FILATURA

FILATURA (XV, p. 264; App. I, p. 595)

Preparazione alla filatura. - Nel ciclo di lavorazione cardata delle fibre a taglio laniero si sono realizzati negli anni Sessanta e Settanta vistosi progressi nella preparazione delle miste e negli assorbimenti di carderia. Nella battitura, per es., è ormai del tutto desueto il sistema manuale, limitato al caso di miste di piccola entità; al suo posto si sono diffusi i sistemi di battitura e preparazione in cui tutte le fasi di lavorazione avvengono in serie su linee continue con trasporto del materiale per via pneumatica e con alimentazione e scarico automatico delle varie macchine inserite nella linea di lavoro (apritoio, carda-lupo, battitoio mescolatore, dispositivo oliatore, eventuale imbisacciatrice); in particolare il trasporto pneumatico è realizzato tramite tubazioni in lamiera, in cui ventilatori e aspiratori centrifughi creano correnti d'aria forzate.

Negli assortimenti di carderia sono ormai generalizzate altezze di lavoro di 2500 ÷ 3000 mm, il collegamento automatico fra le carde, l'adozione di pettini staccavelo vibranti fino a 2500 ÷ 3000 colpi al minuto, l'impiego di caricatrici-pesatrici di precisione per garantire uno stoppino di titolo costante. Per quanto riguarda le guarnizioni delle carde sino a qualche anno or sono venivano impiegate in prevalenza quelle di tipo elastico, ma oggi vengono usate, con sempre maggior frequenza, anche guarnizioni rigide, specie quando si lavorano miste con prevalenza di fibre sintetiche; per gli assortimenti di carde da pettinato, le guarnizioni rigide sono ormai universalmente adottate.

Nel ciclo di lavorazione pettinata delle fibre a taglio laniero, notevoli i miglioramenti costruttivi apportati agli stiratoi, ai finitori e ai banchi a fusi. Gli stiratoi pluritesta del passato sono stati completamente sostituiti dagli stiratoi monotesta moderni e ad alta velocità; attualmente l'intersecting a vitoni è ancora competitivo e permette velocità d'uscita sui 200 m/min, contro i 30 ÷ 35 m/min normali negli anni Cinquanta, ma hanno già una buona diffusione gli stiratoi a pinzatura elastica, quelli con barrette comandate a catena, quelli a testa rotante, tutte varianti che permettono una velocità di lavoro da 300 a 500 m/min. In ogni caso le macchine sono diventate progressivamente più integrate di dispositivi automatici e accessori: autoregolatore per assicurare una maggior uniformità nel titolo dello stoppino uscente, aspirazione totale sugli organi di stiro e controllo, scarico automatico delle confezioni d'uscita, segnalatori delle diverse cause di fermata, ecc. Inoltre mentre la preparazione classica, sino alla fine degli anni Cinquanta, si eseguiva tramite un grande numero di passaggi su stiratoi che via via affinavano il titolo dello stoppino, oggi il numero di passaggi che precedono quello finitore si è drasticamente ridotto per il migliorato controllo delle fibre nel campo di stiro. Il passaggio di finitura, precedente la f. vera e propria, viene eseguito su finitore o banco a fusi. Nel primo caso la macchina impartisce allo stoppino una falsa torsione, nel secondo una vera torsione. I perfezionamenti ultimamente apportati a queste macchine hanno permesso in generale significativi incrementi di sviluppo allo stoppino uscente e maggior regolarità del semilavorato.

Nel ciclo di lavorazione della preparazione alla f. per fibra a taglio cotoniero, l'evoluzione tecnologica ha consentito di sostituire alle tradizionali linee discontinue linee di battitura continue, con macchinario tradizionale collegato pneumaticamente, oppure sistemi di alimentazione diretta delle carde con fiocchi.

Nelle carde per cotone, rispetto a 12 ÷ 15 anni or sono, la produzione è stata aumentata del 300 ÷ 400% (oggi sono possibili produzioni di 60 ÷ 80 e fino 100 kg/h) e anche su questa macchina si è applicato un autoregolatore per il controllo del titolo sul nastro uscente.

Sugli stiratoi per fibre a taglio cotoniero questi i principali miglioramenti apportati negli ultimi anni: applicazione dell'autoregolatore, perfezionamento dei sistemi di stiro, incremento delle velocità d'uscita (oltre 500 m/min), adozione di dispositivi accessori per la pulizia nei punti nevralgici e per il cambio automatico delle confezioni d'uscita. Il banco a fusi infine è stato costantemente migliorato meccanicamente, ma è tuttora una macchina con una produzione oraria limitata, ed esso continua a essere impiegato negl'impianti con filatoi ad anello, mentre nei sistemi non convenzionali di f. (cfr. più avanti) esso è abolito in quanto si alimentano i filatoi direttamente da nastro di stiratoio.

