SINTESI

I primi step riguardano la semplice definizione e traduzione del tema centrale nelle diverse lingue del mondo, ideando poi una mappa concettuale che collegasse le fibre artificiali con altri argomenti ad esse attinenti.

Il blog continua con degli articoli di giornale riguardati soprattutto i diversi luoghi di applicazione delle fibre artificiali elogiando l'introduzione in un nuovo mondo come quello marittimo, dove fino ad ora erano state poco utilizzate.

Poiché vengono usate molte riviste o cataloghi di vendita sulle fibre in cui vi è un elenco ordinato con tutti i prezzi e i tipi richiesti dalle aziende acquirenti ed esistono anche dei manuali scritti, in cui vengono descritte le varie tecniche utilizzate per migliorare le prestazioni meccaniche dei materiali, ho inserito la principali narrazione riguardanti le fibre artificiali.

Dopo questi primi post di introduzione, il blog continua descrivendo le caratteristiche principali , dagli elementi della cosa artificiale, i principali materiali utilizzati dalla cosa artificiale, alle varie forme , fino alle diverse funzioni che ricoprono le fibre artificiali.




Dalla letteratura ai fumetti , passando per il cinema e la musica, ho ricercato tutte le curiosità che legavano la fibra artificiali con l'arte.




Nell'ambito dell'esperienza personale sono andato ad approfondire gli aspetti tecnici, con tutti i rischi, dalle tecnologie utilizzate nell'ambito delle fibre, ai numeri e le statistiche.

Ho inserito dei grafici che analizzano meglio quali tensioni affliggono le fibre più frequentemente. Ricercando sul web è stata descritta anche la principale industria italiana di fibre artificiale.

Curiosando sul tema delle fibre ho scoperto che essa ha diversi simboli che descrivono la forma all'interno dei materiali.



Con il passare del tempo sono state svolte attività divertenti come la ricerca di tutte le parole che potevano essere collegate al tema principale, creando un abbecedario , un glossario trilingue, ma anche i brevetti e i vari modelli che esistono di fibre.

Tornando agli aspetti tecnici, il luogo principale in cui avviene l'utilizzo di fibre artificiali, e soprattutto degli utilizzatori di questa cosa artificiale che sono sicuramente le persone più interessate a questo blog.




In conclusione, volevo dirvi che questo percorso che ho seguito è stato affrontato con grande piacere e interesse, rendendomi più completo. Questa è stata un'esperienza che terrò nel mio bagaglio culturale che mi ha fatto crescere confrontandomi con gente che non apparteneva al mio percorso di studi.

Grazie per il vostro interesse.

STEP 6 - Z) I brevetti della cosa artificiale

Anti-moth composition containing polyvinyl chloride and naphthalene

BREVETTO GOOGLE FIBRE ARTIFICIALI (CLICCA QUI)

ESTRATTO

United States Patent ANTI-MOTH COMPOSITION CONTAINING POLY- VINYL CHLORIDE AND NAPHll-IALENE Antonio Roncoroni, Milan, Italy, assignor to S. p. A. Fibre Tessili Artificiali, Milan, Italy No Drawing. Application August 24, 1955 Serial No. 530,410
Claims priority, application Italy November 19, 1954 1 Claim. (Cl. 260-23) This invention relates to a bag suitable for protecting fabrics, threads, cloths and the like, of both animal and vegetable origin, from destruction caused by parasite insects, particularly moths.
Bags of this kind were already known in the art, which essentially consisted of paper bags impregnated with solutions or dispersions of moth killing substances: this profitable expedient, however, cannot be adopted with bags made of synthetic materials. Such materials, in fact, are not liable to be impregnated with solutions or dispersions, due to their intrinsic lack of porosity: this disadvantage is particularly experienced with bags made of polyethylene or other plastic material.
It has been experienced, however, and this is an object of the present invention, that the moth killing substances can be incorporated in the plastic compound.
A further object of the present invention is to provide a bag made from a sheet or tube of polyethylene compound, or other plastic compound, said compound incorporating a moth-killing substance, like naphthalene, camphor, or other suitable substance.
According to the invention, therefore, the moth-killing substance is incorporated in the material of which the bag is made: consequently the rate of evaporation of the moth-killing substance is very much smaller than that one has in the customary impregnated-paper bags.
Process for producing chloro-vinyl fibers having modified light reflection
BREVETTO GOOGLE FIBRE ARTIFICIALI (CLICCA QUI)

