I capi d’abbigliamento, da lavoro, gli asciugamani, le lenzuola con l’utilizzo portano inevitabilmente il materiale a fine vita, nonostante le azioni di manutenzione che anche se condotte alla perfezione ritardano ma non eliminano il declino del materiale. Ma cosa succede al materiale arrivato a fine vita?
Il riciclo è un concetto che acquisisce sempre più importanza e prende sempre più corpo col tempo diventando un punto primario di ogni nuovo sviluppo tecnologico e scientifico. Uno dei maggiori ostacoli è quello di avere materia prima seconda paragonabile a quella vergine a livello di performance, spesso dovuto a contaminazione, trattamenti e additivi, che riducono le prestazioni del prodotto riciclato.
Negli ultimi anni, c’è stato un incremento di interesse nel riciclo dei materiali, che ha investito la maggior parte dei settori industriali tra cui anche il settore tessile. Questo ha portato all’incremento del riutilizzo e del riciclo dei tessuti, in particolare con lo sviluppo di nuovi processi di riciclo del tessile. La difficoltà nel rimuovere gli agenti chimici di finissaggio come i “flame retardant” e idrorepellenza sono problemi che si incontrano durante il riciclaggio. Un esempio è nel riciclo del cotone, la presenza del finissaggio per la facile manutenzione riduce la solubilità nel solvente utilizzato nel metodo Lyocell; come risultato, prima del processo, il cotone viene lavato per rimuovere le sostanze chimiche con soluzioni di acidi e alcali. Un’altra problematica è il tipo di legame chimico tra i coloranti e la fibra che ne inficia il recupero e riciclo, tuttavia, sono stati dimostrati processi di rimozione di varie classi di coloranti, attraverso l’utilizzo di ozono per degradare le molecole coloranti o tramite rimozione con fluidi supercritici. Altri fattori che influenzano fortemente il riciclaggio dei tessuti sono i bassi prezzi, il volume e la disponibilità delle materie vergini; questi fattori hanno limitato la capacità di integrare i processi di riciclo come operazioni consolidate e redditizie dal punto di vista economico. Sono disponibili limitate opzioni per il riciclo dei tessuti, infatti, la maggior parte dei sistemi di recupero attuali per i rifiuti post-consumo includono principalmente processi di “down-cycling” meccanico. Inoltre, la tecnologia attuale può comportare la perdita di valore del materiale del 75%, successivamente al primo processo di riciclo. Tuttavia, si prevede che gli sviluppi nelle tecnologie, incentivate dalla ricerca di una ecosostenibilità, porteranno ad un aumento delle opzioni praticabili, portando ad una diminuzione dei costi, degli impatti e della perdita di valore del materiale. Di fatto, esistono tuttora differenti realtà produttive nel settore tessile in tutto il mondo che stanno sviluppando, o hanno sviluppato processi produttivi di tessile riciclato e di recupero degli scarti a tutti i livelli della filiera tessile.
Tipologie di riciclo
Esistono quattro approcci per il recupero del tessile: riutilizzo, processo meccanico, processo chimico, recupero energetico.
Il riutilizzo consiste nel riciclaggio del materiale nella sua forma originale per il recupero di pari valore del materiale.
Il processo meccanico sfrutta la modificazione del materiale attraverso operazione opportune di sollecitazione fisiche che modificano le proprietà chimico-fisiche del materiale trattato.
Il processo chimico utilizza agenti chimici per pirolisi, idrolisi, separazione e depolimerizzazione per separare gli elementi costituenti del materiale, fino ad ottenere i materiali di partenza.
Il recupero energetico avviene attraverso la conversione del materiale in energia tramite l’utilizzo di inceneritori.
Tra questi processi quelli più applicati per il recupero nel settore tessile sono i metodi meccanici e chimici.
Questi processi portano a prodotti finali diversi dovuti alla rimozione o meno di alcune sostanze incompatibili o pericolose presenti nei rifiuti inviati al riciclaggio.