In margine all'argomento si ricorda infine che già oggi vengono installati impianti di preparazione alla f. quasi completamente automatizzati, dall'apriballe al filatoio; in questo campo la spinta all'automazione completa è venuta soprattutto dal Giappone, dove esistono una dozzina d'aziende con oltre 500.000 fusi ciascuna, dotate di tali modernissime e costosissime attrezzature.

Filatura. - Nella f. lo stoppino, proveniente dai banchi o dall'ultimo passaggio di stiratoio, subisce un ultimo stiro e riceve una torsione sufficiente a evitare scorrimenti delle fibre sotto tensione, in modo da formare un filato continuo, regolare e resistente, che s'incanna su un apposito supporto. Queste operazioni possono essere eseguite in modo intermittente oppure continuo. Ormai quasi del tutto abbandonati i filatoi intermittenti (selfacting), l'attenzione dei costruttori e degli utilizzatori si è indirizzata negli ultimi decenni al filatoio continuo ad anello (ring) e da pochi anni a sistemi di f. non convenzionali o addirittura a nuovi procedimenti per produrre strutture morfologicamente abbastanza dissimili dai filati tradizionali, anche se vengono offerte come alternativa a questi.

Il selfacting resiste ancora, e assai validamente, soltanto per il settore laniero cardato, e limitamente al Pratese dove sono attualmente funzionanti molte centinaia di migliaia di fusi e dove vengono continuamente installati nuovi modelli, prodotti per lo più localmente, sempre più perfezionati e produttivi (adozione di scartamenti maggiori per la produzione di grosse confezioni, aumento nella lunghezza dell'agugliata, incremento della velocità d'uscita del carro, ecc.). In generale rispetto al ring il selfacting, a parità di produzione, richiede una migliore specializzazione del personale addetto, ha un rendimento macchina inferiore, abbisogna di un'accurata manutenzione, confeziona spole più piccole e per i titoli medi e grossi richiede anche più manodopera; tuttavia, per la quota preponderante (oltre l'80%) del filato cardato di tipo pratese, appare ancora oggi insostituibile, soprattutto per la sua flessibilità e capacità di filare specie nei titoli fini qualunque mischia di fibre.

Il ring. - L'organo producente la torsione del filo è il fuso, tramite un anellino, o cursore, che corre intorno a un anello di guida, coassiale col fuso, ed è trascinato dal filo infilatovi che va avvolgendosi sulla bobina portata dal fuso stesso (fig. 1).

In effetti il numero di torsioni che in un minuto primo si distribuiscono sulla lunghezza del filo, che nello stesso tempo viene alimentata dai cilindri di stiro, corrisponde al numero di giri che il cursore compie intorno all'anello di guida in un minuto primo. Questo numero di giri non è uguale al numero di giri compiuto nello stesso tempo dal fuso, a causa delle resistenze passive che ritardano la corsa dell'anellino e che sono dovute all'attrito tra cursore e anello e alla resistenza dell'aria incontrata nella rotazione del tratto di filato che va dal guidafilo all'anellino. La differenza tra il numero di giri compiuti dal fuso e quello effettuato nello stesso intervallo di tempo dal cursore, costituisce il numero di giri d'incannatura. I sistemi di stiro adottati, in funzione essenzialmente del tipo e della lunghezza media delle fibre in lavoro, possono essere molteplici: in ogni caso oggi s'impiegano dispositivi di stiro controllato nei quali si cerca anche di migliorare la regolarità di rotazione dei cilindri superiori e il controllo delle fibre con un aumento delle pressioni. Come disposizione si può avere un'unica zona di stiro o una zona di stiro preliminare seguita da una di stiro vera e propria; inoltre lo stiro può essere controllato unicamente da cilindri (fig. 2), oppure da cilindri in collaborazione con coppie di cinghiette, ponticelli o altri dispositivi.

La f. ad anello ha compiuto, anche recentemente, notevoli progressi. Oggi si fila con il cursore che corre alla velocità dell'ordine di 50 m/sec e in casi limite sino a 70, mentre i fusi ruotano fino a 18.000 giri al minuto; di conseguenza la produzione per fuso-ora, rimasta per decenni praticamente costante, è andata aumentando notevolmente negli ultimi anni. Si cerca tuttora senza posa di migliorare queste prestazioni, ma sembra difficile superare certi valori, anche in considerazione degli alti livelli già raggiunti, poiché vi sono evidenti limitazioni meccaniche e inoltre l'assorbimento di energia cresce con legge esponenziale e oltre i 15.000 ÷ 20.000 giri al minuto esso diventa preponderante prima, e, con un piccolo ulteriore incremento di velocità, eccessivo e tale da annullare qualunque altra economia.

