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Chimica da spiaggia

    rev. 1.3 – 23.8.14

L’estate sta finendo, e più che per ombrelloni e costumi la ricorderemo per ombrelli e impermeabili.

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Ma finchè dura, e magari molti tra noi sono ancora in spiaggia, perchè non rinfrescare un po’ quel che sappiamo, su come si sceglie un materiale per una certa applicazione tecnologica?

Quando voglio fare un esempio, ai chimici o ai tessitori, di un materiale di uso comune che deve avere spiccate caratteristiche di resistenza a tutti gli agenti atmosferici, di solito dico “il telo dell’ombrellone da spiaggia“… il che, se è fatto di cotone come usava un tempo, e si usa ancora per alcuni casi particolari anche legati alla moda, ci porta automaticamente a pensare alla tintura con coloranti al tino. E qui si apre tutto un capitolo (storico, culturale, economico) su una tecnologia chimica antica di millenni ma sempre in evoluzione, anche sotto la spinta di istanze commerciali, ambientali e così via.
Volendo, potrebbe interessarci sapere anche come proteggere il palo di alluminio dalla corrosione, e qui servono elettrochimica e chimica inorganica, ma per stavolta lasciamo stare.

Se siamo in spiaggia e possiamo documentarci de visu, o meglio se abbiamo un motore di ricerca (da usare in spiaggia? ma no, dai, piantala con lo smartphone e guarda quel che c’è intorno!…), possiamo scoprire che molto più probabilmente incontriamo ombrelloni in fibra sintetica, piuttosto che di cotone. Stavolta non è solo l’onnipresente PET, ma – più spesso – il PAN. L’arredamento outdoor è infatti una delle nicchie in cui la fibra acrilica mantiene una posizione dominante.

Che le sintetiche la vincano sul cotone, per applicazioni simili, è facile immaginarlo: hanno proprietà meccaniche più elevate, non assorbono acqua, il che fra l’altro si traduce in una maggiore stabilità meccanica alle variazioni microclimatiche, e in particolare non sono altrettanto facilmente attaccate da muffe e vari microorganismi. Considerando una analisi LCA “dalla culla alla bara” o “dalla culla alla culla” [con qualcuno ne abbiamo parlato, gli altri non si spaventino…] si scopre che il più delle volte la fibra sintetica ha un impatto ambientale molto-ma-molto-minore di quella naturale, alla faccia dei luoghi comuni disinformati.

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Ma perchè proprio l’acrilica e non le PA, il PET, magari il PP che nelle applicazioni tecniche la fa da padrone? e non dico magari le poliaramidiche tipo Kevlar o Nomex?

Partiamo dal fondo. Per prima cosa si tratta di articoli di larghissima produzione e per i quali serve flessibilità nei colori, facilità di confezione e simili. Quindi le fibre ad altissime prestazioni, ma scomode da lavorare e relativamente molto costose, le escludiamo subito.

Quel che è peggio, le arammidiche sarebbero davvero sconsigliate proprio per l’eccessivo scadimento delle proprietà se esposte alla luce! Ne abbiamo già parlato sia con i chimici sia con i tessitori, citando per esempio un altro articolo che possiamo incontrare “in vacanza” come le funicelle da paracadute: se sono fatte di aramidica di solito sono coperte da una guaina anti-luce proprio per evitare che le straordinarie proprietà delle fibre svaniscano al sole, e le evoluzioni nell’aria finiscano tragicamente come quelle di Icaro!

Tra le fibre “di massa”, pescando nel mazzo di quelle più idrofobe, il polipropilene è notoriamente molto delicato alla luce per l’elevata reattività dell’H terziario nella catena: o si usano forti dosi di stabilizzanti anti UV, o se no la degradazione nell’ambiente della regina delle plastiche è decisamente troppo rapida. Ricordiamoci che non stiamo parlando di palette e secchielli, ma di fibre, quindi qualcosa con un rapporto superficie-volume sfavorevolissimo rispetto alla “protezione” che gli strati superficiali possono dare a quelli più profondi.

La stessa cosa vale anche per il poliestere: escludendo articoli di basso costo, non destinati a durare molte estati con un uso intensivo, è solo di recente che sono state introdotte fibre PES molto stabilizzate alla luce, che stanno conquistando le fasce più alte del mercato.

