fibra

Lessico

sf. [sec. XIV; latino fibra].

1) Struttura elementare, vegetale o animale, caratterizzata da un aspetto allungato e filamentoso, da una certa elasticità e da una buona resistenza. Per estensione, ogni struttura elementare materiale che ricordi una fibra naturale, per esempio le fibre ottiche di vetro. In particolare, nell'uomo, con riferimento alla resistenza della struttura, è usato a indicare la costituzione fisica; indole, carattere; anche vigore, energia: il male aveva ormai avuto ragione della sua forte fibra; si abbatte così chi è senza fibra.

2) Materiale compatto, isolante, resistente e discretamente impermeabile prodotto in fogli a partire da una pasta meccanica di legno, utilizzato per contenitori, bauli, come isolante elettrico e per guarnizioni di impianti idraulici.

3) Ant., vena, vaso sanguigno.

4) Dal punto di vista mineralogico, si definisce fibra un minerale avente rapporto tra lunghezza e diametro maggiore o uguale a tre.

Botanica

Le fibre sono cellule di forma allungata e affusolata, più o meno appuntita alle estremità; insieme con le sclereidi costituiscono gli sclerenchimi, ossia i tessuti che formano le impalcature meccaniche che sostengono le piante. Ogni fibra ha nucleo e citoplasma presenti solo allo stadio giovanile e finché è ancora in corso il processo di crescita e di allungamento; compiuto questo, le pareti si ispessiscono e si induriscono, mentre il lume cellulare si riduce, il contenuto plasmatico viene riassorbito e la cellula si svuota e muore, continuando peraltro a svolgere un ruolo essenziale quale elemento meccanico, nella struttura della pianta (per esempio le fibre del legno). Le fibre possono raggiungere lunghezze considerevoli, diverse nelle varie specie, e spesso si riuniscono assieme per intima aderenza, il che ne permette l'utilizzazione pratica (fibre tessili, legname d'opera, ecc.). Le fibre possono essere di natura cellulosica (come nel lino e nella canapa), oppure in prevalenza lignificate (come nella iuta e in molte altre piante).

Istologia

Le fibre sono formazioni microscopiche o submicroscopiche dall'aspetto fusiforme o filamentoso. Talune fibre sono cellule allungate o insiemi cellulari (per esempio le fibre muscolari), altre sono prolungamenti di cellule (fibre nervose), altre ancora sono produzioni di cellule ma collocate, come elementi acellulari, nel contesto di altri tessuti (per esempio, le fibre connettive ed elastiche che rendono resistenti ed elastici i rispettivi tessuti). Nella maggior parte dei casi le fibre sono comunque raggruppate fra loro a formare fasci. Le fibre nervose vengono specificamente distinte in base alle loro caratteristiche strutturali (fibre mieliniche o amieliniche) e alle loro funzioni (fibre olfattive, fibre ottiche ecc.).

Scienza dell'alimentazione

Risulta ormai accertata l'importanza che le fibre vegetali ricoprono nell'alimentazione: da più parti nell'ambito della dietetica, infatti, viene sottolineata la necessità di introdurre con la razione alimentare, cibi ricchi in fibra dati i benefici effetti che questa è in grado di esercitare sull'organismo umano. Questo infatti, manca del complesso enzimatico necessario per la demolizione delle fibre alimentari che, pur essendo prive di un diretto valore nutrizionale, sono spesso ricche di elementi minerali e agiscono durante la digestione, prolungando il tempo necessario per il transito degli alimenti nel tratto gastrointestinale e facilitando quindi una più accurata assimilazione dei principi nutritivi. La presenza della fibra ha un'azione positiva anche nei riguardi della motilità intestinale, favorisce una più rapida eliminazione dei grassi (soprattutto saturi) ed evita il ristagno delle sostanze di rifiuto, impedendo quindi l'assorbimento di tossine. Attualmente quindi viene sempre più raccomandato un incremento nel consumo di alimenti ricchi in fibre (vegetali crudi e cotti) e assumono sempre maggior rilievo quei cibi che, pur provenendo da processi di raffinazione e/o trasformazione, mantengono inalterato, in tutto o in parte, il contenuto in fibre: viene ormai ampiamente ribadito come sia proprio un regime alimentare equilibrato alla base della prevenzione di numerose malattie riguardanti l'apparato gastrointestinale e il sistema circolatorio.