Più che un aumento della velocità in senso assoluto si sta pertanto cercando di perfezionare il filatoio in modo da accrescere il rendimento della macchina e la produttività del personale addetto, tramite la riduzione dei tempi morti e degl'interventi manuali e l'aumento delle assegnazioni. Tra i numerosi perfezionamenti si citano: a) semplificazione nella struttura e nell'accessibilità delle macchine; b) standardizzazione degli organi meccanici e degli accessori di ricambio; c) maggiore dimensionamento degli organi di comando della cilindrata, in funzione dei maggiori carichi; d) riduzione nella larghezza delle macchine; e) comando tangenziale dei fusi, in luogo del comando a mezzo di cinghiette messe a loro volta in movimento dalle pulegge montate sull'albero principale; f) levata automatica delle spole; g) anelli autolubrificanti; h) installazione di soffiatori-aspiratori per mantenere la macchina pulita e ridurre al minimo le rotture e l'intervento dell'operatore; i) dispositivo viaggiante per il riattacco dei fili rotti con sistema pneumatico; l) convogliatore dei tubi vuoti della rastrelliera; m) semplificazione dell'uso e delle registrazioni della macchina, con messa a punto automatica delle operazioni di fine levata; n) variazione rapida dello scartamento di stiro; o) più stretta interdipendenza tra il macchinario di f. e quello relativo alle operazioni antecedenti o successive, come l'applicazione di sistemi ad alto stiro e l'adozione di confezioni che tengono conto delle macchine a monte e a valle, o la produzione di spole formate con un incrocio atto a garantire una legatura tale da facilitare la ricerca del capofilo nei caricatori delle roccatrici automatiche.

Di particolare interesse sono i dispositivi per la levata automatica (autodoffer) e quello per il riattacco automatico dei fili rotti. I primi possono essere incorporati nel filatoio o mobili da una macchina all'altra. Un esempio dei primi è dato dal dispositivo pneumatico-meccanico della soc. Zinser (Rep. Fed. di Germania): di concezione estremamente semplice, non richiede spazio supplementare o rotaie di guida ed è in grado di eseguire la levata in 3 minuti. Tale dispositivo, individuale per ogni fronte, è costituito da bracci oscillanti fulcrati su una traversa piazzata sotto i fusi, e a detti bracci sono agganciate delle barre in cui trovano alloggio i relativi organi di presa delle spole. La successione delle fasi di lavoro nel corso della levata è la seguente: a) all'approssimarsi della fine della fusata, un nastro trasportatore porta, in posizione immediatamente sottostante alle spole piene, il necessario numero di tubetti; b) i bracci oscillanti si avvicinano ai fusi e gli organi di presa estraggono le spole piene sfilandole dall'alto; c) i bracci si allontanano e successivamente provvedono ad abbassare le spole piene depositandole sul medesimo nastro che ha portato i tubetti vuoti; d) dopo un piccolo spostamento longitudinale, i bracci sollevano i tubetti vuoti e, con uno spostamento in senso contrario, li infilano sui fusi; e) i bracci ritornano nella posizione di partenza e depositano le spole piene sul nastro trasportatore d'uscita.

Tra gli autodoffer spostabili da un ring all'altro rientra invece il carrello della soc. CIT di Milano, che viaggia lungo il fronte del filatoio e l'estrazione delle spole piene e il calzamento dei tubetti vuoti avviene in maniera continua, per intervento di organi meccanici (manine estrattrici e calzatrici) che si muovono lungo una catena solidale al carrello medesimo; anche in questo caso il tempo richiesto per una levata di circa 200 fusi si aggira sui 3 minuti.

Il dispositivo per il riattacco automatico dei fili rotti schematicamente funziona così: un carrello si sposta sul fronte del filatoio, tramite apposite rotaie, alla velocità di 10 ÷ 11 m/min e si ferma quando la cellula fotoelettrica, di cui è dotato, segnala un filo rotto; a questo punto, si arresta il ruso, e grazie a un dispositivo pneumatico, viene aspirato e afferrato il capofilo della spola, mentre un braccio meccanico lo passa sotto al cursore e successivamente un altro braccio lo unisce al fascio di fibre uscenti dai cilindri di stiro, mentre viene gradualmente rilasciato il freno del fuso, il quale riprende a ruotare; l'operazione di riparazione della rottura non richiede più di 25 secondi e soprattutto il riattacco è fatto a regola d'arte.