Il riciclo meccanico
Durante il riciclo meccanico, le sostanze chimiche addizionate e presenti nel materiale rimangono nei prodotti finali, a causa del basso effetto del processo a livello molecolare; nel caso di presenza di sostanze chimiche pericolose, questo comporta dei potenziali problemi di salute e di ambiente durante la fase di produzione ed utilizzo del prodotto riciclato. Il processo meccanico comprende tecniche che sfruttano le caratteristiche fisiche della fibra di cui è costituito il tessuto, essendo le fibre sintetiche più dure rispetto alle naturali, ne risulta l’utilizzo di macchinari differenti per lo stesso tipo di processo. Il tessuto viene precedentemente tagliato e successivamente triturato tramite l’utilizzo di carda o garnett, rispettivamente per tessuti naturali e sintetici. Con tale processo il tessuto viene aperto e riportato a fibre tramite le sollecitazioni meccaniche applicate dai cilindri dentati. Le fibre così ottenute vengono nuovamente filate e bobinate con la possibilità di aggiungere del materiale vergine. Oltre che alla triturazione, le fibre sintetiche, possono essere riciclate anche tramite estrusione, il tessuto sintetico, viene macinato e granulato e successivamente estruso a filo attraverso la fusione dei chip polimerici.
Il riciclo chimico
Nel riciclo chimico una grossa porzione di costituenti del materiale viene eliminata attraverso processi di lisciviazione, degradazione, distillazione e separazione; ne risulta un minor rischio di trasferimento di sostanze pericolose al prodotto riciclato, che però devono essere trattate e/o rimosse dal mezzo col quale sono state separate. Da questo punto di vista i prodotti post-industriali risultano meno problematici, poiché i produttori danno le informazioni necessarie sulla composizione e le sostanze chimiche presenti. I rifiuti post-consumo, contrariamente, non sono soggetti a controllo portando ad un’incognita sulla presenza di contaminanti che possono inficiare il 
processo di recupero e riciclo e anche la tipologia di processo di riciclaggio migliore da utilizzare. Il processo chimico modifica il materiale tessile, attraverso l’utilizzo di agenti chimici che possono dissolvere il materiale o modificarne la struttura chimica parzialmente o totalmente. Nel processo chimico i tessuti vengono precedentemente dissolti in opportuni solventi e successivamente possono essere riprecipitati o nella maggior parte dei casi filati a umido. Anche in questo caso le fibre sintetiche possono essere processate in maniera alternativa, infatti i polimeri da cui sono costituite possono anche essere depolimerizzati, fino ad ottenere i monomeri di partenza, che successivamente possono essere nuovamente polimerizzati per ottenere un materiale con le stesse proprietà chimico-fisiche del vergine.
Tessuti misti, problematiche e soluzioni emergenti
I processi illustrati risultano semplici e altamente performanti in caso di tessuti monomateriale, ma la maggior parte dei capi è multimateriale, per cui il riciclo di tali tessuti risulta alquanto problematico, poiché necessita la separazione delle fibre. Per ovviare a questo problema i processi sviluppati per il riciclo di tessuti misti sfruttano le differenze chimico-fisiche delle fibre costituenti. Il processo di separazione per via meccanica consiste in una degradazione selettiva intaccando la fibra meno resistente termicamente, i prodotti di degradazione vengono poi rimossi tramite utilizzo di solvente. Questo processo è sviluppato in casi ristretti, principalmente per separare il nylon dall’elastan, andando ad intaccare l’elastan con conseguente perdita di materiale.
I processi chimici, invece, risultano più utilizzati per separare le fibre costituite da materiali differenti. Infatti, attraverso tali processi è possibile disciogliere, degradare o depolimerizzare, in casi di materiali sintetici, selettivamente una fibra rispetto ad un’altra andando per cui ad ottenere miscele contenenti i costituenti del tessuto separati.
Tali problematiche comportano lo sviluppo futuro di nuove tecnologie sempre più performanti e meno impattanti, in modo da ridurre gli sprechi e l’impatto sull’ambiente. Con quest’ottica alcune realtà aziendali stanno tornando ad un concetto di monomateriale, che può quindi essere smembrato e riassemblato attraverso processi meccanici, evitando utilizzo di composti chimici. I concept sviluppati con questa nuova ideologia a fine vita possono essere ritirati, dall’azienda produttrice stessa, lavati, macinati in granuli, successivamente fusi e destinati a produrre le componenti del nuovo prodotto. Questa ideologia a “ciclo chiuso” propone alcune riflessioni importanti su una delle vie per implementare e incrementare una economia circolare sempre più presente all’interno del settore tessile; infatti, risulta tecnicamente più facile ed economicamente sostenibile riciclare materiali che seppur complessi sono costituiti da un unico materiale, e che il recupero e riciclo del post-consumo è possibile, a condizione che i consumatori siano ampiamente informati su come gestire il materiale fine vita.
Dott. Daniele Piga, Ph.D.
Area Ricerca e Innovazione Multisettoriale
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SETTEMBRE 2019
