C.so G. Pella
Pella,, 16 - 13900 Biella (Italia)
Tel. (+39) 015 8493043
Fax (+39) 015 8408387
Web http://www.bi.ismac.cnr.it
Finissaggio in plasma di tessuti a maglia di lana per
il miglioramento delle proprietà antipilling
Fabio Rombaldoni
E-mail [email protected]
[email protected]
R. Mossotti, A. Montarsolo, M. Bianchetto Songia, G. Mazzuchetti
IMPRESAMODENA E RICERCA
FINISSAGGIO SUI CAPI IN MAGLIA PER MIGLIORARE LE PRESTAZIONI EST
ESTETICHE
ETICHE E FUNZIONALI
CARPI (MO), 12 marzo 2007
Agenda
Introduzione al plasma
Il plasma e la modificazione superficiale
di materiali polimerici
Il plasma in campo tessile: ricerca
ed applicazioni industriali (?)
Il plasma al CNR-ISMAC: lo strumento,
i lavori svolti ed in corso…
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MIGLIORARE LE PRESTAZIONI ESTETICHE E FUNZIONALI - CARPI (MO), 12 marzo 2007
Il plasma è il quarto stato della materia
Il plasma è un gas parzialmente o totalmente ionizzato in cui sono presenti e/o si
formano e coesistono numerose specie attive
-> particelle cariche (ettroni
(ettroni liberi, ioni positivi e negativi)
-> particelle neutre, chimicamente attive (radicali liberi e atom
atomi*i* e/o molecole*)
Il plasma globalmente risulta essere elettricamente neutro
(“quasi neutralità”
neutralità” e sfera di Debye).
Debye).
Elettroni e ioni si muovono in modo indipendente, e non sono
legati gli uni agli altri come nei rimanenti stati della materia
Presenza di portatori di carica liberi
è elettricamente
conduttivo
quarto stato
della materia
NASA - http://www.nasa.gov
interagisce fortemente con
i campi elettromagnetici
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Da Crookes…
Crookes…
1879 - Il chimicochimico-fisico britannico William Crookes identifica il quarto
stato della materia, chiamandolo “radiant matter”
matter” (studi sulla conduzione
dell’elettricità nei gas rarefatti).
1928 - Il chimicousa per la prima
chimico-fisico statunitense Irwing Langmuir
volta pubblicamente il termine “plasma”, nel suo “Oscillations
“Oscillations in Ionized
Gases”
Gases” pubblicato nei “Proceedings
“Proceedings of the National Academy of Sciences”.
Sciences”.
1955 - La Conferenza di Ginevra “Atoms for peace”
peace” sancisce l’inizio
degli studi e dello sviluppo di tecnologie per lo sfruttamento pacifico
pacifico
dell’energia nucleare (fusione nucleare).
1957 - Viene istituita l’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (IAEA).
Fine anni Cinquanta - Cominciano i primi studi sugli effetti di un campo
magnetico sui gas ionizzati (es. della ionosfera) compiuti dal fisico
fisico svedese
Hannes Alfvén
(sviluppo della magnetoidrodinamica).
magnetoidrodinamica).
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…fino ai giorni nostri: “Plasmas
“Plasmas are everywhere!”
everywhere!”
Il plasma costituisce nell’universo oltre il 99%
della materia (es. Sole, stelle e nebulose).
Invece, sulla Terra la presenza di plasma è
relativamente rara (es. fulmini e aurore).
Coalition for Plasma Science - http://www.plasmacoalition.org
Le tecnologie al plasma sono utilizzate già da
tempo in molti processi produttivi per diverse
applicazioni:
-> illuminazione
-> trattamento e smaltimento dei rifiuti
-> trattamento e rivestimento di superfici
-> funzionalizzazione di materiali
-> microelettronica e optoelettronica
-> sterilizzazione
-> packaging alimentare
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Lo stato plasma
-> viene raggiunto spontaneamente nella materia in equilibrio termodinamico
termodinamico a T ≥ 104 °C
quando l’l’agitazione termica è sufficientemente alta da permettere un’
un’elevata ionizzazione;
-> per sistemi fuori dall’
puòò realizzare ogni qualvolta esistano agenti eccitatori
dall’equilibrio si pu
(es. fotoni o flussi di particelle) con energie ≥ minime energie di ionizzazione.
