Fibra di poliestere in fiocco e filamento di poliestere: qual è la differenza e quando è importante?

Il poliestere è di gran lunga la fibra sintetica più prodotta al mondo, ma il "poliestere" copre due forme fisiche fondamentalmente diverse che non sono intercambiabili nella produzione: fibra in fiocco e filamento . Comprendere la differenza tra loro è importante perché la scelta tra fiocco e filamento viene effettuata nella fase di progettazione del prodotto e determina quali apparecchiature di produzione, quale processo di filatura o tessuto non tessuto e quali caratteristiche del prodotto finale sono ottenibili. Passare dall'uno all'altro non è una semplice sostituzione: è un percorso di produzione diverso.

La differenza fisica fondamentale

Il filamento di poliestere viene prodotto come filamenti continui di polimero estruso attraverso filiere, stirato alla finezza richiesta e avvolto su confezioni senza essere tagliato. Ogni filamento corre ininterrottamente dalla confezione al tessuto, per centinaia di metri o chilometri. Quando più filamenti vengono raggruppati insieme, formano un filato multifilamento che può essere tessuto o lavorato a maglia direttamente nel tessuto o testurizzato (testurizzato a falsa torsione, testurizzato a getto d'aria) per aggiungere volume ed elasticità prima della tessitura.

Fibra in fiocco di poliestere (PSF) inizia allo stesso modo: polimero estruso attraverso filiere, disegnato fino alla finezza, ma dopo la filatura, il filamento continuo viene raccolto, aggraffato e tagliato in brevi tratti chiamati graffette. Le lunghezze di taglio standard per la filatura tessile sono 38 mm e 51 mm; le applicazioni di tessuto non tessuto utilizzano varie lunghezze da 5 mm (per processi airlaid) a 64 mm o più per applicazioni di cardatura specifiche. Queste fibre corte vengono poi lavorate su sistemi progettati per fibra discontinua: cardatura, pettinatura e filatura per la produzione di filati, oppure cardatura e accoppiatura per la produzione di tessuti non tessuti.

La fase di crimpatura applicata alla fibra in fiocco prima del taglio è assente nella produzione dei filamenti. La crimpatura, l'ondulazione incorporata nella fibra, fornisce coesione durante la cardatura e la filatura consentendo alle fibre di intrecciarsi e contribuisce alla massa e alla consistenza dei prodotti finiti. I prodotti a filamento raggiungono la loro massa e consistenza attraverso diversi mezzi: processi di testurizzazione che aggiungono una falsa torsione o un'arricciatura con aggrovigliamento d'aria al filo continuo.

Percorsi di produzione: cosa consente ogni modulo

Cosa consente la fibra di poliestere in fiocco

La fibra di poliestere in fiocco alimenta i sistemi di lavorazione delle fibre corte che da secoli producono prodotti tessili: gli stessi macchinari per carda e filatura ad anelli che lavorano cotone e lana, adattati per le fibre sintetiche. Questa compatibilità è il principale vantaggio commerciale della fibra di poliestere in fiocco: può essere lavorata su infrastrutture di produzione tessile esistenti progettate per fibre corte naturali, sia come PSF al 100% che in mischie con cotone, lana, viscosa o altri fiocchi naturali e sintetici.

Il tessuto per camicie misto cotone/poliestere utilizzato a livello globale è prodotto da una miscela di fibra di cotone in fiocco e fibra in fiocco di poliestere - tipicamente 35/65 o 65/35 - filata in filato ad anello o filato open-end, quindi tessuta. Né il filamento di cotone (che non esiste in quantità commerciale) né il filamento di poliestere (che è liscio, scivoloso e non adatto ai macchinari per la filatura ad anello del cotone) producono questa miscela. Solo le forme in fiocco di entrambe le fibre, che possono essere miscelate e lavorate insieme nello stesso sistema di filatura a fibra corta, rendono possibili i tessuti misti cotone/poliestere.

Per i tessuti non tessuti, la fibra in fiocco di poliestere viene lavorata attraverso linee di cardatura per formare un nastro, quindi legata termicamente, chimicamente o meccanicamente per produrre il tessuto finale. Le più grandi categorie di prodotti del settore non tessuto (non tessuti igienici, geotessili, tessuti per interni automobilistici, mezzi di filtrazione) utilizzano principalmente fibre in fiocco perché il processo di cardatura e unione gestisce le fibre corte in modo efficiente e produce tessuti con la massa, lo spessore e l'isotropia che lo spunbond a filamento continuo non può facilmente raggiungere in tutte le specifiche.

