Le fibre chimiche

Le fibre tessili che utilizziamo per realizzare abiti e tessuti si dividono in due grandi categorie: naturali e chimiche.
Le prime derivano direttamente da elementi presenti in natura (come piante, animali o minerali), mentre le seconde sono create dall’uomo attraverso lavorazioni industriali e processi chimici che trasformano sostanze naturali o sintetiche.

Per secoli, l’uomo ha fatto affidamento solo su fibre naturali, come il cotone, il lino, la lana o la seta. Solo in tempi più recenti, grazie ai progressi scientifici e alla scoperta di nuovi materiali, sono nate le fibre chimiche: un insieme di fibre artificiali (ricavate da elementi naturali come la cellulosa) e fibre sintetiche (ottenute in laboratorio da derivati del petrolio, come il poliestere o il nylon).

Le fibre chimiche artificiali

La nascita delle fibre artificiali risale al 1884, quando il conte Hilaire de Chardonnet, in Francia, riuscì per la prima volta a trasformare la nitrocellulosa in un filo continuo tramite estrusione.
Fu questo l’inizio della storia del rayon, considerato la prima fibra tessile artificiale prodotta dall’uomo.

Le fibre artificiali si ottengono da materie prime di origine naturale, come la cellulosa del legno o i linters del cotone (i residui più corti della fibra). A differenza delle fibre sintetiche, che derivano da composti chimici di sintesi come il petrolio, le artificiali sono più vicine alle fibre naturali anche per struttura e proprietà: sono traspiranti, morbide, igroscopiche e in parte biodegradabili.

Le principali fibre artificiali utilizzate oggi sono:

1. Rayon o viscosa
2. Lyocell
3. Acetato di cellulosa (o diacetato)
4. Lanital (fibra proteica ricavata dal latte)

Rayon o viscosa

È una fibra artificiale trasparente e lucente, ottenuta dalla cellulosa del legno (soprattutto conifere) o dai linters del cotone (residui della lavorazione del cotone).
La cellulosa viene trattata con soda caustica e successivamente con solfuro di carbonio, ottenendo una soluzione viscosa e filamentosa chiamata appunto viscosa.
Questa sostanza viene poi filata per produrre la fibra tessile.
La viscosa è igroscopica (assorbe bene l’umidità), traspirante e molto confortevole a contatto con la pelle.
Per il suo aspetto brillante e setoso, viene spesso chiamata seta artificiale.

Lyocell

È una fibra cellulosica artificiale, simile alla viscosa, ma prodotta con un processo più ecologico. A differenza della viscosa, non impiega soda caustica per sciogliere la cellulosa, bensì un solvente organico non tossico e riciclabile (solitamente il NMMO, monoidrato di ossido di N-metilmorfolina).
Nel processo di produzione, la pasta di cellulosa assume una consistenza simile al miele, ma dopo la filatura si solidifica.
Il lyocell è apprezzato per la sua resistenza, traspirabilità e igroscopicità (capacità di assorbire l’umidità).
Può essere lavato fino a 40°C; a temperature superiori può restringersi. Al tatto è morbido, liscio e leggermente lucido.
Trova impiego nell’abbigliamento tecnico, nell’intimo, nella moda sostenibile e anche nell’arredamento (tende, rivestimenti, ecc.).

Acetato

L’acetato è una fibra artificiale ricavata dalla cellulosa, che viene trattata chimicamente con acido acetico e anidride acetica in presenza di un catalizzatore (solitamente acido solforico).
In questo modo si ottiene un composto chiamato acetato di cellulosa, che viene poi filato per ottenere fibre tessili.
Ha un aspetto lucido e setoso, è leggero, resistente e tende a non sgualcirsi, per questo viene spesso utilizzato per la produzione di fodere, abiti eleganti e biancheria.
L’acetato di cellulosa è anche impiegato in altri ambiti, ad esempio per realizzare montature di occhiali, fogli sottili e trasparenti usati in schermature, visiere protettive, filtri per lampade e persino pellicole fotografiche.

Lanital

Il Lanital è una fibra artificiale di origine proteica, sviluppata in Italia negli anni ’30, poco prima della Seconda guerra mondiale.
Viene ricavata dalla caseina, una proteina contenuta nel latte.
Attraverso un processo chimico, la caseina viene trasformata in una massa filamentosa che può essere filata come una fibra tessile.
Dal punto di vista chimico, la sua struttura è molto simile a quella della lana, con cui condivide caratteristiche come morbidezza, calore, sofficità e volume.
Fu inizialmente considerata un’alternativa “nazionale” alla lana importata, ma nel tempo venne abbandonata per via della bassa resistenza all’umidità e alla trazione.