La
->
->
presenza di particelle cariche libere cambia drasticamente il comportamento della materia:
materia:
1/3 ), che decrescono ∝ 1/r2
forze coulombiane a lungo raggio ( r >> ncar−1/3
1/3 ) tipiche della materia neutra
forze di interazione a corto raggio ( r << nneu−1/3
Quando il sistema materiale è sufficientemente grande perché
perché siano molte le particelle
interagenti a lungo raggio, la materia acquista un comportamento collettivo che sovrasta
l’agitazione termica e il moto browniano,
browniano, tanto più
più prevalente quanto maggiore è il numero di
particelle cariche interagenti (cresce ∝ r3).
Le particelle ”sentono”
sentono” il campo elettromagnetico medio e seguono moti mediamente ordinati.
ordinati.
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Ordini di grandezza dei plasmi
Il fattore essenziale per definire
un plasma è la presenza di
cariche libere:
libere: un plasma non sarà
sarà
caratterizzato fisicamente dalla
densità
densità e dalla temperatura
separatamente, ma tramite una
loro combinazione che assicuri la
sostanziale presenza di fenomeni
di ionizzazione.
ionizzazione.
Plasma Science and Technology
http://www.plasmas.gov
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Come ottenere materia allo stato plasma
IONIZZAZIONE TERMICA
Una qualsiasi sostanza, portata ad una elevata temperatura,
temperatura, passa allo
stato plasma, grazie alla scissione degli atomi in seguito agli urti che
avvengono fra molecole e atomi oltre che con gli ioni e con elettroni
già
già presenti. Affinché
Affinché una sostanza si ionizzi, occorre che l’l’energia
cinetica relativa delle particelle che si urtano sia superiore all
all’ll’energia di
legame dell’
dell’elettrone più
più labile nell’
nell’atomo o nella molecola.
FOTOIONIZZAZIONE
Irraggiando una sostanza con un fascio luminoso di
sufficiente energia si ha la scissione degli atomi in
conseguenza all’
all’assorbimento di quanti di luce.
luce.
<- la ionosfera è uno strato di plasma nell’
nell’atmosfera della
Terra frutto della fotoionizzazione dovuta alla luce solare.
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La ionizzazione elettrica
In un campo elettrico sufficientemente intenso,
intenso, gli elettroni liberi, essendo accelerati
nell’
nell’intervallo fra un urto e l’l’altro, possono acquistare un’
un’energia cinetica superiore all’
all’energia
di legame degli elettroni atomici, sufficiente a provocare un processo di ionizzazione con la
conseguente liberazione di nuovi elettroni.
Il fenomeno della ionizzazione in laboratorio,
laboratorio, per la
produzione di plasma, può
può essere ottenuto per combustione,
laser, reazioni nucleari controllate ma nella maggior parte
dei casi si ottiene per forti scariche elettriche…
elettriche…
…che possono essere generate dal
trasferimento di potenza da un campo
elettrico agli elettroni che compongono i gas.
gas.
Lo stato di plasma è mantenuto dall’
dall’equilibrio
tra produzione (IONIZZAZIONE) e perdita
(NEUTRALIZZAZIONE) di particelle cariche.