ESTRATTO

Textile fibers composed of vinyl chloride homopolymers or of copolymers containing at least 80% by weight of vinyl chloride or mixtures thereof having an appearance (sheen) and a feel similar to those of animal hair are prepared by incorporating into the spinning solution from which the fibers are spun at least about 1% by weight of the polymer of a white or colorless salt havinG a density in excess of about 2 g/cc, extruding the fiber, and then removing at least a part of the salt from the surface of the resulting fiber with water or another solvent for the salt.

Polyvinyl chloride textile fibres and method of manufacturing
BREVETTO GOOGLE FIBRE ARTIFICIALI (CLICCA QUI)
ESTRATTO

POLYVINYL CHLORIDE TEXTILE FIBRES AND METHOfi OF MANUFACTURING Filed April 1, 1963 2 Sheets-Sheet 1 POLYVINYL CHLORIDE TEXTILE FIBRES AND METHOD OF MANUFACTURING 2 Sheets-Sheet 2 Filed April 1, 1963 MJaMAQAZM United States Patent 3,388,201 PQLYVINYL CHLORIDE TEXTILE FIBRES AND METHOD @F MANUFACTURING Corrado Mazzoiini and Francesco Denti, Mestre, Venezia, Italy, assignors to Chatillon Societa Anonima Italiana per le Fibre Tessili Artificiali S.p.A., Milan, Italy Filed Apr. 1, 1963, Ser. No. 269,257 Claims priority, application Italy, Apr. 6, 1962, 6,928/62; Sept. 27, 1962, 19,069/62, 19,070/ 62; Nov. 14, 1962, 22,098/ 62, 22,399/62 Claims. (Cl. 264-184) This invention pertains to the art of processing vinyl chloride polymers to obtain commercially valuable fibres, suitable for the textile industry and many other uses requiring filaments or threads exhibiting a satisfactorily high tenacity, elongation at break contained within reasonable limits, an excellent heat-shrinkage resistance, low fragility, an elevated flex-abrasion resistance, substantial insensitivity to boiling water and solvents such as used in dry-cleaning textile fabrics, good dyeability, resistance to flame-propagation, etc.


ALTRE INFORMAZIONI SUI BREVETTI
La seta artificiale come allora fu chiamata fu inventata nel 1883 dal chimico francese conte Hilaire Bernigaud de Chardonnet, che la presentò all'Esposizione Internazionale di Parigi nel 1891, a base di nitrocellulosa. Il prodotto era particolarmente brillante, ma estremamente infiammabile. Il metodo industriale per la produzione di viscosa usando come solvente il solfuro di carbonio fu brevettato nel 1902 in Gran Bretagna dai chimici Charles Cross, Edward Bevan e Clayton Beadle, i quali cedettero il brevetto a Samuel Courtauld, che avviò la produzione industriale di viscosa nel 1906. Chiamata dapprima seta artificiale e dal 1924 rayon, la viscosa fu creata per rispondere alla richiesta di tessuti simili alla seta ma più economici.

STEP 6 - Y) I modelli della cosa artificiale

I modelli diversi della fibra vengono chiamate trame cioè la disposizione della struttura nello spazio tridimensionale.



Le trame della fibra artificiali vengono scelte a seconda dell'uso e lo scopo finale dell'oggetto poiché determina caratteristiche diverse con diverse posizioni.

