuti di ramià ̈ sono gradevole da indossare anche nei climi caldi. Il ramià ̈ presenta una buona resistenza alle sostanze alcaline ed acide diluite, nonché alla degradazione dovuta a esposizione alla luce o a muffe; inoltre e più facile da tingere e meno costoso del lino. In particolare la convenienza del ramie à ̈ maggiore per alti valori del titolo, commercialmente disponibile da 1/5Nm a 1/72Nm.

Tuttavia, il ramià ̈ possiede poca elasticità, ed à ̈ normalmente più rigido del lino e, come questo, à ̈ poco resiliente e raggrinzisce facilmente. Per questo motivo, si impiega normalmente come mischia con altre fibre, tipicamente cotone o poliestere, a scapito però della lucentezza, e richiede preferibilmente trattamenti di finissaggio anti-piega; in tale forma à ̈ usato soprattutto in maglieria.

Sintesi dell’invenzione

La presente invenzione intende quindi fornire un filato elasticizzato a base di fibre rigide e poco resilienti come lino e/o ramià ̈, che sia atto a fornire un tessuto elasticizzato sostanzialmente esente dal fenomeno della “buccia d’arancia†, ossia che abbia una ruvidezza superficiale e un aspetto comparabile con quelli di altri tessuti elasticizzati commerciali a base di cotone, lana o fibre sintetiche.

È scopo particolare della presente invenzione fornire un siffatto filato elasticizzato di elasticità almeno paragonabile a quella di tali altri tessuti elasticizzati commerciali.

L’invenzione intende anche fornire un siffatto filato che sia di semplice ed economica realizzazione.

È pure scopo dell’invenzione fornire un siffatto filato che possa essere tinto mediante una sola operazione e/o con un solo agente di tintura.

Altro obiettivo dell’invenzione à ̈ fornire un metodo per preparare un siffatto filato elasticizzato a base di lino e/o ramià ̈.

Rientra inoltre nello scopo dell’invenzione fornire un tessuto che abbia le caratteristiche appena indicate.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un filato elasticizzato comprendente:

 un filo elastico, comprendente una fibra centrale in un materiale elastomerico;

 un filato sostanzialmente inestensibile avvolto ad elica attorno all’anima con un numero predeterminato di spire per unità di lunghezza del filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa;

in cui il filato sostanzialmente inestensibile comprende lino e/o ramià ̈, e in cui il numero di spire di filato sostanzialmente inestensibile avvolto per unità di lunghezza del filato elasticizzato come prodotto, à ̈ maggiore di 800 spire per metro lineare di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.

Il filato elasticizzato viene prodotto imponendo un’ estensione al filo elastomerico, compresa tra 3 e 4,5 volte la lunghezza naturale del filo elastomerico, ovvero la lunghezza del filo elastomerico quando questo non à ̈ soggetto a trazione.

Preferibilmente, il numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 900 spire per metro lineare di filato elasticizzato come prodotto, in particolare il numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1000 spire per metro lineare di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa, più in particolare il numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1100 spire per metro lineare di filato elasticizzato, ancor più in particolare il numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1200 spire per metro lineare di filato elasticizzato, ancor più in particolare il numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1300 spire per metro lineare di filato elasticizzato. Ancor più in particolare il numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1400 spire per metro lineare di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.

L’inventore ha infatti scoperto che realizzando un numero di spire per metro di filato elasticizzato come prodotto maggiore di quello dei filati elasticizzati di lino conosciuti, si ottiene un filato elasticizzato che permette di realizzare tessuti elasticizzati a base lino più lisci di quelli noti, specialmente se il filato elasticizzato o il tessuto viene umidificato. Il maggiore impaccamento delle spire permetterebbe alle spire di filato di lino di rimanere affiancate al momento del rilascio della forza che mantiene estesa l’anima durante il processo di torcitura alla macchina spiralatrice a fuso cavo. Con un numero inferiore di spire per unità di lunghezza, ad esempio con un numero di spire intorno a 500 per metro, che à ̈ caratteristico di molti altri filati elasticizzati, si manifesterebbero forze di attrazione tra tratti di filato di lino di spire vicine che portano ad un accavallamento delle spire. In altre parole, in fase di ritiro il filato elasticizzato di lino con un numero inferiore di spire, ad esempio un filato elasticizzato con 500 spire per metro, perde la propria regolarità strutturale, e la manifestazione macroscopica di questo fatto à ̈ il fenomeno della “buccia d’arancia†, sopra descritto.