Industria tessile

Viene definita fibra tessile qualsiasi sostanza filiforme con specifiche caratteristiche di flessibilità, lunghezza e resistenza che permettono la sua trasformazione in filati e tessuti mediante successive lavorazioni meccaniche. Si usa anche il termine tecnofibre, per definire l'insieme delle fibre prodotte tecnicamente, distinguendo poi tra quelle inorganiche (vetro tessile, fibre metalliche, fibre al carbonio) e quelle organiche chiamate più comunemente fibre chimiche. Le fibre tessili sono tradizionalmente suddivise in naturali, artificiali e sintetiche. § Le fibre naturali possono essere animali, vegetali e minerali e si ottengono con operazioni diverse secondo il caso (trattura per la lana, macerazione per la canapa e il lino, squarciatura per il cotone, dipanatura per i bozzoli del baco da seta). Sono fibre animali la lana, la seta, il bisso; fibre vegetali il cotone, la canapa, il lino, la iuta, il ramiè, il kapok, il sisal; l'unica fibra minerale esistente in natura è l'amianto. § Le fibre artificiali si ottengono dalla lavorazione di sostanze naturali altrimenti destinate ad altri impieghi e si possono suddividere in: fibre cellulosiche, proteiche, alginiche, vetro tessile, fili metallizzati. Tra le fibre cellulosiche (il termine raion è stato abbandonato) si distinguono: fibre viscose (cellulosa rigenerata con il procedimento alla viscosa); fibra cupro (cellulosa rigenerata secondo il procedimento al cuprammonio); fibra modal (sostanzialmente una viscosa con resistenza più elevata e un miglior comportamento a umido); fibra acetato e triacetato (cellulosa rigenerata in cui oltre il 74% degli ossidrili è acetilato). Le fibre proteiche si ottengono partendo dalle proteine del latte (Merinova), dai semi di arachide (Ardil) e dal mais (Vicara). Le fibre alginiche sono costituite da alginato di calcio e vengono ricavate trattando diverse specie di alghe marine. Il vetro tessile (fibre di vetro) viene ottenuto fondendo il vetro a 1650 °C per poi trasformarlo in fili sottili; i fili metallizzati vengono ricavati da fogli sottilissimi di alcuni metalli (alluminio, rame, oro, argento). § Le fibre sintetiche vengono prodotte per polimerizzazione da derivati del carbonio e da sottoprodotti della lavorazione del petrolio. Vengono classificate e definite secondo la loro struttura chimica e gli elementi di base che le compongono. Fibre poliammidiche, chiamate comunemente nylon: la sostanza fibrosa è una poliammide sintetica a catene lunghe che abbia gruppi ammidici che formano parte integrale della catena polimerica. Fibre poliestere, in cui la sostanza fibrosa è costituita da un polimero a catene lunghe composte per almeno l'85% da un estere di un alcol diidrico e dall'acido tereftalico. Fibre polietileniche, caratterizzate dalla ripetizione del gruppo etilenico. Fibre acriliche, con macromolecole aventi almeno l'85% di acrilonitrile. Clorofibre, con macromolecole con più del 50% di vinile o vinilidene clorurato. Fibre modacriliche, con macromolecole con più del 50% e meno dell'85% di acrilonitrile. Fibre polipropileniche, con macromolecole sature di idrocarburi alifatici aventi un atomo di carbonio ogni due portante una ramificazione metilica in posizione simmetrica. Fibre elastomeriche, composte da una catena molecolare di glicoli intervallati da isocianati, oppure con l'85% di poliuretano segmentato (elastan). Tra le fibre speciali resistenti alle alte temperature vi sono le fibre PBI (polibenzoimidazolo), PBB (polibisbenzimidazobenzofenantrolina) e soprattutto il Kynol, fibra fenolica a base di carbonio, idrogeno e ossigeno, di bassa densità, molto adatta per la produzione di tute resistenti alla fiamma. Una fibra bicomposta, prodotta a Nera Montoro (Terni) dalla società omonima, è l'Alcantara®. Per circa il 67% questo materiale è costituito da un particolare tipo di poliestere, con peso molecolare più alto del comune poliestere per filatura, e per circa il 33% da poliuretano.

Costruzioni

Si definisce fibra ciascun elemento materiale ideale il cui insieme costituisce un qualunque elemento strutturale (per esempio una trave, un pilastro), ciò al fine di ridurre la complessità dello studio del modo con cui tale elemento resiste quando è sottoposto all'azione di una sollecitazione. Dall'analisi delle deformazioni che ciascuna delle fibre subisce si potrà risalire al comportamento resistente dell'intero elemento. Se si prende in esame una trave sollecitata, per esempio, a flessione semplice, si osserverà che, sotto l'effetto di tale sollecitazione, essa si incurva, determinando deformazioni diverse per valore e per segno in ciascuna delle sue fibre elementari. Queste, infatti, si allungheranno o accorceranno in modo proporzionale alla loro distanza dall'asse passante per il baricentro della trave, in corrispondenza del quale non si avrà, quindi, alcuna deformazione (la fibra corrispondente a tale asse viene detta fibra neutra). L'individuazione della fibra neutra è fondamentale per un'esatta conoscenza dello stato di deformazione: per la flessione semplice è immediata, mentre non è così evidente nel caso di sollecitazioni più complesse, nelle quali sarà necessaria tutta una serie di considerazioni, geometriche e statiche, per determinarne l'esatta posizione.