Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Fibre: preparazione, proprietà e tecnologie di trasformazione

01QZBMB, 01QZBJM, 01QZBLI, 01QZBLN, 01QZBLP, 01QZBLS, 01QZBLZ, 01QZBMA, 01QZBMC, 01QZBMH, 01QZBMN, 01QZBMO, 01QZBMQ, 01QZBNX, 01QZBOA, 01QZBOD, 01QZBPC, 01QZBPI, 01QZBPL

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Chimica E Alimentare - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo (Automotive Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo - Torino
Corso di Laurea in Electronic And Communications Engineering (Ingegneria Elettronica E Delle Comunicazioni) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dei Materiali - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Edile - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino
Corso di Laurea in Matematica Per L'Ingegneria - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Informatica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Fisica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Del Cinema E Dei Mezzi Di Comunicazione - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 36
Esercitazioni in aula 21
Esercitazioni in laboratorio 3
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Vitale Alessandra   Professore Associato CHIM/07 36 30 12 0 5
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
CHIM/07
ING-IND/27
4
2
D - A scelta dello studente
D - A scelta dello studente
A scelta dello studente
A scelta dello studente
2018/19
Questo insegnamento vuole fornire una conoscenza delle fibre destinate ad applicazioni ingegneristiche convenzionali (materiali tessili, materiali compositi), delle loro proprietà e potenzialità per settori non tradizionali (ad esempio dispositivi biomedici o packaging). Fornendo dapprima idee di base sulle strutture e sulla sintesi dei polimeri che costituiscono le fibre di oggi e sulle tecniche di caratterizzazione chimico-fisica e meccanica, lo studente sarà in grado di riconoscere e qualificare prodotti di tipo fibroso, correlandone strutture e proprietà. Verrà inoltre fatta una panoramica dei processi per l’ottenimento di fibre (filatura) e per la loro modificazione (finissaggio, tintura), evidenziando in particolare le correlazioni tra processing e proprietà dei manufatti.
This course aims to provide an overview on the fibers applied in traditional engineering fields (textile materials, composite materials), on their properties and potential applications in innovative and non-conventional fields, such as biomedical devices or packaging. The course first provides basic ideas on the structures and the synthesis of polymers from which fibers are obtained, then describes a selection of chimico-physical and mechanical characterization techniques: in this way students should be able to qualify and identify fibrous products, relating their structures and properties. Finally the course explores the main processing technologies to obtain fibers (spinning methods) and to modify them (finishing and dying processes), evidencing the correlations between processing end product properties.
L’insegnamento porterà lo studente a conoscere: a) le strutture e le proprietà delle fibre e le loro correlazioni, b) le tecnologie di trasformazione, c) le potenzialità applicative delle fibre e dei tessili. Attraverso le numerose esercitazioni in aula, svolte individualmente e regolarmente revisionate, lo studente applicherà le conoscenze suddette per risolvere problemi pratici, ad esempio identificare la composizione di una fibra o stimare le prestazioni meccaniche di un filato. In tale modo lo studente verificherà se ha compreso gli argomenti trattati e acquisito abilità nell’applicazione di concetti e metodi a problemi originali. Tramite l’esame di materiale della letteratura di settore (ad esempio un articolo scientifico o un brevetto scelto dallo studente) ogni studente approfondirà un’applicazione delle fibre nel campo di suo interesse (ad esempio gli studenti del corso di laurea in Ingegneria Biomedica potranno indagare l’uso di fibre in un dispositivo medicale): con una relazione articolata in una parte bibliografica e una parte progettuale, svolta a piccoli gruppi, lo studente acquisirà capacità di ricerca ed elaborazione di informazioni, capacità critica e abilità di comunicazione scritta. Coniugando al lavoro individuale l’attività progettuale di gruppo, lo studente acquisirà capacità di lavorare in team.