L’inventore ha altresì costatato che nelle condizioni operative sopra descritte à ̈ possibile utilizzare il ramià ̈ per produrre un filato elasticizzato, sostanzialmente esente dagli svantaggi sopra indicati.

In una forma realizzativa particolare, l’anima comprende un filo elastomerico nudo, ossia un filo in materiale elastomerico tal quale, non rivestito da altre fibre. La possibilità di produrre un tessuto elasticizzato con un filo elastico nudo permette di effettuare l’operazione di tintura con una’ unica operazione. Infatti, il filo elastomerico, di piccole dimensioni, non richiede tintura, a differenza di fibre sintetiche come il nylon, che nel caso del lino vengono utilizzate come rivestimento del filo elastico per produrre alcuni tessuti elasticizzati a base di lino, che hanno i problemi sopra indicati.

In un’altra forma realizzativa, l’anima comprende un filo elastomerico rivestito con una fibra naturale. La fibra naturale può essere cotone, oppure viscosa, o una combinazione di cotone e di viscosa.

In particolare, il filato sostanzialmente inestensibile à ̈ un filato a base di lino avente un titolo metrico compreso tra 20’000 m/kg e 50’000 m/kg.

Tipicamente, il titolo metrico à ̈ scelto tra 24'000 m/kg, 26’000 m/kg, 36’000 m/kg, 39’000 m/kg e 50'000 m/kg, che sono i titoli del filato di lino, sostanzialmente inestensibile, che trovano maggiore impiego.

Preferibilmente, il filato elasticizzato ottenuto impiegando un filato a base di lino di titolo metrico 26’000 m/kg ha un numero di spire di filato avvolto per unità della propria lunghezza compreso tra 800 e 1300 spire per metro di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa, mentre il filato elasticizzato ottenuto impiegando un filato a base di lino di titolo metrico 39’000 m/kg ha un numero di spire di filato avvolto per unità di lunghezza di filato elasticizzato compreso tra 800 e 1400 spire per metro di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.

In particolare, il filato sostanzialmente inestensibile à ̈ un filato a base di ramià ̈ avente un titolo metrico compreso tra 10’000 m/kg e 50’000 m/kg.

Tipicamente, il titolo metrico à ̈ scelto tra 39'000 m/kg e 48'000 m/kg. In tal caso, il filato elasticizzato a base di ramià ̈ ha un numero di spire di filato avvolto per unità della propria lunghezza compreso tra 800 e 1500 spire per metro di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.

In particolare, il filo estensibile elasticamente dell’anima à ̈ un filo in un elastomero come fibra sintetica poliuretanica. In particolare tale filo elastomerico comprende almeno l’85% di poliuretano segmentato. Tale filo sintetico può essere filo sintetico commercialmente noto come Lycra o come Elastan.

Preferibilmente, la fibra centrale in materiale elastomerico ha un titolo, ossia una densità lineare, compresa tra 70 dtex e 250 dtex.

Rientra nell’ambito dell’invenzione anche un tessuto elasticizzato contenente almeno una parte di filato elasticizzato sopra descritto.

Nell’ambito dell’invenzione à ̈ inoltre compreso un metodo per produrre un filato elasticizzato comprendente le fasi di:

 predisposizione di un primo rocchetto di filato sostanzialmente inestensibile comprendente lino e/o ramié;

 predisposizione di un secondo rocchetto di filato comprendente un filo elastico;

 montaggio coassiale del primo rocchetto su un cilindro cavo atto a ruotare attorno al proprio asse con una velocità di rotazione predeterminata;

 trazione del filo elastomerico dal secondo rocchetto con una velocità di svolgimento attraverso il cilindro cavo;

 passaggio del filo elastomerico insieme al filato contente lino e/o ramie attraverso un orifizio coassiale al cilindro cavo;

tale metodo comprende inoltre fasi di trazione attraverso l’orifizio di del filato elasticizzato formato dal filato sostanzialmente inestensibile avvolto attorno al filo elastomerico, e avvolgimento del filato elasticizzato con un velocità di avvolgimento predeterminata attorno a un terzo rocchetto,

la caratteristica principal3e del metodo essendo che la velocità di avvolgimento, la velocità di svolgimento del filo elastomerico e la velocità di rotazione del cilindro sono scelte in modo da avvolgere un numero di spire del filato sostanzialmente inestensibile per metro lineare del filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa maggiore di 800, in particolare maggiore di 1000, più in particolare maggiore di 1200, ancor più in particolare maggiore di 1400.

