Filatura

Filatura   Insieme delle operazioni necessarie per la trasformazione delle fibre tessili in filato. (Per i filati derivati da fibre artificiali e sintetiche.)   Stabilimento industriale ove si lavorano le fibre tessili.

— Agr. Anormale allungamento degli organi vegetali erbacei che restano però gracili, per carenza di illuminazione. (In particolare, nella vite la filatura indica la trasformazione delle infiorescenze in viticci, favorita dalle abbondanti precipitazioni primaverili e dal ristagno di umidità nel suolo.)

u Tecnologia

E' ancora dubbio se nel paleolitico superiore si conoscesse la filatura; per certo sappiamo che già sul finire del neolitico erano diffuse la filatura e la tessitura della lana, prima fibra tessile utilizzata dall'uomo. Dal  III millennio a.C. la filatura mediante rocca e fuso era praticata in molte parti del mondo; in tale periodo vennero iniziate in Egitto filatura e tessitura del lino, in India quelle della canapa e del cotone, in Cina quelle della seta. La tecnica della filatura restò invariata fino al  XV sec., quando venne introdotto il fuso ad alette, grazie al quale fu possibile realizzare in seguito apparecchiature meccaniche. Le prime macchine comparvero nel XVIII sec.: nel 1748 fu brevettata dagli inglesi D. Bourn e L. Paul la prima macchina per la cardatura del cotone; nel 1769 R. Arkwright costruì il primo filatoio a lavoro continuo che sfruttava macchine semimeccaniche; nel 1780 venne realizzato il primo banco di stiro. R. Roberts costruì nel 1825 la prima macchina intermittente (self-acting) per la filatura vera e propria; W. Mason costruì nel 1833 il filatoio ad anelli e cursore (ring). Da tale data le macchine per la filatura vennero via via perfezionate fino a giungere alle macchine moderne, interamente automatizzate.

v Tecnica

La filatura comprende la filatura delle fibre discontinue e la filatura delle fibre continue, quali la seta naturale (seta da Bombyx mori ). La filatura delle fibre discontinue comporta sempre quattro fasi di lavorazione: 1. le operazioni di apritura, mischia e selezione, tendenti a eliminare tutte le impurità contenute nelle fibre tessili e a raggruppare queste sotto forma di nastri continui costituiti da fibre parallele; 2. le operazioni di regolarizzazione dei nastri, che hanno la funzione di rendere il nastro di sezione omogenea; 3. le operazioni di affinamento e cardatura, che consistono nel trasformare il nastro in uno stoppino molto più fine al quale viene conferita resistenza mediante una debole torsione; 4. le operazioni di filatura vera e propria, che trasformano lo stoppino in un filato a torsione più o meno forte. Operazioni annesse possono completare la filatura per ottenere qualsiasi tipo di filato: la ritorcitura, la gasatura, la mischia di fibre di origine diversa, l'incannatura, la roccatura, ecc., ma si tratta però di operazioni supplementari, effettuate dopo l'elaborazione del filato. Alcune operazioni, specialmente quelle di cardatura e di selezione, richiedono sistemi diversi a seconda della fibra da trattare, nonchè una specializzazione di filatura per la realizzazione dei titoli, che possono essere grossi, medi, fini.

L'importanza di uno stabilimento di filatura è determinata dal numero dei fusi in dotazione: attualmente un'entità di 50.000 fusi e più non è rara nell'industria cotoniera.
 