STEP 6 - X) Gli utilizzatori della cosa artificiale

Oggigiorno le fibre sono presenti in moltissimi prodotti, ambito meccanico e non, poichè come già detto si vuole avere un prodotto più duttile e/o forte e/o duraturo. Tra gli utilizzatori delle fibre artificiali troviamo quindi le industrie meccaniche ma anche quelle di automobilistiche. Le prime utilizzano le fibre di carbonio e quelle d'acciaio per prevenire la rottura e rendere più resistente al carico e quindi per permetterci di utilizzare un prodotto "forte" . Le industrie ottiche ,ad esempio, utilizzano le fibre per fare in modo che si trasmettano più velocemente informazioni, cioè segnali di luce che restano inalterate per molto tempo grazie appunto alla sottigliezza della fibra artificiale ottica. Se così non fosse si potrebbe deteriorare e provocare sfalsamenti alle informazioni. Questi sono utilizzati anche dalle industrie dell'autoveicolo per impedire che i comandi tardino ad essere trasferiti e che quindi non svolga più il suo compito.
Le fibre sono quindi utilizzati in alcune dell industrie, per così dire, principali per l'uomo come quella strutturale. Questo trasforma anche noi in utilizzatori della "cosa artificiale".


Tutti nella nostra vita usiamo le fibre artificiali: che sia per impacchettare i cibi o per coprire la calvizie, o semplicemente vestendosi per uscire.
Lo sport è una dei campi di maggior impiego delle fibre:

• Nell'atletica leggera, per esempio, gli atleti diversamente abili che hanno perso l'uso delle gambe sfruttano protesi in fibra di carbonio, e l'asta che i saltatori usano per raggiungere altezze vertiginose è anch'essa fatta in fibra di carbonio, oppure in fibra di vetro; 
• Anche negli sport invernali le fibre sono onnipresenti: gli sci, le tavole, e le bacchette sono per la maggior parte in fibra di vetro o kevlar , i vestiti tecnici che devono proteggere in qualsiasi condizione sono tessuti con fibre sintetiche; 
• Le scocche delle auto (dalla Formula 1 al WRC) o delle moto (dalla MotoGP alla SuperBike) hanno dei componenti in fibra di carbonio; 
• I manti erbosi di alcuni impianti sportivi sono in erba sintetica, ovvero delle fibre colorate di verde e di un materiale tale da simulare la morbidezza dell'erba, e gli effetti che l'erba naturale avrebbe per esempio sul rotolamento di un pallone (non avrebbe senso ricoprire il terreno con delle fibre che generino molto più attrito rispetto all'erba).

