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Detergenti nel lavaggio ad acqua: composizione, funzionamento e impatti tecnici e ambientali

di ING. VITTORIO CIANCI
Direttore LART – Laboratorio Analisi e Ricerca Tessile

Nel lavaggio ad acqua, la scelta e il corretto impiego dei detergenti rappresentano un elemento fondamentale per garantire la rimozione efficace dello sporco, la protezione delle fibre e la qualità finale del manufatto. I detergenti possono essere utilizzati in diverse fasi del processo: durante il lavaggio (come detersivi), prima del lavaggio (come presmacchiatori) o dopo (come smacchiatori). La loro efficacia dipende dalla composizione chimica, dalla natura dello sporco e dalle condizioni operative.

Detergenti naturali e sintetici

I detergenti si distinguono in naturali e sintetici. I detergenti naturali sono i comuni saponi, costituiti da sali alcalini di acidi carbossilici grassi (come acido palmitico e stearico). Un esempio è il sapone neutro, utilizzato per capi delicati come la lana: esso viene ottenuto neutralizzando completamente gli acidi grassi liberi ed eliminando l’eccesso di soda, così da raggiungere un pH prossimo alla neutralità. In realtà, un sapone perfettamente neutro non avrebbe potere detergente, per cui i saponi “neutri” presentano comunque un pH leggermente alcalino.

Tuttavia, i saponi non sono adatti al lavaggio domestico in lavatrice: la loro sensibilità alla durezza dell’acqua porta alla formazione di precipitati insolubili con i sali di calcio, che si depositano sui tessuti rendendoli opachi, rigidi e con aloni. Per questo motivo, in ambito domestico si utilizzano quasi esclusivamente detergenti sintetici, derivati da sottoprodotti petroliferi e formulati per essere resistenti alle acque dure. Essi contengono tensioattivi, alcali, complessanti, antiridepositanti, candeggianti chimici, enzimi e altri componenti funzionali.

Tensioattivi, struttura e meccanismo d’azione

I tensioattivi sono le molecole responsabili della rimozione dello sporco grasso e particellare. Presentano una struttura bifasica: una parte idrofila (solubile in acqua) e una parte lipofila (solubile nei grassi).

Lo sporco grasso aderisce intimamente alle fibre, rendendo inefficace il lavaggio con sola acqua. Il tensioattivo si lega al grasso tramite la parte lipofila e all’acqua tramite la parte idrofila, creando un ponte grasso–detergente che permette la formazione di emulsioni stabili.
Un effetto fondamentale è la riduzione della tensione superficiale: la macchia, inizialmente piatta, tende a raccogliersi in forma sferica, aumentando l’angolo di contatto e facilitando il distacco dalla fibra.

L’efficacia di rimozione dipende dalla percentuale di tensioattivo: maggiore è la concentrazione, più facile sarà eliminare lo sporco. Strofinio, temperatura e risciacqui ripetuti migliorano ulteriormente il processo.

Dal punto di vista ambientale, i tensioattivi rappresentano una fonte significativa di inquinamento. La normativa europea (Reg. CE 648/2004) impone che siano completamente biodegradabili. I tensioattivi di origine vegetale, pur essendo biodegradabili, risultano meno efficaci e più costosi rispetto a quelli chimici.

Alcali

Gli alcali sono sostanze minerali con reazione alcalina che supportano l’azione dei tensioattivi.

Essi:
• riducono la tensione superficiale dell’acqua
• facilitano l’imbibizione del tessuto
• neutralizzano lo sporco acido
• saponificano lo sporco grasso
• disperdono le particelle solide

Tra gli alcali più comuni troviamo soda caustica, carbonato di sodio e idrossido di calcio. Essi sono però sensibili alla durezza dell’acqua e possono risultare aggressivi per le fibre, soprattutto ad alte temperature.

Prodotti ausiliari

I detergenti contengono diversi prodotti ausiliari con funzioni specifiche:
• Complessanti: Sequestrano i sali di calcio e magnesio responsabili della durezza dell’acqua e i metalli (ferro, rame) che possono provocare danni catalitici alle fibre. Un esempio è il tripolifosfato sodico.
• Antiridepositanti: Mantengono lo sporco in sospensione evitando che si ridepositi sul tessuto.
• Candeggianti ottici: Aumentano la luminosità del bianco convertendo radiazioni UV in luce visibile.
• Enzimi: Sono proteine che accelerano la degradazione di macchie proteiche, grasse e amidacee. La bioingegneria moderna ha permesso di sviluppare enzimi più stabili e specifici.
• Neutralizzanti: trasformano i residui alcalini in sali neutri, prevenendo l’ingiallimento dei tessuti. Neutralizzano anche il cloro attivo, evitando danni chimici. Tra i più utilizzati: acido acetico, acido formico, bisolfito e iposolfito.

L’acqua nel lavaggio

La durezza dell’acqua è un parametro critico. In Italia si esprime in gradi francesi (°dF), dove 1 °dF corrisponde a 1 g di carbonato di calcio in 100 L di acqua.

Le acque dolci che si trovano perlopiù in montagna sono ideali per ammollo, prelavaggio e lavaggio; quelle dure, tipiche delle zone marittime possono essere utili nei risciacqui finali in quanto facilita la rimozione dei prodotti di lavaggio. La durezza può essere corretta tramite depuratori o mediante l’uso di fosfati e polifosfati.

Candeggio e sbianca

Il candeggio elimina colorazioni naturali o dovute allo sporco.

Può essere:
• ossidante (ipoclorito, perborato): efficace ma potenzialmente dannoso per la fibra
• riducente (idrosolfiti, solfiti): più delicato ma meno stabile nel Tempo Il candeggio ottico, invece, maschera le tonalità gialle tramite coloranti fluorescenti che aumentano la riflettanza nella zona violetto-blu.

Il candeggio ottico, invece, maschera le tonalità gialle tramite coloranti fluorescenti che aumentano la riflettanza nella zona violetto-blu.

Confronto tra sistemi di lavaggio

Lavaggio ad acqua

È il più efficace per la rimozione delle macchie e l’igienizzazione.

Tuttavia:
• le acque di scarico contengono tensioattivi, enzimi, ammorbidenti e fosfati
• alcuni componenti possono essere tossici per gli ecosistemi acquatici
• i fosfati contribuiscono all’eutrofizzazione
• vengono rilasciate microplastiche (37,84 mg/kg a mano, 222,84 mg/kg in lavatrice)
• il consumo idrico è elevato (circa 45 L per ciclo domestico)

Lavaggio a idrocarburi

Il processo avviene in circuito chiuso, senza scarichi diretti. I rifiuti generati sono modesti (circa 5 kg ogni 6 lavaggi da 30 kg) e contengono solo 2,3 g di solvente per kg di rifiuto. Non vi è rilascio di microplastiche e i solventi risultano moderati al contatto rispetto ai detergenti alcalini. •

Conclusioni

Il lavaggio ad acqua garantisce la migliore rimozione dello sporco e l’igienizzazione dei capi, mentre il lavaggio a idrocarburi risulta più rispettoso dell’ambiente grazie all’assenza di scarichi e al minor impatto sulle fibre. La scelta del sistema più adatto dipende dal tipo di tessuto, dalla natura dello sporco e dagli obiettivi di sostenibilità.

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