Le fibre tessili

I polimeri

Prima di trattare le fibre tessili riportiamo alcune

notizie sulle macromolecole o alti polimeri alla cui

famiglia appartengono anche le fibre tessili

Un polimero è una grande molecola che ha l’aspetto

di una lunga catena, alla quale possono essere legate

ramificazioni. La molecola è formata da tante unità-

base chiamati monomeri

• I polimeri rappresentano una classe di composti molto importanti: essi possono essere

➢ naturali (come la cellulosa, le proteine, la lana…)

➢ artificiali (fibre tessili artificiali)

• sintetici (come le fibre tessili sintetiche, gli elastomeri, le materie plastiche) presentano caratteristiche chimiche e fisiche peculiari

Un polimero è una grande molecola che ha l’aspetto di una lunga catena,

alla quale possono essere legate ramificazioni. La molecola è formata da

tante unità-base, come avviene per le perle di una collana.

Anche le unità base sono singole molecole, dette monomeri: si possono

aggregare a gruppi di due, tre, quattro o più (e allora si chiamano dimeri,

trimeri, tetrameri...) o a centinaia (alti polimeri).

Un alto polimero naturale è la cellulosa, costituita da tante unità di

zucchero.

Una fibra di cotone (cellulosa quasi allo stato puro) per esempio, è

formata da 3.500 monomeri di zucchero, mentre il polivinilcloruro ha

una catena di 25 mila monomeri.

Altri polimeri sono le gomme e le materie plastiche, la lana, l’amido

Oggi è possibile stabilire a priori l'ordine dei monomeri nella catena e

modificarlo, come si vuole, per ottenere polimeri con caratteristiche

diverse.

Come fanno i monomeri a rimanere uniti tra loro per formare la grossa

struttura del polimero? Ogni “perla della collana” è unita alle altre con un

legame chimico, caratteristico per ogni polimero: una volta trovato il

solvente adatto a scioglierlo, la catena si depolimerizza, cioè si spezza e

libera le unità. Viceversa, nella polimerizzazione, si ricrea la struttura: è

quanto avviene per esempio quando si ripara una bicicletta e, con uno

speciale mastice, si “vulcanizzano” la gomma della camera d’aria e della

toppa

Le sostanze macromolecolari sono composti a

peso molecolare molto elevato (fino a qualche

milione);

esse sono dette anche alti polimeri perché

sono costituite da una o più unità (monomeri)

ripetute più volte e legate tra loro da legami

chimici

Con il termine polimerizzazione si intende la

reazione chimica che porta alla formazione di

una catena polimerica, ovvero di una

molecola costituita da molte parti uguali (detti

"monomeri" o "unità ripetitive") che si

ripetono in sequenza.

• Con il termine omopolimeri si intendono i

polimeri formati da un unico monomero

ripetuto migliaia di volte,

• mentre i polimeri formati da due o più

monomeri diversi vanno indicati con il

termine di copolimeri.

Proprietà dei polimeri

Grado di polimerizzazione e peso molecolare

Per grado di polimerizzazione, n, di un polimero, si intende il

numero medio di unità ripetitive che lo costituiscono; esso è

una grandezza statistica utile alla caratterizzazione e alla

costituzione del polimero.

Una fibra di cotone (cellulosa quasi allo stato puro) per esempio, è

formata da 3.500 monomeri di zucchero, mentre il polivinilcloruro ha una

catena di 25 mila monomeri.

Occorre rilevare che al valore del peso

molecolare sono legate alcune proprietà dei

polimeri, quali

➢ la resistenza alla trazione,

➢ l’allungamento a rottura,

➢ la durezza, ecc.

Tanto è vero, che esiste, per ogni polimero, un valoredel peso molecolare, noto come valore critico,

al di sotto del quale il polimero perde tutte le suecaratteristiche e si presenta allo stato viscoso oppuresolido, ma friabile.

Al di sopra del valore critico del peso molecolare, leproprietà meccaniche del polimero cresconoproporzionalmente al crescere del peso molecolareper raggiungere poi, a valori di peso molto elevati,un valore pressoché costante.

MECCANISMI DI

POLIMERIZZAZIONE

La preparazione di macromolecole a partire da

monomeri può essere effettuata attraverso due

processi principali:

policondensazione

poliaddizione.

Polimerizzazione per

POLICONDENSAZIONE

• Nel processo di policondensazione la

formazione del polimero avviene per stadi ed

i vari intermedi (dimero, trimero,….polimero)

hanno la stessa reattività del monomero; ad

ogni stadio si ha eliminazione di prodotti

secondari a basso peso molecolare.

Polimerizzazione per

POLIADDIZIONE

• Il processo di poliaddizione consiste in una

condensazione di monomeri insaturi

(etilene, propilene, cloruro di vinile, ecc.)

ossia si ha una reazione a catena senza

eliminazione di prodotti secondari.