Non meno di una cinquantina di costruttori si cimentano nella fabbricazione dei filatoi ad anelli; siccome poi ogni costruttore presenta una gamma di almeno tre modelli, se ne deduce che le possibilità di scelta del filatore si estendono su circa 200 diversi modelli base, in almeno 1000 varianti.

Sistemi non convenzionali di filatura. - Generalità. - Numerosi negli ultimi anni sono stati i tentativi di realizzare macchine o procedimenti di f. non convenzionali, nella ricerca incessante di nuovi sistemi per costruire il filato. Appare infatti poco razionale e anche antieconomico il portare in rotazione ad altissime velocità, fino a 14.000 ÷ 15.000 giri al minuto, masse del peso di oltre 1 kg (fuso + tubetto + filato già avvolto), con i problemi di ordine dinamico e produttivistico che tale sistema comporta, per sottoporre all'operazione di stiro e inserzione della torsione un semilavorato del peso di qualche centigrammo; vi sono pertanto rapporti tra effetto e causa di 2 ÷ 5 a 100.000.

Fra i tanti tentativi, sovente non pervenuti al successo, ci si soffermerà su alcuni, o perché essi godono già di una buona diffusione su scala industriale, o perché suscettibili di una probabile buona collocazione futura. Tali sistemi di f. si distingueranno in due gruppi:

a) filatoi non convenzionali, per la produzione di filati abbastanza simili ai filati tradizionali;

b) nuovi procedimenti, per produrre strutture tessili morfologicamente dissimili o che si discostano notevolmente dai filati tradizionali.

Rientrano nel primo gruppo il filatoio open-end, il filatoio elettrostatico, il filatoio ad autotorsione, la macchina per la f. e ritorcitura contemporanea. Fanno parte del secondo gruppo il procedimento per ottenere filati senza torsione (no-twist), il procedimento Bobtex, quello per produrre i cosiddetti "fili fasciati".

Il filatoio open-end (o a fibre libere, o a capi aperti). - Concepito e realizzato per cotone e fibre corte, ha avuto dal 1970 in poi una proliferazione esplosiva: i costruttori, compresi i licenziatari, sono ormai una ventina, con soluzioni diverse e grandemente perfezionate da accorgimenti e dispositivi sempre più sofisticati. Il principio ispiratore del sistema consiste nell'interrompere la continuità dello stoppino prima di convertirlo in filato, separando le fibre tra di loro in un certo punto; in tal modo è possibile impartire torsione reale (e non falsa) alle fibre che avanzano a valle della separazione, senza che esse subiscano alcuna influenza da parte di quelle precedenti, con un rotore di piccole dimensioni, che può raggiungere di conseguenza altissime velocità di rotazione con un assorbimento di energia relativamente assai modesta.

In fig. 3 è dato un particolare del filatoio della Marzoli. La relativa unità di f., montata e prodotta dalla SKF, è rappresentata (fig. 4) da un congegno di separazione del nastro di fibre, composta da: cilindro di alimentazione, a, e di pressione, b, cilindro di apertura, c, con guarnizioni a dente di sega, rotore, d, camera di raccolta dei cascami, e, parete di scorrimento, f, cilindri di estrazione, g. Il vero elemento che impartisce la torsione è il rotore, dotato di una ventola come sorgente di depressione. Il materiale è fornito al cilindro di apertura sotto forma di nastro e le fibre, nella zona in cui il cilindro, c, lambisce il canale che collega questo con il rotore, lasciano la guarnizione per effetto della forza centrifuga e della corrente d'aria; grazie a tale corrente le fibre vengono accelerate e quindi cadono sulla parete di scorrimento (superficie di raccolta) del rotore dove formano un nastro di fibre parallelizzate. All'avviamento della macchina l'estremità libera del filato, aspirata nella camera, viene pressata dalla forza centrifuga sulla superficie di raccolta: di conseguenza detta estremità, ruotando fra superficie di raccolta e canale di estrazione, provvede ad avvolgere le fibre adiacenti. Durante l'estrazione lo stoppino di fibre è ritorto in forma di filato e il senso di torsione è determinato dal senso di rotazione della superficie di raccolta rispetto al senso di estrazione del filato dalla camera; il valore della torsione infine è dato dal rapporto fra il numero di giri dell'estremità libera del filato e la velocità d'uscita del filato nell'unità di tempo. Lo stiro avviene nel percorso compreso fra a, b e f.

