L'insegnamento fornisce una panoramica sulle fibre tecniche. Si presenteranno le proprietà dei materiali, le tecnologie di produzione e le applicazioni delle fibre tecniche, con particolare enfasi ai più recenti sviluppi nel campo dei compositi, dell'abbigliamento sportivo e protettivo.

Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze sui materiali polimerici high-performance in forma di fibre e le loro applicazioni nel settore dei materiali compositi, nelle materiali per lo sport e la protezione. Lo studente sarà in grado di selezionare le fibre più adatte per le varie applicazioni. Avrà acquisito conoscenze sui processi di trasformazione delle fibre in fili e tessuti. Lo studente avrà appreso il ruolo dell'abbigliamento nel bilancio termico del corpo umano.

Conoscenza della chimica dei polimeri

Definizione e scopo dei tessili tecnici e storia del loro sviluppo. Analisi del mercato. Definizione delle proprietà meccaniche dei tessili (6 ore)
Fibre ad alte prestazioni (20 ore)
- fibre meta-aramidiche: struttura, polimerizzazione, filatura, processi post-filatura, applicazioni nel settore della protezione alla fiamma e al calore.
- fibre ottenute da polimeri a cristalli liquidi: cristalli liquidi liotropici e termotropici. Filatura Dry-jet wet spinning.
- fibre para-aramidiche, fibre ottenute da polimeri a cristalli liquidi eterociclici (PBO Zylon, PBT). Fibre ottenute da co-poliesteri aromatici (Vectran). Applicazioni dei polimeri a liquidi cristallini nella protezione e nei compositi
- Polietilene ad altissimo peso molecolare (Dyneema). Gel spinning. Superdrawing.
- fibre di carbonio: applicazioni nei compositi.
Uso di fibre nei materiali compositi, effetto dell'interallacciamento delle fibre sulle proprietà del composito
Protezione dal calore e dalla fiamma: fibre flame retardant ((Basofil, Kynol, arimid, modacrylics), trattamenti flame retardant su fibre convenzionali ( sistemi intumescenti, trattamenti su cotone, viscosa e lana).
Fibre e tessuti per l'abbigliamento sportivo: introduzione al comfort termo-fisiologico. Effetto dell'ambiente, del metabolismo e dell'abbigliamento sul comfort. Criteri per la progettazione dei capi sportivi: risalita capillare, gestione del liquido da parte del tessuto, permeabilità all'aria e al vapore, resistenza termica. Modelli per la predizione del comfort: modello di Fanger, bilancio termico al corpo umano (20 ore).
Smart textiles (14 hours): polimeri stimuli-responsive per smart textiles, materiali a cambiamento di fase, Wearable technologies: integrazione dell'elettronica nel tessuto.

Il corso è composto di lezioni frontali (48 ore) e da lavoro di gruppo (12 ore). Durante il lavoro di gruppo gli studenti focalizzeranno la loro attenzione su applicazioni specifiche delle fibre tecniche (per es. tessili per applicazioni agricole e forestali) e prepareranno una presentazione che verrà discussa in classe insieme al docente e ai compagni.

AA.VV. Textiles for Sporswear, Woodhead publishing, 2016
AA.VV. Handbook of Technical Textiles, Woodhead Publishing, 2015
AA.VV. Smart textiles for Protection, Woodhead Publishing, 2013

Esame scritto (1.5 ore) composto da tre domande aperte sugli argomenti del corso senza consultazione di libri o appunti. Voto massimo dello scritto 24/30. I restanti 6 punti vengono assegnati alla presentazione del lavoro di gruppo.