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Trent'anni di storia delle fibre sintetiche NEL 1938 LA SCOPERTA DEL NYLON Trent'anni di storia delle fibre sintetiche Dopo i tessili naturali (cotone, lana) quelli costruiti con un polimero, la cellulosa, già esistente in natura: è il raion - Infine, grazie a Wallace Hume Carothers, le fibre prodotte chimicamente per sintesi totale - Le leghe, o miscele, di polìmeri SI è tenuto recentemente a Milano un simposio su « l'avvenire della industria tessile europea » organizzato dal Comité International de la Rayonne et des Fibres Synthétiques (C.i.r.f.s.). Nel corso dei lavori sono state esaminate le prospettive di consumo delle fibre tessili in Europa nel 1975. Ricerche approfondite hanno mostrato che tali consumi, che nel 1965 erano di 10,2 chilogrammi «prò capite» dovrebbero raggiungere nel 1975 i 12,3; mentre i consumi totali passerebbero da 3 milioni 560.000 a 4.750.000 tonnellate, con un incremento del 28 "A) circa. Dato che il consumo di cotone, lana e fibre cellulosiche non dovrebbe subire notevoli variazioni, l'incremento sarebbe sostenuto esclusivamente dalle fibre sintetiche. Questa prospettiva di ulteriore sviluppo è lusinghiera e cade proprio nel momento in cui le fibre sintetiche compiono trent'anni. Nell'ottobre del 1938 infatti, un autorevole quotidiano, il New York Herald Tribune, pubblicava nella pagina deJ'a pubblicità questa notizia: «Per il mondo di domani una nuova parola e un nuovo materiale: " nylon "». In questo annuncio erano compresi l'atto di nascita e il battesimo della prima fibra tessile sintetica ed anzi il sorgere di una nuova era del tessile, quella appunto delle fibre prodotte per sintesi totale. Questa scoperta era dovuta al genio e alla tenacia di un giovane scienziato, Wallace Hume Carothers. Quasi cinquantanni prima il conte Hilaire de Chardonnet in Francia e gli inglesi Cross e Bevan avevano messo a punto due diversi metodi di produzione di fibre tessili (raion) che utilizzavano come materiale di partenza un polimero già esistente in natura, la cellulosa. Questo tipo di fibre e quelle successivamente prodotte, proprio perché fabbricate con polimeri naturali modificati, furono chiamate fibre artificiali, in contrapposizione a quelle naturali (lana, cotone e altre). Con l'attributo di « sintetiche » si intendono invece quelle fibre ottenute da polimeri fabbricati interamente dall'uomo. Attualmente il problema più difficile per il tecnologo e il fabbricante di fibre sintetiche è trovare la relazione che lega il comportamento della fibra con la sua struttura fisica e chimica. La natura chimica del polimero può in questa sede essere trascurata: probabilmente chi acquista un filato o un tessuto per vestire sé stesso o adornarne la casa, se ne disinteressa affatto. Dalla struttura fisica della fibra, quale risulta dai trattamenti meccanici e termici subiti nel processo di fabbricazione, dipendono invece le qualità che il consumatore intende trovare in un filato e cioè mano (sensazione percepita al tatto), resistenza all'usura, nervosità (definita dai tecnologi resilienza) e soprattutto tenacità. Le fibre posseggono infatti una particolare struttura, in cui regioni cristalline si alternano con regioni che diremo amorfe: la dimensione di tali regioni è inferiore alla lunghezza delle macromolecole filiformi che costituiscono la fibra; per cui una stessa macromolecola può partecipare a più regioni cristalline attraversando regioni amorfe. In una regione cristallina le macromolecole sono disposte longitudinalmente in un modello reticolare che riproduce quello dei cristalli di sostanze inorganiche semplici, quali ad esempio il sale da cucina: queste regioni cristalline sono definite « cristalliti ». In tale modello, ogni atomo di ciascuna macromolecola occupa una posizione corrispondente all'atomo di un'altra macromolecola e questa periodicità si ripete nello spazio per tutta l'estensione dei cristalliti. «Crlstallinità» in una fibra vuole appunto significare una ordinata disposizione degli atomi e quindi delle macromolecole della sostanza fibrosa. Nelle regioni amorfe invece, il modello reticolare non esiste più e la disposizione delle molecole è accidentale. L'estensione e la disposizione dei cristalliti determina le proprietà fisiche e meccaniche della fibra: infatti una fibra costituita da lunghe molecole disposte parallelamente al suo asse avrà proprio in quella direzione la massima tenacità: anzi questa orientazione viene esaltata artificialmente mediante un processo di « stiro », durante il quale le macromolecole disposte disordinatamente tendono ad assumere l'ordine proprio del reticolo cristallino. In futuro, gli studi per il miglioramento della qualità delle fibre sintetiche si baseranno non soltanto sulla ricerca di nuovi tipi di polimeri, quanto soprattutto sulla modificazione di quelli già conosciuti e in fase di produzione: una possibilità per ottenere tale modificazione consiste nella fabbricazione delle « leghe » di polimeri. Rispetto ai copolimeri ottenuti mediante copolimerizzazione (facendo cioè reagire insieme due o più monomeri) e rispetto alle mischie di filati normalmente impiegati *!?ila industria tessile, le leghe di polimeri rappresentano proprio una miscela di polimeri, definita lega per analogia con le leghe metalliche. La crescente importanza di queste fibre, dette anche « composite », è basata su considerazioni di ordine pratico: l'elaborazione di nuovi tipi di polimero è costosa e non sempre porta al successo; la produzione di fibre composite, invece, parte da polimeri già conosciuti e si tratta solo di trovare le condizioni ottimali di mescola, di «blending»; si possono combinare insieme polimeri sintetici e naturali o polimeri 1 cui monomeri non si sarebbero potuti far reagire insieme. Dalla opportuna combinazione dei polimeri può essere ottenuto il miglioramento delle caratteristiche chimicofisiche e organolettiche della fibra risultante, quali, ad esempio, la mano, la tingibilità, le proprietà termiche, la diminuzione della elettrostaticità e quindi dell'affinità allo sporco. Giorgio Lovo