Le fibre chimiche sintetiche

Le fibre sintetiche sono nate tra gli anni ’30 e ’40 del Novecento e si distinguono dalle fibre artificiali per la loro origine: non derivano da materie prime naturali, ma da composti chimici di sintesi, ottenuti attraverso lavorazioni industriali.
La materia di partenza è il petrolio, da cui si ricavano monomeri, successivamente uniti a formare polimeri: lunghe catene molecolari simili a quelle delle materie plastiche, con cui condividono molte caratteristiche, sia positive sia negative.

Essendo create in laboratorio, queste fibre possono essere progettate per rispondere a una vasta gamma di esigenze. Possono essere:

• resistenti alla trazione e all’usura,
• impermeabili e traspiranti,
• lucenti o opache,
• insensibili a muffe e batteri.

Tuttavia, il loro principale svantaggio è che non sono biodegradabili, per cui rappresentano una fonte di inquinamento ambientale se non correttamente smaltite o riciclate.

Le principali fibre sintetiche utilizzate oggi sono:

1. Acrilico
2. Kevlar
3. Nylon
4. Poliestere
5. Elastan (o Spandex)
6. Gore-Tex®

Acrilico

Le fibre acriliche si ottengono dalla polimerizzazione di monomeri acrilici, derivati principalmente dall’acido acrilico o dall’acrilonitrile. Le resine acriliche così ottenute vengono trasformate in fibre tessili attraverso processi industriali.
L’acrilico è apprezzato per la resistenza alla fiamme, l'elasticità, l'effetto antistatico, l'ottima capacità di trattenere i colori, anche dopo molti lavaggi.
In Italia, la produzione di fibre acriliche è stata sviluppata in particolare dalla società Edison di Marghera, che ha realizzato fiocco tinto in un’ampia gamma cromatica, utilizzato soprattutto per maglieria, tessuti d’arredo e abbigliamento invernale.

Kevlar

Il Kevlar è una fibra sintetica della famiglia degli aramidi, scoperta nel 1965 da Stephanie Kwolek.
La sua caratteristica principale è un’eccezionale resistenza meccanica: è infatti cinque volte più resistente all’allungamento dell’acciaio!
Grazie a questa proprietà, unita alla resistenza al calore e alle fiamme, il Kevlar viene impiegato nella produzione di indumenti tecnici, come i giubbotti antiproiettile, e in componenti per aeromobili e imbarcazioni.

Nylon

Il nylon (o nailon) è la fibra sintetica poliammidica più famosa, scoperta nei laboratori della DuPont tra il 1937 e il 1938.
Il nome nasce da una combinazione casuale di lettere scelta da John W. Eckelberry, ispirata a parole come “cotton” e “rayon”.
Originariamente usato per produrre filati, il nylon ha trovato il suo successo soprattutto nelle calze da donna e nei collant. Oggi è molto diffuso anche nell’abbigliamento sportivo, nei costumi da bagno, nell’intimo e negli ombrelli.

Poliestere

Il poliestere è un filato formato da lunghe catene di monomeri di carbonio, simile alle materie plastiche. Le sue principali qualità sono: tenacità; resilienza; resistenza all’abrasione, alle pieghe e al calore; elasticità; resistenza agli agenti chimici e fisici.
Il poliestere si trova in diverse forme, come filato, fiocco e microfibra, ed è spesso combinato con fibre naturali (come il cotone) per unire le proprietà tecniche a un maggior comfort sulla pelle.

 
Elastan

L’elastan, noto in Nord America come spandex e con il marchio più famoso di Lycra (lanciata dalla DuPont nel 1962), è una fibra tessile usata principalmente per donare elasticità ai tessuti. Viene prodotta tramite la filatura a secco di poliuretano.
Questa fibra non viene mai utilizzata da sola, ma sempre in combinazione con altre, perché la sua forza è la capacità di allungarsi fino a cinque volte la lunghezza originale senza rompersi e di tornare sempre alla forma iniziale. È inoltre leggera, resistente all’abrasione, morbida al tatto e resistente agli odori.

Gore-Tex

Il Gore-Tex è una fibra costituita da politetrafluoroetilene (PTFE) e si distingue per la sua straordinaria impermeabilità e traspirabilità. Brevettato nel 1976, è una delle scoperte più recenti nel campo dei tessuti sintetici.
Il tessuto Gore-Tex è composto da una sovrapposizione di dieci membrane, ciascuna con miliardi di microfori che permettono al vapore acqueo della sudorazione di uscire, mantenendo però l’acqua esterna fuori.
Per questo è molto utilizzato in abbigliamento tecnico per alpinismo e sport estremi.