u Filatura del cotone

v Filatura di cotone cardato

E'  la più nota, quasi esclusivamente usata per il cotone a fibra media tipo quello americano. Le operazioni di selezione (o cernita) comprendono: il passaggio del cotone in fiocchi su una macchina caricatrice-mescolatrice (o rompiballe) con la quale si effettua una prima apertura dei piani di fibra estratti dalle balle fortemente compresse ottenendo un'eliminazione superficiale delle impurità (sabbia, terra, polvere). Durante l'alimentazione di queste macchine si procede alla mischia dei cotoni di diverse qualità. All'uscita della macchina caricatrice-mescolatrice, il cotone è introdotto in successivi apritoi, dove viene strappato da punte metalliche in acciaio fissate su un piano rotante. Si ottiene così una sgrovigliatura maggiore della fibra e un'ulteriore eliminazione delle impurità (frammenti di foglie, capsule, ecc.) che vengono proiettate su griglie trasversali e rimosse da aspiratori d'aria. Successivamente il cotone passa attraverso i battitoi ove si migliora l'eliminazione degli scarti e dove le fibre riprendono la loro elasticità naturale mentre le impurità ancora presenti vengono asportate. All'uscita da queste macchine, il cotone si presenta come un velo di garza avvolto su rulli: questi veli devono essere regolari per peso e spessore per cui il battitoio è sempre munito, all'estremità, di un regolatore. Tutte queste prime macchine pulitrici sono sovente riunite in un solo blocco e collegate fra loro da condotti di lamiera entro i quali passano le fibre di cotone; la loro alimentazione è regolata da dispositivi elettronici o elettromeccanici per cui ciascuna macchina si mette automaticamente in moto dopo che la macchina precedente l'ha sufficientemente alimentata. Questo insieme di macchine rappresenta un ciclo di lavorazione ininterrotto, che consente una grande economia di manodopera in quanto può funzionare con la sorveglianza di un solo operaio. I rulli, con i veli di ovatta provenienti dai battitoi, vengono portati alle carde, sulle quali si conclude l'eliminazione delle più fini impurità sfuggite alle macchine precedenti; contemporaneamente si rendono perfettamente parallele le fibre che vengono raccolte sotto forma di nastri. All'uscita delle carde è indispensabile regolarizzare questi nastri sia come sezione sia come disposizione interna delle fibre: la regolarizzazione è di solito realizzata sui banchi di accoppiamento e stiro, con due passaggi successivi per meglio amalgamare le fibre. All'entrata dei banchi di stiro si dispongono alcuni nastri che vengono accoppiati e assimilati fra loro (generalmente in numero di sei-otto): un dispositivo meccanico controlla l'entrata dei nastri nella macchina, che si arresta automaticamente se uno di essi si interrompe; tutti i nastri subiscono una tensione fra i cilindri di stiro e sono poi raccolti in vasi di fibra. I nastri così regolarizzati vengono sottoposti all'operazione di affinamento e stiro che si effettua su uno o più banchi a fusi. Il nastro è fatto poi passare attraverso un gruppo di tre o quattro coppie di cilindri (dette teste di stiramento) e quindi avvolto su fusi verticali rotanti.

Durante questo percorso il nastro in tensione riceve una debole torsione (circa 20-30 giri/m) allo scopo di consolidare la coesione delle fibre, già acquisita nello stiro, e si trasforma in stoppino. Sui fusi esiste un'aletta a movimento variabile in senso circolare e verticale e lo stoppino, che ne segue l'indice, viene a disporsi alla base di essa su un cilindro conico di legno o di alluminio (bobina) preventivamente disposto sui perni. Per assicurare un avvolgimento regolare dello stoppino sulla bobina, in base al titolo e alla produzione del filato da realizzare, è indispensabile che questa abbia una velocità variabile, in relazione al graduale aumento del suo diametro, giacchè la quantità di stoppino che esce dai cilindri è costante. In quasi tutte le filature di cotone ci si limita a un solo passaggio sui banchi a fusi perchè sono stati applicati sui filatoi apparecchi di stiro e regolarizzazione dello stoppino. Alcune filature, che producono filati a titolo molto fine, effettuano due o tre passaggi successivi sui banchi a fusi, chiamati banchi in grosso, intermedi e in fino. Lo stoppino viene quindi passato ai filatoi per la filatura vera e propria.
 

v Filatura di cotone pettinato

Serve  a produrre filati particolarmente fini e molto curati dal punto di vista della regolarità lavorando qualità di cotone a fibra lunga; richiede le stesse operazioni della filatura cardata, integrate con la pettinatura fra l'operazione di cardatura e il passaggio sui banchi di stiro. Dapprima si riduce il cotone in una teletta di ovatta di circa 40-50 cm di larghezza, ottenuta per sovrapposizione dei nastri prodotti alle carde; si introducono poi queste ovatte nella pettinatrice, munita di un pettine circolare che penetra nell'ovatta trattenuta da pinze. Le fibre corte che sfuggono alle pinze vengono eliminate (rappresentano il cascame o la blousse). Questa operazione amalgama perfettamente le fibre di cotone nel senso della lunghezza eliminando sistematicamente le fibre corte, mentre l'intervento del pettine completa in maniera definitiva la pulizia del cotone. La teletta di cotone, ricostituita all'uscita della pettinatrice, viene sottoposta allo stesso ciclo di lavorazione del cotone cardato.