Nelle più recenti realizzazioni la frequenza di rotazione del rotore può raggiungere i 70.000 ÷ 90.000 giri al minuto, a cui corrispondono velocità d'uscita del filato dell'ordine di 120 ÷ 150 m/min a seconda del titolo e del coefficiente di torsione, contro i 25 ÷ 30 di un ring tradizionale. Con l'aumento della velocità del rotore si è spostato via via verso titoli più alti il limite di convenienza del filatoio open-end, originariamente realizzato per titoli grossi, e inoltre incominciano a comparire le prime versioni di open-end per fibre lunghe, al di sopra cioè del precedente muro di 60 mm, limite oltre cui si ritenevano insormontabili le difficoltà per una f. soddisfacente e soprattutto economica. Certamente il filatoio open-end non è flessibile come il ring, tuttavia attualmente è disponibile sul mercato una crescente gamma di modelli di diversa esecuzione e quindi adatti, ciascuno, a produrre in modo ottimale un determinato tipo di filato. Ultimamente sono apparsi due filatoi open-end senza rotore: sul primo la torsione è impartita pneumaticamente, con un vortice d'aria violentissima che investe tangenzialmente, in vari punti, il filato in formazione. Nel secondo invece la torsione alle fibre libere e stirate è data per frizione a mezzo di una coppia di cilindri perforati; l'insieme delle fibre, durante la sua traslazione verso l'estremità di detti cilindri, per effetto della rotazione dei medesimi, tende a condensarsi e nel contempo riceve una forte torsione; per la combinazione di forze meccaniche e aerodinamiche, da una parte l'insieme di fibre viene continuamente rinnovato, dall'altra parte il filato via via formatosi viene richiamato e quindi avvolto su una rocca.

Di grande interesse alcuni accessori per open-end messi a punto in questi ultimi mesi: il controllo elettronico della regolarità del filato in fase di avvolgimento sulla rocca, con taglio del medesimo se l'irregolarità supera un limite predeterminato; il carrello viaggiante per ripulire periodicamente il rotore; il dispositivo per il riattacco automatico dei fili rotti.

Il filatoio open-end, oltre all'aumento della velocità di f., offre i seguenti principali vantaggi: a) a monte, riduzione nel numero di passaggi di stiro ed eliminazione del banco a fusi; b) a valle, migliorato rendimento delle operazioni complementari alla f., in quanto l'uscita avviene su rocche; c) minore ingombro, a parità di produzione, d) sensibilissimo incremento nella produttività per fuso e per addetto.

Il filatoio elettrostatico. - Presentato per la prima volta nel 1971, produce un filato simile in apparenza al tradizionale come struttura e disposizione delle fibre, vantaggio non indifferente data la resistenza di molti settori tessili ad accettare cambiamenti più o meno drastici.

Il filatoio è adatto in teoria per qualsiasi tipo di fibra, ma la macchina è ancora allo stadio di prototipo. Il suo funzionamento è schematizzato in fig. 5. Lo stoppino a passa attraverso un normale dispositivo di stiro b e, all'uscita di questo, le fibre cadono liberamente in un imbuto c collegato a un fusello di torsione d mantenuto a una tensione dell'ordine di 30.000 v. Le fibre uscenti hanno la coda pinzata dalla morsa dei cilindri di stiro, ma poiché ciascuna di esse è fortemente attratta dal fusello a forma d'imbuto, a causa della carica elettrostatica di questo, è quindi ben distesa con le punte sotto controllo. Come le fibre vengono rilasciate dai cilindri di stiro, esse tendono a precipitarsi verso l'imbuto e potrebbero arricciarsi o aggrovigliarsi ma, appena un'estremità di esse tocca l'imbuto, le fibre assumono una carica dello stesso segno e vengono così attratte verso il cilindro di stiro che hanno lasciato un attimo prima e che è collegato con la terra. Esse però non possono tornare indietro in quanto la loro punta è già stata afferrata dalle fibre adiacenti e trattenuta dalla torsione, mentre la coda, ancora libera, rimane a sua volta ben distesa fino alla totale incorporazione sul filato in formazione. Nello schema sono altresì visibili la coppia di cilindri di richiamo e, che costituisce il punto fisso che blocca la torsione, il fusello d che impartisce la torsione e che può girare a una velocità di 70.000 giri/min, infine il cilindro f su cui si forma la rocca in uscita.