By completing this course students will know: a) the structure of fibers, and its relationship with properties, b) the main processing methods, c) potential applications of fibers and textiles. By carrying out assignments, which are done individually in the classroom, and regularly reviewed, students will apply the acquired knowledge to solve practical problems, such as the identification of a fiber composition or the prediction of the mechanical performance of a textile material. Students can thus verify if the covered topics have been deeply understood and apply theoretical knowledge and methods to original problems. Students will examine the scientific literature, such as a scientific paper or a patent, on a specific application field of fibers of their choice (for example, Biomedical Engineering students can focus their work on fibers applied to biomedical devices), and, divided into small groups, will complete a short report made of a bibliographic part and a design part. They will thus acquire abilities in data acquisition and processing, critical discussion and written communication. Moreover, this project will allow them to develop their team working skills.
Nozioni di chimica, nozioni di scienza dei materiali.
Basic concepts of general chemistry and material science.
• Classificazione di fibre, microfibre e nanofibre: caratteristiche geometriche, proprietà chimico-fisiche e strutturali. • Strutture dei polimeri che costituiscono le fibre di oggi, con alcune nozioni della chimica per la loro sintesi. • Morfologie delle fibre polimeriche e tecniche di caratterizzazione microscopica e spettroscopica. • Proprietà chimico-fisiche dei polimeri in forma di fibra. • Proprietà meccaniche delle fibre. • Tecnologie di filatura: wet spinning, dry spinning, melt spinning, electrospinning. • Trattamenti superficiali di fibre: proprietà delle superfici polimeriche e metodi di modificazione, sizing. Idee di base su colore e coloranti, agenti di finissaggio per il tessile. • Presentazione delle principali classi di fibre, delle loro strutture chimiche, delle loro proprietà principali, dei processi di lavorazione e delle applicazioni per il tessile tradizionale, per il tessile innovativo, per i compositi e per gli ‘smart materials’. In particolare verranno trattate: - Fibre naturali (fibre proteiche: lane, sete; fibre cellulosiche: cotoni, canape, lini), con considerazioni su impiego di biomasse da scarto per la loro produzione; - Fibre artificiali tradizionali (nylon, poliesteri, acrilici, poliolefine, elastomeri), con discussione del loro impatto ambientale; - Fibre speciali (aramidiche, fibre di carbonio, nanotubi di carbonio), con analisi del loro impatto ambientale. • Nozioni di base sulla letteratura scientifica e la ricerca bibliografica.
• Classification of fibers, microfibers, nanofibers: geometrical characteristics, structures, physico-chemical properties. • Structures of polymers that constitute current fibers, with some basic concepts of the chemistry for their synthesis. • Morphologies of polymeric fibers, and microscopic and spectroscopic characterization techniques. • Physico-chemical properties of polymeric fibers. • Mechanical properties of fibers. • Spinning processes: wet spinning, dry spinning, melt spinning, electrospinning. • Fibers surface treatments: properties and modification techniques of polymeric surfaces, sizing. Basics on color, dying processes and textile finishing. • Description of the main classes of fibers, their chemical structures, properties, manufacturing processes and applications as conventional and innovative textile materials, composite materials and smart materials. In particular, will be introduced: - Natural fibers (animal fibers, i.e. wool, silk; cellulosic fibers, i.e. cotton, hemp, linen). The use of biomass from waste for their production will be considered; - Traditional man-made fibers (nylon, polyesters, acrylics, polyolefins, elastomers). Their environmental impact will also be considered; - Special fibers (aramids, carbon fibers, carbon nanotubes). Their environmental impact will also be considered. • Basics on the scientific literature and on the bibliographic search are also presented.