Il cotone molto scadente e soprattutto i cascami vengono lavorati secondo il ciclo della filatura di cascami, simile a quello seguito nelle filature di lana cardata. I fili così ottenuti, sempre a titolo piuttosto grosso, sono molto irregolari.
 

u Filatura della lana

Si  seguono, in linea di massima, due tecniche: filatura di lana pettinata e filatura di lana cardata.
 

v Filatura di lana pettinata

Si  procede anzitutto a una battitura meccanica della lana già cernita per eliminare le più grosse impurità, principalmente la paglia, la polvere, ecc.; si pratica poi la sgrassatura e il lavaggio della fibra immergendola in vasche successive nelle quali viene agitata e trasportata dall'una all'altra con un meccanismo di forcelle articolate: all'uscita da ciascuna vasca la lana passa attraverso una pressa formata da due cilindri sovrapposti molto ravvicinati. In generale, quattro-cinque vasche successive costituiscono nel loro insieme una catena di lavaggio. I prodotti detergenti usati sono generalmente acqua calda con soluzioni di sapone o prodotti detersivi ionizzati: spesso l'ultima vasca serve per un semplice bagno di risciacquatura; la temperatura dell'acqua deve essere costantemente controllata per evitare l'infeltrimento della lana. All'uscita dall'ultima vasca la lana passa in un essiccatoio ad aria calda ricevendo contemporaneamente una certa quantità di emulsione lubrificante che facilita le successive fasi di lavorazione. La lana viene poi disposta su una carda a cilindri pettinatori, generalmente doppia (una carda in grosso e una carda in fino) munita di apparecchi scardassatori. I nastri che si formano all'uscita della carda subiscono due passaggi di stiro in macchine con coppie di cilindri rotanti a velocità periferica crescente. All'interno di questi gruppi di cilindri ne esistono alcuni muniti di punte (stiro a cilindro pettinatore), altri muniti di barrette acuminate che seguono il nastro durante i suoi passaggi (stiro a pettine semplice o gill, oppure stiro a pettine incrociato o gill box intersecting, ossia a punte incrociantesi fra loro). Si procede poi a un'ulteriore pettinatura, quindi da una parte si raccoglie il nastro di lana pettinato mentre dall'altra si ammucchiano i cascami formati dalle fibre corte eliminate. Il nastro di lana pettinata viene quindi lavato per eliminare le sostanze grasse usate per la lubrificazione (lisciatura); segue l'asciugatura e un ultimo passaggio su un banco di stiro a pettine per rendere le fibre parallele e disporre il nastro sotto forma di una grossa bobina.

Nella filatura propriamente detta, si effettuano le operazioni di regolarizzazione del nastro di lana pettinata con passaggi successivi di stiro e con binatura su macchine munite di barrette acuminate o di cilindri a pettine: i rapporti di stiro sono sempre superiori a quelli della binatura allo scopo di realizzare simultaneamente la regolarizzazione e l'affinamento. L'ultima macchina della serie (che consta di tre o anche quattro passaggi successivi) comprende, all'uscita, un complesso di due manicotti di cuoio che strofinano in senso oscillatorio il nastro allo scopo di arrotondarne la sezione e trasformarlo in stoppino. L'insieme delle macchine che contribuiscono a queste operazioni costituisce la preparazione di filatura. Lo stoppino ottenuto alla fine della preparazione viene infine trasformato in filato sui filatoi. I filati pettinati vengono classificati per coesione, tenacità e regolarità e sono utilizzati nella tessitura di stoffe a pelo raso dall'armatura visibile (tessuti pettinati) e per la maglieria della migliore qualità.
 

