Mercati specializzati: fibre bicomponenti

Da allora, le fibre leganti guaina/nucleo sono diventate ampiamente accettate e hanno posto le basi per l'introduzione di fibre in fiocco bicomponenti, tow e filati filamentosi con un'ampia gamma di caratteristiche prestazionali migliorate offerte dalle tecnologie bicomponenti più avanzate. Un importante passo avanti nella commercializzazione di alcune delle possibilità più avanzate è stata l'invenzione da parte della Hills Inc., con sede a Melbourne, Florida, di un processo per la produzione di parti di spin pack utilizzando l'attacco fotochimico. Questo progresso ha aumentato la finezza e la precisione del controllo sui percorsi del flusso dei polimeri e lo ha fatto riducendo contemporaneamente il costo delle parti. Successivamente, Fiber Innovation Technology, Inc. (FIT) è stata fondata nel 1996 a Johnson City, Tennessee, come produttore di fibre speciali non controllato da alcun produttore di polimeri con un focus su materie prime monopolimero. Avendo accesso a tutti i materiali termoplastici disponibili e utilizzando la tecnologia Hills, FIT è stata in grado di sperimentare un gran numero di diversi tipi di fibre bicomponenti in un'ampia varietà di applicazioni in un tempo relativamente breve. Di conseguenza, i consumatori di fibre hanno ora accesso alla fornitura commerciale di una varietà quasi infinita di fibre bicomponenti, con una gamma esponenzialmente più ampia di caratteristiche prestazionali rispetto a quando furono introdotte per la prima volta le fibre bicomponenti più semplici.

Proprietà della fibra altamente personalizzate Oggi, la scelta dei polimeri utilizzati in una fibra bicomponente non è limitata a una manciata di polimeri di base come il polietilene tereftalato (PET), il nylon e il polipropilene (PP). Invece, l’intera gamma di poliesteri – tra cui policicloesandimetanolo tereftalato, politrimetilene tereftalato, polibutilene tereftalato, PET glicole e una vasta gamma di copoliesteri – viene arricchita da poliesteri alifatici come l’acido polilattico e i poliidrossialcanoati, che introducono il nuovo vantaggio ambientale di derivare da risorse rinnovabili. Un'estensione simile della gamma è ora disponibile con poliammidi e poliolefine tra cui nylon 6, 6,6, 11 e 12; copoliammidi; polietilene ad alta densità (PE); PE lineare a bassa densità; PP sindiotattico; e polimetilpentene. Ma forse la nuova possibilità più intrigante è l’incorporazione di tecnopolimeri, le cui proprietà sono tipicamente eccezionali ma il cui costo ha tradizionalmente impedito qualsiasi studio sull’uso nelle applicazioni delle fibre di base. L'elenco di questi polimeri è lungo e comprende polifenilene solfuro, acetale, ionomeri, alcol polivinilico, polieterimmide e poliuretani termoplastici, solo per citarne alcuni.

Alla scelta di polimeri recentemente ampliata si aggiunge una varietà molto maggiore di sezioni trasversali bicomponenti rese possibili dalla tecnologia Hills e alcune innovazioni di componenti di confezione di FIT. Ora è possibile posizionare i polimeri praticamente ovunque si desideri nella sezione trasversale della fibra (vedere Figura 2).

E non è più necessario limitare la scelta alle fibre tonde. Le fibre a sezione trasversale sagomata possono anche essere coestruse utilizzando due polimeri (vedere Figura 3).

Figura 3: Le fibre bicomponenti possono anche essere estruse in una varietà di sezioni trasversali sagomate, comprese quelle mostrate sopra.

Infine, l'intera gamma di additivi polimerici che possono essere utilizzati nelle fibre monopolimeriche può essere utilizzata anche in uno o entrambi i polimeri in una fibra bicomponente per ottenere caratteristiche prestazionali mirate. Questi additivi includono coloranti, ritardanti di fiamma, antimicrobici, materiali conduttivi e nanotubi di carbonio, tra gli altri additivi.

Con questa matrice molto ampia di proprietà dei materiali e modi di combinarli in ciascuna fibra, sarà evidente che le fibre bicomponenti non sono più un problema. Mentre in passato la progettazione di un tessuto significava cercare di ottimizzare gli attributi fissi di una fibra di base in ogni diversa applicazione, le fibre bicomponenti ora offrono un modo per progettare prestazioni ottimizzate della fibra. Ogni applicazione può ora cercare una fibra su misura per soddisfare le esigenze specifiche di quell'applicazione.