PLASMA Team
http://www.plasmateam.com
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I plasmi di interesse industriale: termico…
plasmi termici (di equilibrio)
-> temperature ioniche ed elettroniche pressoché uguali
-> prodotti ed operativi a più alte pressioni (≥ 1 bar)
-> la densità
densità del gas che viene portato allo stato di plasma è abbastanza elevata, dunque il
cammino libero medio è piuttosto limitato e di conseguenza il numero di urti tra i componenti
del plasma elevato
-> elevata frequenza di collisioni permette un efficace scambio di energia ed il plasma può
può
raggiungere l'equilibrio termodinamico locale
-> raggiungimento di temperature molto elevate
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…e freddo
plasmi freddi (di non equilibrio o LTP)
-> temperature elettroniche (103-104 °C) maggiori delle temperature ioniche (Tambiente)
-> prodotti ed operativi a più basse pressioni
-> il cammino libero medio aumenta e la frequenza delle collisioni tra i diversi componenti del
plasma diminuisce, comportando una non efficace ridistribuzione dell’energia (non equilibrio)
-> il grado di ionizzazione ne/N0 si mantiene basso (da 10-4 a 10-7) per cui la componente
elettronica contribuisce in misura minima alla energia termica dell’
dell’intero gas
-> il trasferimento di energia cinetica tra elettroni e specie pesanti
pesanti per urto elastico è un
processo piuttosto lento, poiché
poiché solo una piccola frazione dell’
dell’energia cinetica elettronica
viene trasferita alla specie pesante nell’
nell’urto a causa della grande differenza di massa
-> la temperatura media del plasma risulta sufficientemente bassa (≤ 100°
100°C).
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Applicazioni industriali del plasma: oggi e domani
-
Fabbricazione di circuiti integrati a semiconduttore e altri strumenti
strumenti elettronici
Produzione di circuiti elettronici e interruttori/deviatori per alta potenza
Indurimento di utensili, stampi e metalli industriali
Produzione di materiali biocompatibili
Produzione di imballaggi per prodotti farmaceutici
Depositi anticorrosione, di barriera termica e di isolamento elettrico
elettrico
Lavorazione di ceramiche ad alte prestazioni
Produzione di nanostrutture e cluster iperpuri
Produzione di nuovi materiali e prodotti chimici
Raffinazione di materiali
Stampaggio di film polimerici
Trattamento e bonifica di rifiuti speciali (tossico(tossico-nocivi)
speciali))
Taglio rapido e saldatura di materiali (acciai o leghe speciali
Produzione di supporti magnetici per registrazione
Lavorazioni meccaniche di precisione
Associazione Italiana del Vuoto
Lampade per illuminazione e display ottici
http://www.aiv.it
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La modificazione superficiale dei materiali ed il plasma
La modificazione superficiale dei materiali polimerici è una delle tecniche utilizzate per
proprietàà di superficie.
ottenere polimeri funzionali controllando le loro propriet
Per essere tale deve lavorare modificando solo gli strati superficiali,
superficiali, senza intervenire sugli
strati più
più interni (bulk) del materiale; idealmente lo strato modificato dovrebbe
dovrebbe essere un
monolayer della superficie del polimero di dimensione molecolare, ed il bulk del materiale non
dovrebbe mai venir modificato.
modificato.
Attualmente, si ottiene principalmente con metodi chimici convenzionali
-> impatto ambientale negativo (utilizzo di sostanze chimiche tossiche);
-> elevati consumi energetici e di solventi.
solventi.
Il plasma è una tecnologia emergente dalle enormi potenzialità
potenzialità
-> basso impatto ambientale;
ambientale;
-> basso consumo di energia e di gas di processo;
processo;
-> possibilità
possibilità di modificare le proprietà
proprietà di superficie di qualsiasi materiale;
materiale;
-> modifica della superficie (non del bulk).
bulk).
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Interazione tra plasma e materiali polimerici
Il plasma contiene specie attive capaci di catalizzare
reazioni chimiche e fisiche alla superficie dei polimeri
-> alla superficie avvengono reazioni di modificazione che
causano l’l’alterazione delle proprietà
proprietà e della morfologia
superficiali,
superficiali, in modo transitorio o permanente
plasma polymerization
Le
->
->
->
->
trattamento al plasma
Quando il plasma interagisce con molecole organiche in fase
vapore, si formano polimeri, e tutte le superfici dei substrati
“esposti”
esposti” al plasma sono ricoperte da tali polimeri.