Il filatoio ad autotorsione. - Studiato e realizzato espressamente per la f. della lana e delle fibre a taglio laniero, produce un filato a due capi, ciascuno alternativamente con torsione S e Z, secondo un ciclo a breve termine; il filato ottenuto non ha la struttura classica ma, per taluni usi finali, si è dimostrato adattissimo e in certi casi perfino preferibile al filato convenzionale. La macchina costruita dalla Platt (Gran Bretagna) ha superato da qualche anno lo stadio di prototipo ed è in fase crescente d'introduzione.

Questo in sintesi lo schema di funzionamento: un filo singolo (treccia) composto da fibre torte alternativamente nei sensi S e Z su brevi lunghezze, tenderà a storcersi appena possibile ma, se si affiancano due flli singoli, entrambi con la predetta torsione e liberi da ogni vincolo, essi si storceranno avvolgendosi contemporaneamente uno attorno all'altro e formando così un filato autoritorto. Allo scopo di evitare l'inconveniente di due capi che presentano nello stesso punto il tratto senza torsione, si è adottato un sistema di sfasamento del percorso che consiste nel far compiere a uno dei capi, prima dell'accoppiamento, un tratto di percorso supplementare. Nel filatoio ad autotorsione la falsa torsione è impartita grazie alla frottazione dei cilindri di stiro dotati nel contempo di un movimento di rotazione e di spostamento laterale alternato; nell'ultimo modello 1975 essi sviluppano ben 300 m/min con 1350 oscillazioni al minuto. La zona di stiro è a braccio pendolare con doppio manicotto. Questi i vantaggi: a) grandissima velocità di produzione, indipendente dal titolo; b) adattabilità per tutta la gamma di titoli; c) minimo ingombro di spazio e ridotto consumo d'energia; d) produzione di rocche direttamente sul filatoio; e) elevata produttività per addetto.

La macchina per la filatura e ritorcitura contemporanee. - Lo schema di funzionamento brevettato dalla Greenbank (Gran Bretagna) è riportato in fig. 6. Il nastro di fibre, (a in fig. 6A) stirato in un normale laminatoio b, viene filato secondo il sistema centrifugo con lo stoppino c che pende assialmente in un tubicino d spostantesi alternativamente verso l'alto e verso il basso e attorno a cui ruota a forte velocità un cilindro cavo e; nell'interno di esso si raccoglie stratificandosi il filato così formato, dotato di vera torsione e con struttura simile a quella di un filato convenzionale. Quando il filato sul cilindro ha raggiunto un determinato peso, per es. 1 kg, tramite una sonda fatta a gancio, si richiama il capofilo verso la base del cilindro e il filato in precedenza formatosi (f. in fig. 6B) viene dipanato per avvolgersi in modo continuo attorno a quello g che nel frattempo continua a provenire dal gruppo di alimentazione. Infine si ha l'avvolgimento del ritorto h su una rocca. Il ritorto ottenuto è assimilabile a un filato di struttura tradizionale e quindi il semilavorato si presta per essere usato tal quale nelle successive lavorazioni. Si ha un notevole risparmio di energia, di spazio e di manodopera, soprattutto a causa delle minori manipolazioni. La velocità di lavoro massima consente d'inserire 15.000 giri di torsione al minuto, e l'alimentazione e l'avvolgimento sono indipendenti dalle limitazioni normalmente imposte dalla coppia cursore anello di un ring. La macchina è in grado di produrre tutti i tipi di filato con titolo superiore ai 500 tex e si presta particolarmente per i filati semipettinati di lana e di fibre sintetiche per tappeti o per usi industriali.

Il procedimento per ottenere filati senza torsione (no-twist). - La macchina in questione della Twilo (Paesi Bassi) sfrutta un originale procedimento messo a punto nei laboratori olandesi del TNO (Centrale Organisatie voor Toegepast - Natuurwetenschappelijk Onderzoek, di Gravenhage, Organizzazione centrale per la ricerca di scienze pure e applicate, L'Aia) ed è al momento utilizzabile solo per ottenere filati di fibre cellulosiche, ma sono già in fase avanzata gli studi per estenderne l'applicazione alle fibre acriliche. Il principio consiste nel sostituire la torsione, che ha lo scopo d'impedire lo scorrimento delle fibre presenti in un filato in seguito a una sollecitazione, con un collante che leghi ugualmente tra loro le fibre.

