Nuovi materiali e soluzioni innovative per il settore tessile

Nuovi materiali e soluzioni innovative
per il settore tessile e dell’abbigliamento
Materiali innovativi e tecnologie di recente
introduzione sul mercato possono trovare interessanti
applicazioni anche nel settore tessile e dell’abbigliamento,
come ad esempio: tessuti conduttivi per il riscaldamento e
l’elettronica indossabile, trattamenti superficiali hi-tech per il
settore tessile, tessuti decorativi per applicazioni composite,
filati ecosostenibili tridimensionali.
E’ il caso ad esempio dell’elettronica applicata
ai tessuti, che ha permesso la creazione di veri e propri
mini laboratori di biomeccanica: si possono integrare
nell’abbigliamento dispositivi di diverso tipo come
cardiofrequenzimetri, misuratori della frequenza respiratoria,
misuratori di pressione del piede e delle scarpe sul terreno
(pronazione del piede), senza limitare la libertà di movimento.
In questo modo specifici prodotti, come la scarpa,
acquistano funzionalità nuove, trasformandosi in questo caso
addirittura in nuove periferiche di comunicazione. Una recente
applicazione è quella dell’integrazione di microsensori nei
guanti, che permettono al guanto di trasmettere un segnale
con il movimento delle dita.
In generale, nel settore del tessile i materiali devono
garantire una certa flessibilità per favorire al meglio la
conformabilità al prodotto specifico e, in particolare nel caso
dell’abbigliamento, per consentire un adeguato confort. In
questa ottica acquistano particolare interesse tutte quelle
tecnologie “flessibili”, in grado di conformarsi a strutture e
oggetti dalle forme più varie, garantendo nello stesso tempo
l’interattività con gli ambienti esterni.
La trasmissione del segnale elettrico avviene grazie
a filati metallici integrati nel tessuto. Si tratta di tessuti a
maglia realizzati combinando filati sintetici in poliestere o
nylon con trecce di rame placcate stagno, che permettono
la conducibilità elettrica. Queste ultime possono arrivare a
contare 26 fili di rame, in contatto tra di loro, che consentono
il passaggio di corrente elettrica garantendo conducibilità su
tutto il tessuto.
L’innovazione di prodotto è fondamentale per
mantenere elevata ed incrementare la competitività delle
imprese. Grazie al trasferimento tecnologico, materiali e
processi innovativi già consolidati in alcuni settori merceologici
risultano fonte di innovazione per altri con tempi e costi
contenuti.
Tessuti tecnici elettricamente conduttivi
© PST Galileo - Novembre 2014
Circuiti flessibili
La resistenza elettrica che si ottiene presenta valori
compresi tra 0,04 - 0,15 Ohm/m. Questi tessuti presentano
buone caratteristiche fisiche come resistenza a flessione,
resistenza agli agenti atmosferici, flessibilità e resistenza
allo strappo. Questi elementi conduttivi vengono utilizzati
nell’industria automobilistica e in tutte le applicazioni che
richiedono una certa conducibilità elettrica unita a flessibilità
ed elasticità.
Grazie all’avvento delle nanotecnologie e a nuove
tecniche di deposizione è possibile oggi utilizzare una tecnica
di stampa che prevede la sinterizzazione fotonica a bassa
temperatura di nano-inchiostri su substrati. Vengono così
depositati inchiostri conduttivi contenenti nanoparticelle di
argento o oro e, più recentemente, inchiostri di nanoparticelle
di rame, su substrati a basso costo come la carta, PET e film in
polietilene.
I tessuti tecnici elettricamente conduttivi sono in
grado di proteggere persone, macchinari o attrezzature dalle
interferenze di tipo elettromagnetico (EMI) e dall’accumulo
di cariche elettrostatiche; favoriscono la protezione anche
da onde radio e microonde. I campi elettromagnetici che
provocano interferenza sono spesso dovuti a elementi
conduttori o apparecchiature elettroniche come cavi elettrici,
computer, telefoni cellulari.
Questa tecnica rende possibile stampare a
temperatura ambiente su substrati flessibili ottenendo così
circuiti stampati che possono essere integrati anche ad
indumenti.
Anche i radar per il controllo del traffico aereo, le
comuni strumentazioni industriali e le torri di radiotrasmissione
possono danneggiare persone e attrezzature; anche in questi
casi, questi tessuti tecnici sono in grado di fornire la necessaria
protezione.