interazioni principali tra plasma e materiali polimerici possono portare a:
reazioni di impiantazione di atomi (presenti nel plasma) nella superficie polimerica
generazione di radicali (nelle catene polimeriche)
reazioni di formazione di polimeri (detti per la loro peculiarità
peculiarità plasmaplasma-polymers)
polymers)
reazioni di etching (ablazione o degradazione)
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Interazione tra plasma e materiali polimerici (2)
La
->
->
->
reazione che viene iniziata dal plasma dipende da:
natura dei gas
livello di energia del plasma
natura dei materiali polimerici
Il plasma composto da gas inorganici come
Ar,
Ar, He,
He, H2, N2 e O2 conduce a reazioni di
impiantazione di atomi, generazione di
radicali e etching (non-polymer-forming).
forming).
Il plasma composto da gas organici
conduce a reazioni di formazione di
polimeri (polymer-forming).
forming).
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Le interazioni da un punto di vista chimico
la reazione di etching è una reazione di decomposizione
(o degradazione) dei materiali polimerici che avviene alla
superficie degli stessi
l’impiantazione è una reazione di ricombinazione tra i
radicali generati sulla superficie polimerica e i radicali
attivati dalle molecole di gas
la generazione di radicali è una reazione di
allontanamento (o sottrazione) di H dalle
catene polimeriche o una scissione di catena
(legami CC-C) tra le catene polimeriche
la deposizione di polimero è una reazione
di polimerizzazione di molecole organiche
introdotte nel plasma
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Polimerizzazione convenzionale e in plasma sono diverse
I plasmaplasma-polimeri sono diversi nella composizione chimica rispetto a quelli ottenuti tramite i
processi chimici di polimerizzazione tradizionali, anche se vengono usati gli stessi monomeri.
monomeri.
Il processo di polymerpolymer-forming nella polimerizzazione in plasma
non è mai una reazione a catena tramite gruppi polimerizzabili
polimerizzabili..
I frammenti molecolari presenti in fase plasma si possono combinare
combinare tra di loro, dando origine a
un prodotto ad alto peso molecolare che si deposita in forma di strato
strato sottile (qualche nm).
nm).
Rispetto alla polimerizzazione
convenzionale, quella in plasma dà
dà
origine ad un composto avente alto
peso molecolare, caratterizzato
dall’
dall’unione di numerosi frammenti
diversi generati dalla frantumazione
del medesimo precursore (assenza di
una unità
unità ripetitiva ben identificabile).
monomer
conventional polymer
plasma polymer
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La polimerizzazione in plasma: complessità
Il processo vero e proprio è molto complesso
e non ancora del tutto compreso.
La struttura dei polimeri depositati non è ben definita come quella dei polimeri convenzionali,
e dipende da molti fattori
condizioni di processo
ë forma del reattore
ë potenza di eccitazione
ë flusso del monomero
ë frequenza di eccitazione
ë pressione nella camera di reazione
caratteristiche del materiale
ë natura
ë temperatura
ë forma
ë potenziale della superficie
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Il plasma ed il tessile
SCOPO
Conferire proprietà
proprietà funzionali del tutto nuove alle
superfici di materiali e fibre polimeriche tessili
Il plasma agisce come catalizzatore per la sintesi di nuove molecole superficiali con
caratteristiche completamente diverse rispetto a quelle iniziali,
iniziali, proprie del bulk del materiale.
PROPRIETA’
PROPRIETA’
coinvolge solo gli strati
superficiali del substrato
non altera le proprietà
proprietà fisico–
fisico
meccaniche generali del tessuto
può
può essere applicato dalla fase di pretintura alla fase di finissaggio, con un basso impatto
ambientale, rendendo pipiùù efficaci i prodotti chimici utilizzati per nobilitazione e finissaggio
finissaggio
permette di ottenere facilmente composti chimici reattivi
che non sono disponibili con gli attuali processi chimici
è compatibile con una
lavorazione in continuo
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Le potenzialità in campo tessile
I trattamenti al plasma in campo tessile sono ancora poco diffusi a livello industriale.
industriale.