Meglio naturali o chimiche?

Nel tempo, le fibre artificiali e sintetiche sono state spesso criticate: c’è chi le considera poco traspiranti, scomode da indossare o addirittura dannose per la salute e per l’ambiente, perché ottenute in laboratorio da sostanze chimiche anche potenzialmente nocive.

Ma molti di questi timori si basano su stereotipi o su informazioni ormai superate. Oggi, grazie alla ricerca scientifica e allo sviluppo tecnologico, le fibre chimiche possono essere progettate con caratteristiche specifiche e migliorate in modo mirato.

La produzione in laboratorio permette infatti di creare tessuti tecnici e intelligenti, capaci di adattarsi a molteplici esigenze:

• possono essere anallergici, morbidi, elastici o impermeabili,
• possono resistere al fuoco, agli agenti chimici o all’usura,
• possono persino imitare l’aspetto e la sensazione al tatto dei tessuti naturali.

In altre parole, le fibre chimiche non sono né migliori né peggiori in assoluto: tutto dipende dall’uso che se ne fa, dal contesto e dalla responsabilità con cui vengono prodotte e utilizzate.

Curiosità

• Il nylon inventato nel 1935 fu stato impiegato su larga scala durante la Seconda guerra mondiale per realizzare paracadute al posto della seta perché troppo costosa e difficile da reperire.
• Negli ultimi anni sono state create fibre sostenibili come Orange Fiber, prodotta dagli scarti della spremitura degli agrumi. Una rivoluzione per la moda green made in Italy!
• La viscosa è così morbida e lucente che viene spesso chiamata anche “seta artificiale”. Nonostante derivi da una fonte naturale (la cellulosa), è trasformata con processi chimici complessi.
• Grazie a speciali trattamenti chimici, oggi esistono fibre che reagiscono alla temperatura corporea, diventando più traspiranti o cambiando colore.
• Molti capi in pile sono realizzati con bottiglie di plastica riciclate. Bastano infatti circa 25 bottiglie per produrre una felpa.

DAL BLOG ALLA LEZIONE IN CLASSE

Questo approfondimento completa e arricchisce i contenuti dell’Unità 1, Lezione 12, Le fibre chimiche, del manuale di Tecnologia di Lattes Editori, Infinito Tecnologico, offrendo spunti per riflettere sul rapporto tra innovazione tecnologica, materiali artificiali e sostenibilità ambientale.

Spunti didattici

• Approfondisci con la classe la distinzione tra fibre naturali, artificiali e sintetiche, analizzando per ciascuna le modalità di produzione, le caratteristiche tecniche e l’impatto sull’ambiente.
• Ragiona con gli studenti sul concetto di fibre chimiche sostenibili: esistono? Che differenza c’è tra una fibra riciclata e una biodegradabile?
• Collega la lezione ai temi dell’educazione alla cittadinanza, parlando di consumo consapevole, fast fashion e scelte responsabili.

Attività

• Costruzione di una mappa concettuale sulle fibre chimiche
Obiettivo: comprendere origini, tipologie e utilizzi delle fibre chimiche.

• Inizia dividendo le fibre in artificiali (viscosa, lyocell…) e sintetiche (poliestere, nylon…).
• Inserisci nella mappa: origine delle materie prime, processo produttivo, proprietà, applicazioni e impatti ambientali.
• Lascia spazio per aggiunte personali o collegamenti interdisciplinari (chimica, geografia economica, educazione civica).

• Creazione di una scheda comparativa tra fibre tessili
Obiettivo: sviluppare capacità di analisi e confronto.

• Gli studenti realizzano una tabella in cui confrontano fibre naturali, artificiali e sintetiche secondo parametri come:
  • origine
  • biodegradabilità
  • traspirabilità
  • costo di produzione
  • impatto ambientale
  • durata nel tempo
• L’attività può essere preceduta da una lezione guidata o da una ricerca individuale.

• Laboratorio di consumo critico: etichette a confronto
Obiettivo: stimolare consapevolezza e senso critico.

• Invita gli studenti a portare un capo d’abbigliamento da casa e a leggerne l’etichetta.
• Individuate insieme le fibre presenti e discutete: perché è stato scelto quel materiale? È riciclato? Naturale?
• L’attività può concludersi con una riflessione collettiva: Quali scelte possiamo fare per un futuro più sostenibile?