Questi tessuti sono disponibili in diversi formati e
prodotti, come ad esempio in involucri di protezione per cavi,
intrecciati e non, e possono essere inglobati in guarnizioni,
tappeti conduttivi, tende, porte, e in resistenze elettriche
come elementi per il settore del riscaldamento. Vengono
ampiamente utilizzati in applicazioni militari.
Rivestimenti estetici per compositi in fibra di carbonio
© PST Galileo - Novembre 2014
Ciò è reso possibile da una particolare tecnologia
che permette la sinterizzazione o la cottura di inchiostri
di nanoparticelle rispettando il limite di temperatura
del substrato che in genere è inferiore ai 160 °C. Si tratta
dell’indurimento fotonico con luce pulsata: impulsi ad alta
energia di picco, impressi in tempi rapidissimi, in millisecondi,
sono in grado di riscaldare solo gli inchiostri e non i substrati.
L’alta energia rimuove il solvente, lasciando solo le
scaglie di metallo che risultano alla fine sinterizzate, mentre
il substrato rimane inalterato. Inoltre, la velocità degli impulsi
è talmente elevata che non rende possibile la formazione di
ossido di rame, migliorando in tal modo la conducibilità.
Deposizioni nanostrutturate su tessuti
In ambito tecnico, i tessuti per applicazioni composite,
come la ormai nota fibra di carbonio e fibra di vetro, conoscono
applicazioni consolidate: si pensi ad esempio al settore dello
sport system o a quello dell’automotive.
In termini di innovazione, concludiamo con un
materiale legato al tema della sostenibilità ambientale, che
ha acquisito negli ultimi anni una grande rilevanza per la
progettazione di nuovi prodotti.
Tuttavia, sono oggi disponibili sul mercato nuovi
rivestimenti superficiali per compositi in fibra di carbonio
applicabili a spruzzo e combinati con altri processi di
deposizione, come la serigrafia, che sono in grado di creare
effetti estetici trasparenti colorati, effetti ottici particolari,
come il perlato o il metallico, ed effetti tattili, come il ‘grip’ e
soft touch.
Si tratta di un materiale costituito da un filamento
continuo in Pelprene, un elastomero termoplastico a base
di poliestere eccezionalmente durevole e disponibile in una
vasta gamma di gradi di durezza, che viene avvolto secondo
un anello casuale in una struttura a molla 3D. In questo modo
si ottiene un prodotto che garantisce elevata traspirabilità e
idrorepellenza, risultando facile da lavare, possiede effetto
protettivo nei confronti degli acari, elevata leggerezza, è facile
da maneggiare e conservare.
Questi rivestimenti sono molto sottili e garantiscono
elevata adesione alla superficie, resistenza agli agenti
atmosferici, durata e flessibilità. Questi rivestimenti non
compromettono minimamente l’elevata stabilità, le proprietà
meccaniche, la leggerezza e il look tecnico della fibra di
carbonio. Sono impiegati su compositi di carbonio che trovano
applicazione soprattutto nel settore sportivo (bicicletta,
racchetta da tennis, casco), nautico, nell’automotive e nel
settore ortopedico.
Tra i trattamenti superficiali segnaliamo i tessuti di
pietra, cioè strati sottili e flessibili di pietra vera, strappati dalla
montagna grazie ad una tecnologia brevettata, che possono
essere applicati in continuo su legno o muratura e riproporre
in tal modo le venature naturali della roccia. Questi materiali
sono in grado di conferire look molto innovativi alle superfici
(interne ed esterne) che rivestono; sul mercato esistono già
alcuni esempi di applicazioni su vani scale, vasche da bagno,
sedute, vasi, rivestimenti di pareti e altre superfici piane e
curve.
Tessuti di pietra
© PST Galileo - Novembre 2014
L’impiego di Pelprene, inoltre, garantisce: un
elevato recupero a compressione e altrettanto effetto di
ammortizzamento; buona distribuzione delle pressioni (se
utilizzato come materasso previene le piaghe da decubito);
ecosostenbilità, dato che le emissioni di gas velenosi al
momento dell’incenerimento sono pressoché nulle. La forma
trans-sezionale della fibra può essere sia tipo nucleo cavo che
tipo nucleo pieno.
Questo prodotto può essere accoppiato con tessuti
di diverso tipo e per questo motivo viene impiegato in diversi
ambiti: in quello medico-sanitario per letti di ospedali, culle di
neonati, cuscinetti per la prevenzione di piaghe da decubito;
in altri ambiti per fodere protettive, sedili, cuscini.
Filato in Pelprene per cuscineria

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