Questo in sintesi il procedimento di formazione del filato (fig. 7): il nastro di alimentazione a, proveniente da un passaggio di stiratoio sul quale si sono aggiunte in modesta percentuale fibre alcolpoliviniliche (PVA) a basso punto di fusione, prima passa in una vaschetta b contenente acqua tiepida in cui le fibre PVA incominciano a rammollirsi, e quindi nel gruppo di stiro c; da qui il nastro stirato raggiunge il dispositivo di falsa torsione d. A questo punto lo stoppino perviene a un dispositivo cosiddetto "di attivazione" e, dove, sotto l'azione della temperatura determinata dal vapore che circola entro il tamburo su cui il filato si avvolge in numerose spire, le fibre di PVA fondono e, fungendo da legante, provvedono a coesionare il filato così formato che, infine, si avvolge su rocche f. Normalmente la percentuale di fibre PVA presenti sul filato si aggira sul 5%; queste dopo la tessitura, divenute ormai una sostanza ausiliaria, vengono facilmente eliminate in fase di purga.

La velocità d'uscita, indipendente dal titolo del filato, può raggiungere un massimo di 400 m/min. I filati così ottenuti ovviamente non hanno la struttura morfologica dei filati tradizionali o dei filati open-end: infatti essi hanno una sezione piatta, ma ciò in certi casi, lungi dall'essere uno svantaggio, costituisce una prerogativa in vista di destinazioni particolari (per es., viene influenzato favorevolmente il potere coprente); sono dotati però di buona regolarità e spesso non necessitano di stribbiatura. I più promettenti campi d'impiego per tali filati sembrano essere: tessuti per arredamento, per tende e camping, per camiceria, per tempo libero in genere.

Il procedimento Bobtex. - Un filamento chimico (poliestere, poliammidico, ecc.) si svolge da una rocca (a in fig. 8) infissa su un'apposita rastrelliera e attraversa una tramoggia b, in cui sono contenuti dei chips di un polimero sintetico mantenuti costantemente a una temperatura superiore a quella di fusione. Il filamento (carrier), nel suo percorso all'interno della tramoggia, s'imbeve di polimero fuso, ma dato il ridottissimo tempo di permanenza nell'ambiente ad alta temperatura (pochi centesimi di secondo), esso non risente di alcun effetto negativo sulle sue caratteristiche dinamometriche. All'uscita della tramoggia viene aggiunto alla struttura filamentosa, composta da filamento e polimero fuso, del materiale fibroso c (acrilico, cotone, lana, ecc.) proveniente sotto forma di nastro stirato da alcuni vasi, posti al di sotto della rastrelliera, materiale che aderisce stabilmente al polimero fuso allo stato colloidale. La struttura così ottenuta (filamento + polimero + fibre) passa in seguito attraverso un dispositivo per falsa torsione d, per orientare le fibre esterne attorno all'asse, quindi viene raffreddata e infine avvolta su una rocca e. La torsione impartita lega le fibre e fissa in un certo qual modo il complesso filamentoso. Appare evidente il grande numero di combinazioni realizzabili e quindi la possibilità di ottenere strutture diverse per natura e per percentuale dei componenti. L'osservazione microscopica trasversale del filo svela chiaramente l'anima filamentosa e l'involucro fibroso; inoltre la sezione non è tonda ma piuttosto appiattita; la regolarità del filo ICS (così è stata denominata, utilizzando le iniziali di Integrated Composite Spinning, la struttura filamentosa prodotta con il procedimento Bobtex), esaminata con un regolarimetro USTER, è intermedia fra quella di un filato normale a fibre discontinue e quella, più elevata, di un filamento. La resistenza all'abrasione può definirsi buona. La velocità di produzione della macchina è compresa fra i 400 e i 600 m/min: si tratta di una delle più alte velocità finora ottenute nella produzione di un manufatto dall'aspetto di un filato, ricoperto cioè da fibre di lunghezza finita. Il campo d'applicazione dei fili ICS va ricercato per ora nell'ambito dei tessuti tecnici, stoffe per arredamento, materiali da imballaggio che utilizzano titoli piuttosto ordinari, ecc.