STEP 6 - W) Le storie e i protagonisti della cosa artificiale

• Joseph Swan: fisico, chimico ed inventore britannico, è stato il primo ad inventare una fibra sintetica negli anni '80 del XIX secolo: era una fibra ottenuta da un liquido di cellulosa, formato modificando chimicamente della corteccia. Questa fibra era simile, nel suo potenziale utilizzo, al filamento di carbonio che lo stesso Swan aveva creato per le lampadine ad incandescenza, ma il britannico si accorse subito che la fibra avrebbe rivoluzionato l'industria tessile.
• Hilaire de Chardonnet: ingegnere francese, inventò la prima seta artificiale, che chiamò "seta Chardonnet". Verso la fine degli anni '70 del 1800, Chardonnet lavorava con il famoso Louis Pasteur ad un rimedio per l'epidemia che stava flagellando i bachi da seta francesi. Pervenuto alla scoperta della fibra per errore, si accorse subito di aver trovato un sostituto della seta, e lo presentò nel 1889 all'esposizione universale di Parigi, ma il prodotto era altamente infiammabile, quindi si rese necessario abbandonare il progetto per trovare delle forme e dei materiali più stabili.La storia delle fibre man-made ha ufficialmente inizio nel 1884, quando il Conte Hilaire de Chardonnet deposita il primo brevetto per la "fabbricazione di sete artificiali con filatura di materiali liquidi".
  Sono i primi passi verso la produzione del filo di cellulosa, poi chiamato rayon.
  Fu lui il vero e proprio protagonista che iniziò la grande ascesa delle fibre artificiali che al giorno d'oggi hanno un grande ruolo nel mercato.
  Negli anni seguenti è un susseguirsi di invenzioni che migliorano il filo viscosa e creano nuove fibre cellulosiche (o artificiali) come l'acetato e il cupro.
  I quantitativi prodotti, inizialmente modesti, subiscono un nuovo impulso negli anni trenta, quando vengono messe a punto tecnologie idonee alla trasformazione, alla nobilitazione e alla tintura.
  In quegli anni le aziende italiane produttrici di fibre artificiali svolgono un ruolo trainante per tutta l'economia del Paese e assumono anche posizioni preminenti a livello mondiale.
  Sul finire degli anni trenta, con la produzione dei polimeri di sintesi, nasce la prima fibra sintetica: il nylon (fibra poliammidica).
  Nei decenni successivi appaiono altre fibre sintetiche: poliestere, acrilico, polipropilenico, elastan, ecc., ciascuna con proprie caratteristiche e peculiarità.
  A partire dagli anni sessanta, prima quasi insensibilmente, poi in misura sempre più marcata, le fibre artificiali cedono il passo alle sintetiche che diventano dominatrici del mercato tessile.
  Attualmente le fibre artificiali e sintetiche insieme rappresentano il 60% della produzione mondiale di fibre tessili, e sono quelle destinate a godere dei maggiori tassi di sviluppo anche per il prossimo futuro.
  Il primo processo di successo fu sviluppato nel 1894 dal chimico inglese
•  Charles Frederick Cross e i suoi collaboratori, che nominarono la loro fibra viscosa, in base al fatto che il prodotto della reazione tra solfuro di carbonio e cellulosa in condizioni standard dava una soluzione altamente viscosa di xantato.
• La prima fibra sintetica prodotta in massa è stata il nylon, sviluppata Wallace Carothers mentre era ricercatore per la DuPont, e venne introdotta negli Stati Uniti poco prima della seconda guerra mondiale, giusto in tempo per rimpiazzare la seta nei paracaduti o nelle funi militari.

STEP 5 - U )Un glossario trilingue della cosa artificiale

Fibre artificiali

Filamento

Polimerizzazione

Sintetico

Compositi

Artificial fibers

Filament

Polymerization

Synthetic

Composites

Kunstmatige vezels

Gloeidraad

Polymerisatie

Synthetisch

Composieten

STEP 5 - S) Le tecnologie e le scienze della cosa artificiale

Scienza e tecnologia dei materiali:

Le fibre sono oggetto di studio la globalità degli aspetti culturali relativi alla scienza e tecnologia dei materiali (metallici, ceramici, polimerici e compositi, sia per applicazioni strutturali che funzionali). In modo più specifico obiettivo del corso di dottorato è lo studio dei materiali in termini di struttura e proprietà, progettazione, processi di produzione e trasformazione, impiego, caratterizzazione, corrosione e degrado, conservazione, ripristino e riciclo, assemblaggio per scopi ingegneristici, industriali e biomedici. Costituisce inoltre ulteriore obiettivo lo sviluppo delle conoscenze relative ai materiali per la conversione, l’accumulo e la conservazione dell’energia ed alle tecnologie per la tutela dell’ambiente.



Le scienze che si occupano di fibre artificiali sono principalmente la chimica, che studia i legami, le proprietà fisiche e le proprietà meccaniche, e l'ingegneria, che studia come sfruttare la varie fibre create.
Esistono varie tecnologie di filatura delle fibre:

• wet spinning
• dry spinning
• melt spinning
• gel spinning
• elettrospinning

STEP 5 - R) I rischi della cosa artificiale

La fibra è un materiale estremamente tecnologico e performante, che però mantiene attorno a sé la nomea di prodotto fragile.
È vero, il composito non è eterno e può soffrire l’invecchiamento, degrado e rottura, che sono aspetti che possono spaventare il compratore. Vediamo quali sono i problemi della fibra, come si manifestano, come individuarli per tempo.