L’insegnamento prevede lezioni frontali sui vari argomenti; interverranno in aula anche docenti stranieri ed esperti del settore tessile. Ci saranno esercitazioni da svolgere in aula su ciascun argomento affrontato (elaborati scritti individuali), completate da lavoro a casa: esse consistono in soluzioni di problemi, analisi di dati e reperimento di fonti di letteratura, e verranno revisionate e valutate. Il lavoro di revisione periodico permetterà di seguire in itinere se lo studente ha compreso gli argomenti trattati ed acquisito abilità nell’applicazione di concetti e metodi a problemi originali. Ad ogni studente verrà richiesto di svolgere in gruppo una relazione (progetto di gruppo) su un tema inerente il programma, articolata in una parte bibliografica e una parte progettuale. In tale modo gli studenti potranno acquisire capacità di reperimento dei dati e loro elaborazione, oltre ad abilità di trasferimento al progetto delle conoscenze apprese durante le lezioni. Coniugando il lavoro individuale con l’attività progettuale di gruppo, lo studente acquisirà capacità critica, abilità di comunicazione scritta e capacità di lavorare in team. Sarà programmata una visita ad un’azienda del settore tessile.
The course includes weekly lectures on different topics; some lectures will also be given by foreigner teachers and experts in the textile field. Students will be asked to complete assignments (written papers that are done individually in the classroom) and homeworks on each topic of the course: they consist in solving problems and exercises, analyzing data and searching bibliographic documents, and they are reviewed and evaluated. This periodic review procedure will allow to monitor the learning process, verifying if students have understood the covered topics of the course and acquired skills in the application of theoretical knowledge and methods to original problems. Each student will be required to complete a group report on a topic related to the course program, including both a bibliographic part and an innovative project part. In this way, data acquisition and processing skills, as well as the ability of transfer of knowledge to a design project, will be acquired. By combining individual work with a group project activity, the students will acquire critical discussion and written communication skills and the ability to work as a team. A visit to a textile plant will be scheduled.
Dispense preparate dal docente e altro materiale sarà messo a disposizione durante lo svolgimento del corso. Un testo di riferimento: Kaplan N.S., A Practical Guide to Fibre Science. Abhisek Publications 2009 (e-book presente nel catalogo della Biblioteca del Politecnico). Diversi argomenti dell’insegnamento sono descritti in alcuni testi presenti nelle collezioni del Politecnico, ad esempio: Mattila H., Intelligent textile and clothing. Woodhead Pub. 2006 Hu J., Adaptive and Functional Polymers, Textiles and Their Application.s World Scientific & Imperial College Press 2011 Pan N., Functional Textiles for improved performances, protection, health. Woodhead Pub. 2011
Handouts will be available throughout the course. A reference textbook: Kaplan N.S., A Practical Guide to Fibre Science. Abhisek Publications 2009 (e-book available at the Politecnico Central Library). Several topics of the course are found in the following books, available at Politecnico Libraries: Mattila H., Intelligent textile and clothing. Woodhead Pub. 2006 Hu J., Adaptive and Functional Polymers, Textiles and Their Application.s World Scientific & Imperial College Press 2011 Pan N., Functional Textiles for improved performances, protection, health. Woodhead Pub. 2011
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato scritto individuale; Progetto di gruppo;
Exam: Written test; Individual essay; Group project;
La verifica dell’apprendimento avverrà tramite una prova scritta di 45 minuti, senza uso di appunti o libri: consisterà in 4-5 domande e 2 problemi. Essa intende accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma del corso e la capacità dello studente di applicare i concetti e i metodi presi in esame per la soluzione di esercizi. Per chi può essere presente in aula, saranno anche oggetto di valutazione gli elaborati individuali delle esercitazioni e una relazione su un argomento concordato con il docente, svolta a piccoli gruppi. Il voto finale deriva dalla media pesata delle varie valutazioni: 30% prova scritta; 40% esercitazioni; 30% progetto di gruppo.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Individual essay; Group project;
The grade is determined by a written test: 45 minutes, closed-book and closed-notes examination, 4-5 questions and 2 problems. The test will assess the knowledge of the topics listed in the course syllabus and the ability of students to apply it to solve problems and exercises. For the students that will follow the course coming to classroom, the assignments (carried out individually) and the report on a specific subject agreed with the teacher (carried out in small groups) will also be evaluated and graded. The final grade is the weight average of the different marks: 30% written test, 40% assignments, 30% group project.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Esporta Word


© Politecnico di Torino
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino, ITALY
Contatti