Per le applicazioni di riempimento (imbottitura di cuscini, imbottitura di cuscini, isolamento di sacchi a pelo, imbottitura di giocattoli) la fibra in fiocco di poliestere è l'unica forma praticabile. La fibra cava, la fibra coniugata e la fibra siliconata trattata con silicio sono tutte forme di fiocco. Il filamento non può essere utilizzato per queste applicazioni perché non può essere aperto, cardato o distribuito come materiale di riempimento elevato.

Cosa consente il filamento di poliestere

Il filamento di poliestere è la materia prima per tessuti intrecciati e lavorati a maglia che richiedono una superficie liscia, brillante e spesso elastica: taffetà di poliestere, chiffon, raso, crêpe e tessuti elasticizzati utilizzano filati multifilamento testurizzati o piatti. Il filo continuo di filamento produce un tessuto con un'estetica e un drappeggio diversi rispetto ai tessuti con filati in fiocco: i tessuti con filamenti tendono ad essere più lisci, più lucenti (a seconda della geometria della sezione trasversale del filamento) e hanno una consistenza meno naturale rispetto agli equivalenti filati in fiocco. Queste sono le caratteristiche richieste per tessuti per abiti formali, tessuti per fodere, tessuti per ombrelli e tessuti tecnici, dove la specifica è una copertura superficiale liscia e continua.

Il filamento di poliestere ad alta tenacità, in cui il filamento viene stirato con un orientamento e una resistenza alla trazione molto elevati, viene utilizzato per applicazioni tecniche che richiedono resistenza in un filo continuo: corde per pneumatici, rinforzo di nastri trasportatori, cinture di sicurezza, cinghie industriali e corde. La struttura a filo continuo del filamento consente di distribuire il carico lungo l'intera lunghezza della fibra senza i punti di concentrazione delle sollecitazioni che si verificano nei contatti fibra-fibra nel filato in fiocco. Nessun prodotto in fibra di fiocco raggiunge i livelli di tenacità del filamento industriale ad alta tenacità.

I non tessuti Spunbond – il processo non tessuto a filamento continuo in cui i filamenti vengono estrusi, trafilati e depositati direttamente su un nastro trasportatore in movimento – utilizzano filamenti di poliestere anziché fibre in fiocco. Il tessuto PET Spunbond (comunemente utilizzato come geotessile, tessuto di copertura agricola e substrato portante nei compositi) è un prodotto filamentoso, non un prodotto di base, nonostante sia non tessuto.

Confronto diretto sui parametri chiave

Denari e finezza: stessa scala, gamme diverse

Sia la fibra in fiocco di poliestere che il filamento di poliestere sono specificati dalla finezza in denari (il peso in grammi di 9.000 metri di fibra) o dtex (il peso in grammi di 10.000 metri). Le scale sono le stesse, ma i range tipici utilizzati in commercio differiscono.

La fibra in fiocco di poliestere per applicazioni tessili e non tessute varia tipicamente da 0,9 denari (ultrafine, per non tessuti morbidi e filati misti fini) a 1,5 D, 2D, 3D, 4D, 6D, 7D, 15D e denari più pesanti per applicazioni sempre più grossolane (non tessuti grossolani, geotessili, ovatte pesanti). Per le applicazioni di imbottitura e cuscino, 3D–7D è la gamma tipica a seconda dell'equilibrio morbidezza/loft desiderato.

Il filamento di poliestere utilizza una terminologia diversa per le sue forme: POY (filato parzialmente orientato) è il prodotto intermedio appena filato; FDY (filo completamente disegnato) è un filamento piatto completamente lavorato per applicazioni su tessuti lisci; DTY (filato testurizzato) è strutturato per aggiungere volume ed elasticità. Questi non sono termini usati per la fibra in fiocco. Quando una specifica richiede "150D/48F DTY", descrive un filato di filamenti testurizzati da 150 denari composto da 48 filamenti singoli: un prodotto di filamenti senza equivalente in fiocco.