INVECCHIAMENTO
La fibra di carbonio è un materiale composito, che ha una struttura molecolare a catena. Quando questa catena molecolare si modifica per cause interne (dovute a variazioni della struttura polimerica), si assiste a un invecchiamento del materiale, che diventa meno resistente e più fragile, ovvero tende a enfatizzare la rottura di schianto senza dare preavviso né deformarsi.



DEGRADO
A differenza dell’invecchiamento, che è dovuto essenzialmente a variazioni interne alla struttura molecolare del composito, il degrado è causato da agenti esterni che, combinandosi con il materiale ne diminuiscono la resistenza.

ROTTURA
La fibra di carbonio si rompe, purtroppo. E lo fa secondo un comportamento che in meccanica viene definito fragile, cioè senza deformazione. Una barra di acciaio, per esempio, quando viene sottoposta a trazione si deforma e poi torna allo stato iniziale se la forza non supera il limite elastico, oppure si deforma in modo permanente e se questo limite viene superato. Quando la forza di trazione raggiunge un livello superiore al 20% del limite elastico, si ha la rottura. La fase che intercorre tra la deformazione permanente e la rottura si definisce snervamento. La fibra di carbonio ha uno snervamento molto vicino allo zero, ovvero la deformazione permanente è minima e a volte talmente impercettibile da definire la rottura come uno schianto senza preavviso.

Si veda nella foto c'è un esempio di rottura di fibre artificiali che successivamente hanno portato a rottura il pezzo meccanico.

STEP 5 - Q) I simboli della cosa artificiale

Per indicare le fibre vengono utilizzati vari modi, ma voglio esporre la metodologia applicata al corso Scienza e tecnologia dei materiali, dove le fibre vengono indicate con dei simboli alquanto esplicativi.

Questi simboli sono utilizzati soprattuto per indicare la presenza di fibre artificiali all'interno di materiali chiamati compositi.In scienza dei materiali, un materiale composito è un materiale costituito da più materiali semplici differenti. Ogni materiale corrisponde ad una differente fase, per cui un materiale composito è caratterizzato da una struttura non omogenea; i materiali che compongono un materiale composito sono separati da un'interfaccia netta di spessore nullo e ciascuno di essi è dotato di proprietà fisico-chimiche differenti a livello macroscopico e strutturale.

STEP 4 - P) Le specifiche della cosa artificiale

Le specifiche delle fibre artificiali sono tante ma semplici, cioè intuitivamente si riesce ad arrivare a questi piccoli valori perché altrimenti non varrebbero alcune leggi fondamentali della fisica.


Densità (g/cm3)      1,6-2,15

Diametro (μm)        5-8

Conduttività termica(W/m·K)        8-375

Resistenza a trazione(kgf/m2)        2000-4500

Modulo di elasticità longitudinale (GPa)    250-500

STEP 4 - O) I grafici della cosa artificiale

Sarebbe molto interessante coniugare la rappresentazione grafica delle fibre con il mio personale percorso di studi, ingegneria meccanica.

In fondamenti di meccanica strutturale vengono nominate svariate volte le fibre riferendosi a quelle del materiale soggetto a forze di trazione e compressione, che tramite opportuni vincoli riesce a generare compressione e trazione delle fibre all'interno del provino.

STEP 4 - N) Le statistiche della cosa artificiale

Per capire le statistiche diffuse sull'utilizzo al giorno d'oggi nel mercato globale delle fibre, bisogna nuovamente suddividerle nei 3 gruppi principali e capirne la effettiva definizione e differenza.

LE FIBRE NATURALI A sono ottenute da materiali esistenti in natura ed utilizzate mediante lavorazioni meccaniche che non ne modificano la struttura. Possono essere di origine animale o di origine vegetale. Tra le prime si ricordano la lana, la seta e la pelle, mentre tra le seconde il cotone, il lino e la canapa.