Tale metodo può essere eseguito, ad esempio, attraverso una macchina spiralatrice o torcitrice a fuso cavo di tipo noto, in cui il cilindro, l’orifizio e mezzi di guida per creare detto percorso elicoidale centrifugo sono forniti da tale fuso cavo.

Descrizione di una forma realizzativa preferita

L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione di esempi non limitativi, di prodotti elasticizzati secondo l’invenzione, in cui un filato elasticizzato viene prodotto impiegando una macchina spiralatrice a fuso cavo.

In particolare, sono state condotte prove di torcitura per ottenere il prodotto elasticizzato secondo l’invenzione, impiegando una macchina spiralatrice a fuso cavo tipo Hamel. Tali prove sono riassunte nel seguito.

ESEMPI

Su una spiralatrice a fuso cavo à ̈ stato prodotto un filato elasticizzato a partire da:

 materiale anima: filo elastomerico Lycra® avente titolo 78 dtex

 filato di lino avente titolo metrico 26000 m/kg, Condizioni operative della produzione del filato elasticizzato:

 velocità di accumulo del filo elasticizzato prodotto: 8 metri al minuto;

 velocità di svolgimento del filo elastomerico: 2-3 metri al minuto, inteso come filo elastomerico non stirato;

 velocità di rotazione del fuso: 12’000 giri al minuto,

à ̈ stato ottenuto su rocca un filato elasticizzato con 1120 torsioni per metro, ossia 1120 spire di filato sostanzialmente inestensibile di lino per metro di filato elasticizzato.

Il numero di spire à ̈ stato determinato prelevando un campione della lunghezza di un metro e fissando tale primo campione tra una prima pinza fissa e una seconda pinza girevole in modo da svolgere il campione contando il numero di giri che à ̈ necessario applicare al campione per ottenere due fili sostanzialmente paralleli, ossia il filo che forma l’anima del prodotto e il filato sostanzialmente inestensibile utilizzato.

Il filato elasticizzato ottenuto aveva le seguenti caratteristiche:

I) Filato elasticizzato vaporizzato

 carico di rottura medio: 1026 cN;

 allungamento a rottura medio: 8,3 %

II) Filato elasticizzato libero in matassa rivaporizzato  carico di rottura medio: 1040 cN;

 allungamento a rottura medio: 19,3 %

Le caratteristiche sopra riportate sono state ottenute secondo UNI ISO 2062:2010, metodo “A†, eseguendo nei casi I) e II) venticinque prove su una lunghezza di prova di filato di 25 cm, con un carico di pretensione di 0,21 N ed una velocità di spostamento di 250 mm/min. L’apparecchio utilizzato à ̈ un dinamometro CRE – Hounsfield, con un tipo di morsetti a facce piane non rivestite.

Impiegando tale filato elasticizzato à ̈ stato ottenuto un tessuto elasticizzato monoelastico per trama. Questo tessuto à ̈ stato sottoposto a prove di trazione, nella direzione della trama e in quella dell’ordito, secondo UNI EN ISO 13934-1:2000. Per la caratterizzazione sono stati usati tre provini di tessuto solo lavato e cinque provini di tessuto rifinito fissato mediante innalzamento della temperatura e permanenza ad un temperatura predeterminata, ossia termofissato. Tutti i provini, della lunghezza di 200 mm, sono stati stirati con una velocità di prova costante pari a 100 mm/minuto, dopo un aver applicato una pretensione di 5 N nel caso del tessuto solo lavato, e di 2 N nel caso del tessuto rifinito termofissato. I risultati ottenuti sono riassunti nella tabelle che seguono:

TABELLA 1 – TESSUTO SOLO LAVATO

Ordito Trama Carico di rottura medio, N 1200 670 Allungamento massimo % 8,0 47,0

TABELLA 2 – TESSUTO RIFINITO TERMOFISSATO

Ordito Trama Carico di rottura medio, N 740 440 Allungamento massimo % 13,0 34,0

I tessuti così prodotti sono sostanzialmente privi di irregolarità superficiali riconducibili al fenomeno noto come “buccia d’arancia†.

Risultati analoghi, dal punto di vista delle proprietà meccaniche e delle caratteristiche superficiali del tessuto, sono stati ottenuti usando un filato sostanzialmente inestensibile comprendete anche o solo ramià ̈. In particolare, sono stati prodotti filati elasticizzati a base di ramià ̈ di metrico 39'000 m/kg e 48'000 m/kg, operando in modo da ottenere un numero di spire di filato sostanzialmente inestensibile avvolto per unità della propria lunghezza compreso tra 800 e 1500 spire per metro di filato elasticizzato.