Potenzialità
Potenzialità: alcuni processi, che sono ormai impiegati correntemente per il trattamento
materiali
teriali tessili
superficiale dei materiali, possono essere applicati anche ai ma
->
->
->
->
incisione, rimozione di uno strato superficiale
ossidazione dello strato superficiale;
superficiale;
deposizione sul tessuto di film sottili;
sottili;
innesto di gruppi funzionali per modificare le
e pulizia della superficie delle fibre;
fibre;
proprietà di superficie.
superficie.
Alcune proprietà
proprietà superficiali si prestano particolarmente a essere modificate:
assorbimento di acqua e bagnabilità
bagnabilità
idrorepellenza e oleorepellenza
resistenza all’
all’usura
antistaticità
antistaticità e biocompatibilità
biocompatibilità
…
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Effetti su fibre e materiali tessili
Al momento le applicazioni più
più richieste
riguardano i trattamenti della lana e dei
tessuti sintetici fabbricati con nylon,
poliestere, polipropilene, puri o in mista con
il cotone.
Nuovi Tessili Magazine on-line
http://www.technica.net/NT/welcome.html
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La questione della pressione… un accenno
Problema: non si vogliono modificare le caratteristiche di base dei materiali tessili
-> si ricorre ai plasmi “freddi” che permettono il trattamento di materiali anche con basso
punto di fusione (es. PP e PE) senza arrecare danni (es. termodegradazione dei polimeri).
a bassa pressione
☺ facilità
facilità nell’
nell’ottenimento del plasma
☺ scarica omogenea ed uniformità
uniformità dei
trattamenti
☺ ambiente “pulito”
pulito” e risultati più
più
facilmente controllabili e riproducibili
☺ tecnologia molto studiata
alta complessità
complessità per passaggio a
processi industriali in continuo
(tendenzialmente processi batch)
batch)
introduzione di una ulteriore fase di
lavorazione nel ciclo di produzione
atmosferico
☺ riduzione dei costi impiantistici
☺ possibilità
ossibilità di trattare tessuti, fili e
fibre direttamente in linea
☺ maggiore semplicità
semplicità impiantistica
tecnologia ad oggi meno studiata
azione discreta (caratteristiche
filamentari)
filamentari) su una superficie piana e
quindi trattamento non uniforme
necessità
necessità di utilizzo di potenze
relativamente basse
elevato consumo di gas
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Il CNRCNR-ISMAC di Biella
1969 -> Centro Ricerche e Sperimentazione Laniera “O. Rivetti”
Rivetti” - Accordo CNRCNR-UIB
1982 -> Istituto di Ricerche e Sperimentazione Laniera “O. Rivetti”
Rivetti”
2002 -> ISMAC Sede di BIELLA - Unione con “Istituto di chimica delle macromolecole”
macromolecole” di
Milano e con “Istituto di studi chimicochimico-fisici di macromolecole sintetiche e naturali”
naturali” di Genova
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L.A.T.T. – Laboratorio di Alta Tecnologia Tessile
Network di strutture di ricerca finalizzato allo
sviluppo di prodotti e processi tessili innovativi
(coco-finanziamento Regione Piemonte).
Tematica di ricerca: studio del processo di funzionalizzazione di materiali tessili con plasma.
plasma.
“sostituire i processi di finissaggio chimico nei quali attualmen
attualmente
te si utilizzano resine reattive
epossidici,, con trattamenti al plasma, usando gas fluorurati
fluorurati,,
con monomeri alogenati ed epossidici
proprietàà antifiamma in bassa concentrazione, in condizioni blande e
silossani e monomeri con propriet
inquinanti””
controllate e senza la produzione di reflui inquinanti
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Lo strumento
Progettato e assemblato su specifiche dell’
dell’IFP (MI)
Plasma a bassa pressione (“
(“sotto vuoto”
vuoto”)
Camera di reazione in acciaio inossidabile, in cui sono
disposti due elettrodi cilindrici
Generatore RF (13.56 MHz,
MHz, potenza nominale 600 W)
Rete di adattamento
Sistema di vuoto (una pompa rotativa ed una pompa
turbomolecolare,
turbomolecolare, fino a pressioni dell’
dell’ordine di 10-3 mbar)
mbar)
Sistema di flussimetri,
flussimetri, controllati in automatico, per
l’iniezione dei gas di processo
Rullo portaporta-campione (30 cm x 30 cm)
in grado di ruotare a velocità
velocità costante
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Cosa abbiamo fatto
-> Trattamenti su LANA
tessuti a maglia
tessuti tramatrama-catena
La lana si presenta come un interessante substrato per
modificazioni superficiali con tecniche al plasma per la
presenza di uno strato superficiale (epicuticola
(epicuticola)
epicuticola) ricco di
lipidi e gruppi funzionali ionizzabili.