LE FIBRE ARTIFICIALI C sono ottenute da prodotti naturali come la cellulosa o le proteine animali (latte) o vegetali (soia), che attraverso processi chimici vengono resi solubili. In questo modo, le soluzioni ottenute, dopo il filtraggio, sono raccolte in un bagno di coagulo che le fa rapprendere sotto forma di fili più o meno lunghi.

LE FIBRE SINTETICHE B si differenziano dalle fibre artificiali, in quanto sono ottenute dalla diretta trasformazione di sostanze chimiche e non dalla lavorazione di prodotti naturali trattati con sostanze chimiche, come avviene per le fibre artificiali. Tale differenza comporta che le fibre artificiali permettano una certa traspirazione del tessuto e generalmente un accumulo minore di cariche statiche rispetto alle fibre sintetiche.
Queste ultime ottenute da composti chimici di sintesi, derivati dal petrolio e ridotti in filamenti più o meno lunghi, si distinguono in base alle materie prime di partenza, organiche o inorganiche, e ai processi di fabbricazione. Tra le fibre artificiali e sintetiche si ricorda la microfibra.

STEP 4 - M) I numeri della cosa artificiale

Prendiamo come esempio una fibra di carbonio.
Ogni intreccio di filamenti di carbonio costituisce un insieme formato dall'unione di molte migliaia di filamenti. Ciascun singolo filamento ha una forma approssimativamente cilindrica[1] del diametro di 5-8 μm e consiste quasi esclusivamente di carbonio(almeno il 92%[5]).
La struttura atomica della fibra di carbonio è simile a quella della grafite, consistendo in aggregati di atomi di carbonio a struttura planare (fogli di grafene) disposti secondo simmetria esagonale regolare. La differenza consiste nel modo in cui questi fogli sono interconnessi. La grafite è un materiale cristallino in cui i fogli sono disposti parallelamente l'uno rispetto all'altro formando una struttura regolare. I legami chimici che si instaurano tra i fogli sono relativamente deboli, conferendo alla grafite la sua caratteristica delicatezza e fragilità.
Le fibre di carbonio presentano un'elevata inerzia chimica nei confronti di moltissime soluzioni acquose. Vanno incontro a deterioramento se vengono a contatto con metalli e ossidi metallici a temperature superiori di 1000 K.
La densità tipica della fibra di carbonio è 1750 kg/m3. La resistenza meccanica dei differenti tipi di filato varia tra 2-7 GPa.

STEP 2 - D) Gli elementi della cosa artificiale

Le fibre ottiche sono filamenti di materiali vetrosi o polimerici, realizzati in modo da poter condurre al loro interno la luce (propagazione guidata), e che trovano importanti applicazioni in telecomunicazioni, diagnostica medica e illuminotecnica.

Le fibre ottiche sono classificate come guide d'onda dielettriche basate sulla disomogeneità del mezzo il cui nucleo è sede del campo elettromagnetico. Esse, in altre parole, permettono di convogliare e guidare al loro interno un campo elettromagnetico di frequenza sufficientemente alta (in genere in prossimità dell'infrarosso) con perdite estremamente limitate. Vengono comunemente impiegate nelle telecomunicazioni come mezzo trasmissivo di segnali ottici anche su grandi distanze ovvero su rete di trasporto e nella fornitura di accessi di rete a larga banda cablata.

Disponibili sotto forma di cavi, sono flessibili, immuni ai disturbi elettrici ed alle condizioni atmosferiche più estreme, e poco sensibili a variazioni di temperatura. Hanno solitamente un diametro di rivestimento (cladding) di 125 micrometri (circa le dimensioni di un capello) e pesano molto poco: un chilometro di fibra ottica pesa meno di 2 kg, esclusa la guaina che la ricopre.

Definizione

  Fibra s. f. [dal lat. fibra]. In istologia, struttura microscopica o submicroscopica di tessuti animali, caratterizzata da forma allungata, da natura per lo più filamentosa, dotata di particolari qualità (resistenza, flessibilità, elasticità).