La descrizione di cui sopra di forme realizzative del l’invenzione à ̈ in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tali forme realizzative specifiche senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti delle forme realizzative specifiche. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. S’intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e, per questo, non limitativo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un filato elasticizzato comprendente:  un filo elastico, comprendente una fibra centrale in un materiale elastomerico;  un filato sostanzialmente inestensibile avvolto ad elica attorno a detto filo elastico con un numero predeterminato di spire per unità di lunghezza di detto filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa, in cui detto filato sostanzialmente inestensibile comprende lino e/o ramià ̈, caratterizzato dal fatto che detto numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 800 spire per metro lineare di detto filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.
2. 2. Un filato elasticizzato secondo la rivendicazione 1, in cui detto numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1000 spire per metro lineare di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa. in particolare detto numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1200 spire per metro lineare di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.
3. 3. Un filato elasticizzato secondo la rivendicazione 1, in cui detto numero di spire per unità di lunghezza à ̈ maggiore di 1400 spire per metro lineare di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.
4. 4. Un filato elasticizzato secondo la rivendicazione 1, in cui detto filo elastico à ̈ scelto tra:  un filo elastomerico nudo;  un filo elastomerico rivestito con una fibra naturale, in particolare cotone e/o viscosa.
5. 5. Un filato elasticizzato come da rivendicazione 1, in cui detto filato sostanzialmente inestensibile à ̈ un filato a base di lino avente un titolo metrico compreso tra 20’000 m/kg e 50’000 m/kg, in particolare detto titolo metrico à ̈ scelto tra 24'000 m/kg, 26’000 m/kg, 36’000 m/kg, 39’000 m/kg o 50'000 m/kg.
6. 6. Un filato elasticizzato come da rivendicazione 5, in cui detto filato sostanzialmente inestensibile a base di lino à ̈ scelto tra:  titolo metrico di 26’000 m/kg con un numero di spire di filato avvolto compreso tra 800 e 1300 spire per metro di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa,  titolo metrico 39’000 m/kg con un numero di spire di filato avvolto per unità di lunghezza di filato elasticizzato compreso tra 800 e 1400 spire per metro di filato elasticizzato come prodotto.
7. 7. Un filato elasticizzato come da rivendicazione 1, in cui il filato sostanzialmente inestensibile à ̈ un filato a base di ramià ̈ avente un titolo metrico compreso tra 10’000 m/kg e 50’000 m/kg, in particolare, avente un titolo metrico scelto tra 39'000 m/kg e 48'000 m/kg con un numero di spire di filato avvolto per unità della propria lunghezza compreso tra 800 e 1500 spire per metro di filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa.
8. 8. Un filato elasticizzato secondo la rivendicazione 1, in cui detta fibra centrale in materiale elastomerico ha un titolo, ossia una densità lineare, compreso tra 70 dtex e 250 dtex.
9. 9. Un tessuto elasticizzato contenente il filato elasticizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
10. 10. Un metodo per produrre un filato elasticizzato comprendente le fasi di:  predisposizione di un primo rocchetto di filato sostanzialmente inestensibile comprendente lino e/o ramié;  predisposizione di un secondo rocchetto di filato comprendente un filo elastico;  montaggio coassiale di detto primo rocchetto su un cilindro cavo atto a ruotare attorno al proprio asse con una velocità di rotazione predeterminata;  trazione di detto filo elastomerico da detto secondo rocchetto con una velocità di svolgimento attraverso detto cilindro cavo;  passaggio di detto filo elastomerico insieme a detto filato contente lino e/o ramie attraverso un orifizio coassiale a detto cilindro cavo; detto metodo comprendendo inoltre fasi di trazione attraverso detto orifizio di di detto filato elasticizzato formato da detto filato sostanzialmente inestensibile avvolto attorno a detto filo elastomerico, e avvolgimento di detto filato elasticizzato con un velocità di avvolgimento predeterminata attorno a un terzo rocchetto, caratterizzato dal fatto che detta velocità di avvolgimento, detta velocità di svolgimento di detto filo elastomerico e detta velocità di rotazione di detto cilindro sono scelte in modo da avvolgere un numero di spire di detto filato sostanzialmente inestensibile per metro lineare di detto filato elasticizzato come prodotto ed in una condizione estesa maggiore di 800, in particolare maggiore di 1000, più in particolare maggiore di 1200, ancor più in particolare maggiore di 1400.