v Filatura di lana cardata

Utilizza  le lane di qualità ordinaria (croisée) e tutte le lane di seconda scelta: lane corte da pelo, quelle ottenute dalla sfilacciatura, ecc. e dagli scarti della pettinatura (fili a fibra corta). Le operazioni, molto meno complesse di quelle necessarie per la filatura della lana pettinata, sono le seguenti: eventuale sgrassatura e lavaggio se si utilizzano lane ancora in vello; la battitura per sgrovigliare le fibre ed eliminare le più grosse impurità; lubrificazione, incorporando nell'ammasso di fibre una forte quantità di emulsione a base di sostanze grasse (oleine o prodotti sintetici). La lana viene in seguito cardata due o tre volte utilizzando le due o tre carde, del tipo di cilindri a pettine, caratteristiche per tale lavorazione: questo insieme costituisce un assortimento automatico di carderia. All'uscita dalla carda filatrice esiste l'apparecchio divisore che con sottili cinghiette di cuoio taglia il velo di ovatta in tante striscette, arrotondate da manicotti che si muovono in senso oscillatorio per trasformarle in stoppini; questi ultimi, raccolti in bobine, alimentano i filatoi. I filati cardati, sempre meno regolari dei filati pettinati, sono utilizzati soprattutto per la tessitura di stoffe che spesso vengono sottoposte alla follatura (drapperie di vario genere).
 

u Filatura del lino

Utilizza  le filacce del lino stigliato. La prima operazione è la pettinatura, che serve a sistemare longitudinalmente le fibre per ridurle alla finezza richiesta; contemporaneamente elimina i filamenti corti e le materie estranee (legno, paglia, ecc.). La pettinatrice comprende due nastri continui in cuoio, l'uno sovrapposto all'altro, mossi in senso rotatorio, ma contrastanti fra loro. Su di essi sono fissate barrette metalliche munite di punte; quelle del nastro superiore si incrociano con le punte del nastro inferiore. La quantità di lino trattata viene regolarmente dosata da apposite pale in una pressa costituita da due placche metalliche che premono l'una contro l'altra lasciando passare le fibre per la loro lunghezza (una sola macchina può essere dotata di dieci, dodici, sedici, venti presse). La pressa, carica di lino, è sistemata su un piano mosso da un movimento a saliscendi che ha la funzione di introdurre il lino nei due nastri continui della pettinatrice. All'uscita della prima pettinatrice le presse vengono aperte e il lino viene disposto in modo da poter essere lavorato su una seconda macchina, simile alla prima ma dotata di punte più fini, sulla quale vengono trattate le fibre sfuggite alla prima pettinatura.

Si procede in seguito alla trasformazione dei fiocchi di lino in un nastro continuo per mezzo di un banco di stiro in grosso, su cui si realizzano più passaggi a stiro e più accoppiamenti allo scopo di amalgamare meglio le fibre; si effettua infine un affinamento sul banco a fusi. Tutte le macchine adibite a queste due ultime lavorazioni comportano barrette a punte che sostenendo il filo da un passaggio all'altro lo rendono contemporaneamente parallelo.

La filatura vera e propria, a secco o a umido, si ottiene con filatoi appositamente studiati. Gli scarti derivati dalla pettinatura, insieme con la stoppa raccolta durante la stigliatura del lino macerato, vengono utilizzati previa lavorazione in carderia, stiro, passaggio su banchi a fusi e filatoi. Con essi si ottengono filati meno regolari di quelli provenienti dal lino pettinato e tuttavia atti a numerose applicazioni; la qualità di questo filato può essere migliorata soltanto con una pettinatura praticata, dopo la cardatura, su una pettinatrice a sezioni.
 

u Filatura della iuta

Si  inizia questa filatura con un ammorbidimento dei fili di iuta, sempre molto duri, effettuato con una macchina speciale a rulli (di preferenza del tipo Good) avente catene senza fine munite di barrette con aculei. Durante l'ammorbidimento la iuta viene abbondantemente lubrificata con un'emulsione di oli diversi. In seguito, si procede a due cardature successive, quindi allo stiro e all'accoppiamento dei nastri ottenuti dalle carde (tre passaggi sul banco di stiro); per la filatura vera e propria si adoperano i filatoi ad alette.
 

u Filatura della canapa

La  canapa delle migliori qualità viene lavorata come il lino pettinato, mentre le canape ordinarie, usate in corderia, sono filate con lo stesso procedimento della iuta.