Il procedimento per ottenere "fili fasciati". - Trattasi di una recentissima tecnologia messa a punto dalla E. I. Du Pont de Nemours per produrre un semilavorato che può assimilarsi a un filato. Il procedimento utilizza la grande potenzialità produttiva consentita dagli ugelli che impartiscono pneumaticamente una falsa torsione alle fibre che si trovano sulla superficie esterna di uno stoppino; si ottiene un filato di mano e comportamento tradizionale, con un aspetto e una struttura (fig. 9A) diversi dal filato convenzionale (fig. 9B). Lo schema del procedimento e illustrato in fig. 9C. Le fibre, stirate e parallelizzate, necessariamente di taglio lungo e perciò sintetiche e non naturali, sono presentate, sotto forma di nastro fortemente schiacciato a, all'azione di un aspiratore b e da qui convogliate nel tunnel di falsa torsione c, chiamato anche ugello di torsione. Tale dispositivo, che agisce tangenzialmente sulla periferia del filato in formazione, impartisce, a mezzo di lame d'aria tangenziali alla circonferenza interna del cilindro cavo, una torsione, che ha un certo senso sul tratto a monte del tunnel e senso contrario nel tratto a valle. Orbene, poiché le fibre vengono alimentate sotto forma di nastro molto appiattito, quelle poste nella parte centrale non sono assoggettate all'azione della falsa torsione nella stessa misura di quelle poste sui lati e quindi ricevono una torsione inferiore. Successivamente, quando il filato dopo l'ugello si distorce per tornare a torsione zero, dette fibre esterne, comportandosi come l'insieme delle altre fibre, vengono ad acquistare una vera torsione in senso contrario e, grazie al loro inviluppo, dànno alla struttura così formata l'aspetto caratteristico di fili fasciati d, impedendo lo scorrimento delle fibre se il filato è sottoposto assialmente a trazione, e pertanto impartiscono al filato la resistenza necessaria per poterlo impiegare nelle lavorazioni successive. Il procedimento sopraddescritto si applica soprattutto ai filati di fibre acriliche molto fini, di titolo compreso fra i 50 e i 150 denari; gli sviluppi raggiungono livelli eccezionali, non lontani dai 1000 m/min.

Livello attuale dell'evoluzione tecnologica in filatura. - Nella parte precedente si è cercato di offrire un panorama sull'evoluzione tecnologica del settore, sui vari tipi di filatoi e su alcuni procedimenti atti a ottenere manufatti più o meno simili ai filati tradizionali, ma è bene chiarire che al momento attuale hanno acquisito una buona collocazione sul mercato solo il filatoio open-end (per le fibre corte) e il filatoio ad autotorsione (per le fibre a taglio laniero). In particolare il filatoio open-end sta sostituendo a ritmo accelerato il tradizionale filatoio ad anelli negl'impianti per la f. delle fibre a taglio cotoniero, relativamente alla lavorazione dei titoli medio-ordinari.

Certamente nell'ambito della produzione di filati tradizionali la tendenza attuale è diretta verso un'automazione completa delle lavorazioni, e con l'open-end si sono fatti grandi passi avanti per rimuovere l'ostacolo rappresentato dalla ridottissima produzione dell'unità finale di filatura. La f. come processo completamente continuo dalla batteria al filatoio non esiste ancora; l'automazione parziale fino al nastro di carda e talvolta agli stiratoi è invece un fatto ormai acquisito, gli autoregolatori sulle carde permettono di ridurre drasticamente i passaggi agli stiratoi, il filatoio open-end consente di eliminare il passaggio su banco a fusi. Così progresso tecnologico e automazione tra una fase e la successiva fanno avvicinare la f. (specie di fibre corte), a grandi passi, verso ciò che nel tessile sembrava un'utopia ancora di recente: lo svolgimento di un processo completo, senza o quasi l'intervento manuale dell'operatore.

La seguente tabella mette in risalto i progressi che, in termini di produttività della manodopera addetta, si sono verificati nel corso della storia dell'uomo nell'ambito della filatura. I dati sono da considerare di larga approssimazione, ma la loro progressione dà un'idea della tendenza ancora ben lungi dall'esaurirsi.

L'aumento di produttività della manodopera è dell'ordine di 20.000 ÷ 25.000 volte dal periodo neolitico e di 60 ÷ 65 volte negli ultimi 100 anni. Come risulta subito evidente, grazie alle continue innovazioni tecnologiche, l'industria tessile ha potuto via via ridurre notevolmente la quantità di lavoro manuale per unità di prodotto, specialmente negli ultimi tre secoli, e ciò ha consentito di mettere a disposizione dell'umanità un'enorme quantità di manufatti alla portata di fasce sempre più crescenti di consumatori; su questa strada molto cammino potrà e dovrà ancora essere percorso.

Bibl.: C. Carminati, Il filatore di cotone, Milano 1960; F. Testore, Il macchinario tessile all'ITMA 67, Biella 1968; id., Il macchinario tessile all'ITMA 71, ivi 1972; id., All'ATME 73 di Greenville: impressioni e novità, Milano 1973; id., Tecnologia della filatura, Biella 1975; id., L'industria e la tecnologia tessile di fronte a nuove realtà, Milano 1975-76; Bollettino tessile internazionale, numeri vari.