Potenziale teoricamente illimitato per modificare le
caratteristiche di superficie di un materiale tessile laniero
-> antifeltrabilità
antifeltrabilità
-> tingibilità
tingibilità
-> idrorepellenza
-> antianti-soiling
-> “mano”
mano”
-> antianti-pilling
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Il fenomeno del pilling
Rappresenta un serio problema per l’l’industria tessile, ed i meccanismi di formazione e i fattori
che lo influenzano sono stati oggetto di studio fin dagli anni ’50.
Processo fisico che avviene sulla superficie del tessuto e che
porta alla formazione di piccole sfere irregolari di fibre.
_manufatti fabbricati con fibre discontinue
_tessuti a maglia
All’
All’origine vi sono delle sollecitazioni meccaniche ripetute di sfregamento, di pressione
dall’
dall’esterno e d’
d’attrito interfibra -> i processi per ridurre il pilling dovrebbero:
ridurre la pelosità
pelosità del filato sulla superficie del tessuto
modificare il coefficiente di attrito interfibra
ridurre la mobilità
mobilità delle fibre nel filato
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I polimeri siliconici
Polimeri basati su una catena SiSi-O e gruppi funzionali organici legati agli atomi di Si
es. polidimetilsilossano (PDMS)
http://www.wikipedia.org
Bassa interazione chimica intermolecolare rispetto ad altri polimeri organici
_ maggiori angoli di legame SiSi-O-Si
_ maggiori lunghezze dei legami SiSi-O e SiSi-C
libertàà di rotazione attorno a Si-> maggiore libert
Si-0 e SiSi-C
-> riduzione congestione sterica CH3-Si
Aggraffati su un substrato fibroso…
fibroso…
riduzione attrito interfibra
modifica mano
diminuzione viscosità
viscosità e tensione superficiale
elevata flessibilità
flessibilità catene polimeriche
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L’applicazione del plasma alla riduzione del pilling
Molti composti organosiliconici,
organosiliconici, in particolare l’esametildisilossano (HMDSO), miscelati con ossidanti
(O2) e/o gas nobili (Ar
(Ar,
Ar, He)
He) sono usati come precursori di film siliconici nella deposizione
assistita da plasma.
SCOPO
Depositare direttamente in plasma un film siliconico per
la riduzione del fenomeno del pilling su tessuti di lana
-> Polimerizzazione in plasma di HMDSO su tessuti di lana
“attivazione”
Pa,, 5 min)
attivazione” tramite Ar (20 sccm,
sccm, 50 W, 20 Pa
min)
polimerizzazione di HMDSO (3 sccm)
sccm) in miscela con Ar (20 sccm)
sccm) e O2 (20 sccm)
sccm)
potenze: 20÷
20÷80 W
pressioni: 22-20 Pa
tempi: 5÷
5÷9 min
HMDSO - [(CH3)3Si]2O
http://chemfinder.cambridgesoft.com
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La caratterizzazione dei tessuti trattati
-> Caratterizzazione chimica/morfologica
spettroscopia FTFT-IR
microscopia elettronica a scansione SEM
microanalisi a raggi X
-> Caratterizzazione fisicofisico-meccanica
tendenza dei tessuti alla formazione di pilling
variazioni dimensionali nel lavaggio ed asciugamento
resistenza al lavaggio
resistenza e deformazione allo scoppio
permeabilità
permeabilità all’
all’aria
rigidità
rigidità a flessione, trazione e taglio
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Analisi FTFT-IR della deposizione in plasma
stretching SiSi-O
in SiSi-O-Si
bending CH3
in SiSi-CH3
Ammide III
Banda larga, la cui altezza è
indice di intenso assorbimento
del legame SiSi-0, mentre la
maggior larghezza indica la
presenza di una catena
polimerica estesa
A pressioni più
più basse e tempi di deposizione più
più lunghi corrisponde un maggiore spostamento
della banda SiSi-O in SiSi-O-Si a numeri d’
d’onda più
più bassi -> film siliconico con caratteristiche più
più
vicine al polimero PDMS piuttosto che al monomero HMDSO.