Per il grosso della produzione, anche di buon livello, è proprio l’acrilico che la fa da padrone.
Con i suoi pregi e i suoi difetti, però: in primo luogo il fatto che, a differenza delle altre sintetiche comuni, non è termoplastico e non si estrude per fusione.

… scusa, che c’entra?…

Eh sì, perchè il problema è quello della colorazione. Se si vogliono ottenere tinte ultrasolide, la cosa più ovvia è quella di pigmentare in massa. Solo il PET, tra queste, si può tingere con elevati risultati anche in filo o in pezza (ed inoltre da’ buoni risultati in stampa anche senza dover ricorrere ai pigmenti).

Se si deve fare un batch di filatura pigmentata in PA, PP, PET, si possono fare anche produzioni abbastanza piccole: compri granuli incolori ed altri in colori più o meno “primari”, mescoli, fondi, estrudi, e te la cavi facilmente. Con il PAN, invece, devi mettere in gioco lotti di tonnellate, e quindi la tavolozza di quel che trovi sul mercato si restringe. E sta al tessitore saper trovare intrecci che diano effetti più “creativi” partendo da tavolozze di filati molto ristrette,  giocando oltretutto su intrecci lisci, legati e battuti.

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Tra gli altri aspetti importanti ci sono le caratteristiche di resistenza allo sporco e magari di autopulibilità, in cui il finissaggio ed i relativi materiali sono in rapida evoluzione, e un fattore che diventa sempre più premiante: la protezione anti-UV, secondo gli standard certificati che servono sia per la tutela della nostra pelle (e dei nostri occhi) sia per usi tecnologici.

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Perchè, dal telo dell’ombrellone a quello per i tendaggi da vetrine e per altri usi architettonici – compresa la tutela dei beni culturali – il passo è breve… e dando un’occhiata a quel che scrivevamo un anno fa la fantasia si dovrebbe scatenare.

Insomma, come vedete, solo parlando di ombrelloni abbiamo trovato spunti interdisciplinari che toccano “tutte le chimiche”, e non solo quelle, per quel che studiano i chimicastri, e tutte le aree di competenza dei modaioli. Solidità, permeabilità, lavorabilità, aspetti economici, ambientali…

Sfiancati, ci schiantiamo sul lettino della spiaggia… e quello di cos’è fatto? Argh!

Suggerisco io e per stavolta la faccio breve. Solitamente di un tessuto altamente resinato, per renderlo impermeabile il più possibile (anche ai cosmetici solari, che sono intrugli micidiali per un manufatto di cui si voglia salvaguardare l’aspetto), oltre che resistente all’abrasione.
Come materiali, in prima ipotesi possiamo pensare ad una parte fibrosa in PET e ad una resinatura in PVC plastificato. Il PVC consente anche la stampa termica, una specie di “marchio a fuoco”, utile per manufatti da lasciare esposti all’aperto.

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Come struttura, l’ipotesi più economica è la tessitura a trama abbastanza aperta + successiva resinatura a spessore del tessuto,

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mentre il prodotto più tradizionale e di qualità usa la tessitura di un filato già resinato, con il vantaggio degli effetti di colore anche su intrecci relativamente semplici e piuttosto “chiusi”, e con i pro ed i contro della lavorazione a navetta. 

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Ma ne parleremo molto specie con la 5M1, che ormai tra chimica e tessitura, tra tessuti tecnici e materiali compositi ci sguazza, e il prossimo anno potrà vedere quante e quali meraviglie crea il finissaggio quando si tratti di rispondere alle esigenze di qualsiasi clientela.

Se poi avete qualche campione o almeno qualche foto raccolta in spiaggia, ben venga!

……………………..

Avete notato che non ho messo quasi nessun link. Il gioco è proprio nel vedere quanto sia facile fare, da soli, una ricerca professionale su un argomento un po’ nuovo ed insolito: dovremmo essere già allenati anche per questa competenza che ci viene espressamente richiesta delle linee guida, no?  Oltretutto, trattandosi di settori in cui l’Italia detta legge sul mercato, non c’è nemmeno il problema delle nostre competenze in inglese.

E, anche se non dovrei dirvelo, la maggior parte dei link da cui partire li ho trovati proprio con lo smartphone, stando sdraiato sulla spiaggia: non ci vuole molto!

 

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