La dimensione del riciclo

Sia la fibra di poliestere in fiocco che il filamento di poliestere hanno stabilito catene di approvvigionamento di riciclo, con il poliestere proveniente da bottiglie in PET riciclato (rPET) che rappresenta la materia prima dominante per entrambi. I percorsi di riciclaggio differiscono leggermente: le scaglie di bottiglia di rPET vengono più comunemente trasformate in PSF che in filamenti perché la viscosità intrinseca relativamente inferiore dell'rPET per bottiglia è adeguata per la filatura di fibre in fiocco, ma può richiedere l'aggiornamento IV per alcune applicazioni di filamenti. Questo è il motivo per cui la fornitura globale di fibra in fiocco di poliestere riciclato certificata GRS è più ampia e consolidata rispetto all’equivalente fornitura di filamenti riciclati.

Per i marchi e le catene di fornitura che mirano a dichiarare contenuti riciclati secondo gli standard GRS o OEKO-TEX, i prodotti PSF riciclati sono ampiamente disponibili a prezzi competitivi con documentazione di certificazione completa. Il contenuto riciclato nei prodotti PSF è verificabile fino alla fase di raccolta delle bottiglie attraverso il sistema di catena di custodia GRS.

Domande frequenti

È possibile utilizzare la fibra in fiocco di poliestere per realizzare tessuti?

Sì, la fibra in fiocco di poliestere viene filata in filo (tramite filatura ad anello, filatura open-end o filatura a getto d'aria) e il filo filato viene quindi tessuto in tessuto. Il tessuto prodotto da filati di poliestere filati in fiocco ha un carattere superficiale diverso rispetto al tessuto tessuto da filati di filamenti di poliestere: i filati in fiocco hanno una superficie leggermente pelosa dalle estremità sporgenti delle fibre, una sensazione più morbida al tatto e meno lucentezza. Questo è il motivo per cui i tessuti per abbigliamento in poliestere con effetto cotone utilizzano fibre in fiocco lavorate per imitare il carattere naturale della fibra corta del cotone, mentre i tessuti per fodere in poliestere liscio e il taffetà utilizzano filati filamentosi per la sua morbidezza e lucentezza.

Cosa determina se utilizzare fibra cava o fiocco di poliestere solido per l'imbottitura del cuscino?

La fibra cava – fibra in fiocco con un canale cavo che attraversa la sua sezione trasversale – fornisce un migliore isolamento termico (l’aria intrappolata nella cavità funge da isolante) e un loft più elevato per un dato peso, perché la sezione trasversale cava sposta più volume con meno massa di una fibra solida dello stesso diametro esterno. L'imbottitura in fiocco di poliestere solido è più pesante per un loft equivalente. Per i cuscini e la biancheria da letto di alta qualità in cui il comfort termico e il rapporto peso/loft sono punti di forza, la fibra cava è la specifica preferita. Per le applicazioni di riempimento sensibili ai costi in cui la differenza di prestazioni non giustifica il sovrapprezzo, viene utilizzato il fiocco in poliestere solido. La fibra cava coniugata, che combina la sezione trasversale cava con la crimpatura a spirale bicomponente, rappresenta la specifica di riempimento a cuscino con le prestazioni più elevate, combinando i vantaggi termici della fibra cava con il recupero superiore del loft dell'autocrimpatura bicomponente.

Come viene scelto il denari della fibra di poliestere in fiocco per le applicazioni non tessute?

La selezione del denaro per la PSF non tessuta è determinata dal peso del tessuto target, dalla porosità e dai requisiti applicativi. Le fibre più fini (0,9–2D) producono tessuti più densi e morbidi con una struttura dei pori più fine, adatti per la copertura di prodotti per l'igiene, non tessuti medici e filtrazione fine. Le fibre più grossolane (6D e superiori) producono tessuti più aperti e voluminosi con una struttura dei pori più ampia, adatti per geotessili, tessuti drenanti e ovatte pesanti. I denari medi (2–4D) bilanciano morbidezza e stabilità strutturale per applicazioni non tessute industriali e tecniche generali. La capacità di cardatura dell'attrezzatura per il tessuto non tessuto limita anche la selezione dei denari: le linee di cardatura progettate per fibre fini potrebbero non lavorare in modo efficiente i denari pesanti e viceversa.

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