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MIGLIORARE LE PRESTAZIONI ESTETICHE E FUNZIONALI - CARPI (MO), 12 marzo 2007
Tendenza dei tessuti alla formazione di pilling
Determinazione della tendenza dei tessuti alla formazione di pilling -> UNI EN ISO 1294512945-2
(metodo Martindale modificato) e valutazione del grado di pilling secondo una scala da 5
(nessun cambiamento) ad 1 (intenso pilling)
pilling)
I campioni trattati al plasma mostrano una diminuzione della tendenza alla pelosità e
al pilling rispetto ai non trattati. Inoltre, i trattamenti al plasma risultano più efficienti dei
trattamenti siliconici anti-pilling tradizionali (in bagno acquoso).
TRATTATO
NON TRATTATO
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Analisi FTFT-IR dei campioni sottoposti a test di pilling
Sono presenti gli assorbimenti di
SiSi-O in SiSi-O-Si nella banda
compresa tra 1000 cm-1 e 1080
cm-1, con un massimo intorno a
1050 cm-1, ad indicare la
presenza di catene polimeriche
più
più corte rispetto a quelle
presenti nel campione non
sottoposto al test di pilling.
pilling.
L’assorbimento di SiSi-CH3 a 1270
cm-1 non è più
più evidente se non
come una spalla poco accentuata
del picco dell’
dell’Ammide III.
Presumibilmente, l’azione meccanica del
potrebbe aver causato una differente
delle catene polimeriche.
test di pilling
riorganizzazione
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Verifica di eventuali danneggiamenti ed indebolimenti
Determinazione della resistenza e della deformazione allo scoppio
scoppio -> UNI EN ISO 1393813938-2
(metodo pneumatico)
maniera
iera
RISULTATO: i trattamenti al plasma non vanno a modificare in man
sostanziale le proprietà
proprietà di resistenza allo scoppio dei tessuti
i trattamenti al plasma non hanno indebolito i tessuti
a maglia da un punto di vista meccanico
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Resistenza del trattamento al lavaggio
Per verificare la resistenza del trattamento al lavaggio e quindi
quindi la permanenza del film
siliconico, i campioni trattati sono stati sottoposti a cicli di lavaggio secondo la ISO 6330,
usando la lavatrice automatica Wascator
Un ciclo 8A - 30°
30°C
Due cicli 7A - 40°
40°C (Woolmark
(Woolmark TM 31)
Il polimero depositato in
plasma non è legato al
substrato tramite forti
legami chimici
-> il lavaggio rimuove il
film siliconico
Comunque…
Comunque…
per il trattamento
tradizionale eseguito con
emulsione di PDMS il
risultato è confrontabile.
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Conclusioni e Lavori in corso…
Deposizione assistita da plasma di un film
siliconico su tessuti di lana
Diminuzione della tendenza alla pelosità
pelosità e al pilling
dei tessuti trattati rispetto ai non trattati
Nessun indebolimento dal punto di
vista fisicofisico-meccanico
Per garantire un maggior aggraffaggio del film polimerico
-> studio e verifica di condizioni operative diverse
_ modificando la miscela dei gas/monomero di processo
_ cambiando il monomero siliconico
_ attivando in maniera diversa la lana
Grazie per la vostra attenzione
Fabio Rombaldoni
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