Le fibre tessili artificiali parte 4 di 6

Alla scoperta delle fibre artificiali: innovazione, sostenibilità e versatilità nel tessile

Continua il nostro viaggio all'interno delle fibre tessili, nel mondo dell’industria tessile, le fibre artificiali rappresentano un perfetto equilibrio tra natura, innovazione e creatività. Derivate dalla cellulosa, queste fibre – come la viscosa, il modal, il lyocell e il cupro – offrono una combinazione unica di morbidezza, traspirabilità ed estetica raffinata, avvicinandosi alle qualità della seta, ma con una maggiore versatilità e sostenibilità.

In questo articolo esploreremo la storia e l’evoluzione delle fibre artificiali, il loro impatto economico e tecnologico, le loro caratteristiche chimiche e fisiche, nonché i molteplici utilizzi nell’abbigliamento e nei tessuti tecnici. Analizzeremo inoltre il loro ruolo nella moda sostenibile e il confronto con le fibre naturali e sintetiche.

Le fibre artificiali, spesso definite “rigenerate” perché derivate dalla cellulosa (estratta principalmente da legno o cotone), sono nate per coniugare i pregi delle fibre naturali (come il comfort, la traspirabilità e il drappeggio) con la possibilità di una produzione industriale controllata e, in alcuni casi, a costi inferiori. Tra queste, la viscosa è la pioniera, ma il panorama comprende anche il modal, il lyocell e il cupro. L’evoluzione di questi materiali ha segnato tappe importanti nella storia dell’industria tessile, influenzando mercati, tecnologie e persino dinamiche sociali e politiche.

Partiamo dagli aspetti Storici

La storia delle fibre artificiali inizia alla fine del XIX secolo, con la scoperta del processo di produzione della viscosa, originariamente chiamata "seta artificiale". Questa fibra, ottenuta dalla cellulosa del legno, ha rappresentato una rivoluzione nel settore tessile, offrendo un'alternativa più economica e versatile alla seta naturale. 

Nel 1884, il chimico francese Hilaire de Chardonnet brevettò un processo per produrre fibre di cellulosa rigenerata, aprendo la strada a quella che sarebbe diventata la viscosa. Tuttavia, il processo di produzione iniziale era costoso e pericoloso.

Fu solo all'inizio del XX secolo che i chimici britannici Charles Cross e Edward Bevan svilupparono un metodo più efficiente ed economico per produrre viscosa, utilizzando cellulosa proveniente da legno o altri materiali vegetali. Questo ha portato alla commercializzazione della viscosa su larga scala, diventando una valida alternativa alla seta naturale.

Andando avanti con la ricerca si scopri una nuova fibra il cupro, ricavato dalla cellulosa del cotone, il cupro si distingue per il processo di solubilizzazione leggermente diverso, offrendo una fibra con caratteristiche uniche in termini di resistenza e aspetto.

Successivamente la ricerca scientifica ha portato allo sviluppo di altre fibre artificiali, come il modal e il lyocell, che mirano a migliorare la resistenza, la morbidezza e, soprattutto, la sostenibilità ambientale. Il modal, derivato dalla cellulosa del legno di faggio, si distingue per la sua morbidezza e lucentezza, mentre il lyocell, ottenuto con un processo a ciclo chiuso che recupera quasi il 99% dei solventi, è considerato una fibra più sostenibile. 

Per dare una timeline più precisa delle scoperte di queste fibre:

• Viscosa (fine ‘800 - 1^ brevetto 1884, brevetto viscosa moderna nel 1892 da parte dei chimici britannici) → È stata la prima fibra artificiale di cellulosa, inizialmente chiamata “seta artificiale.”
• Cupro (inizio ‘900 - brevetto negli anni ‘20) → Derivato dalla cellulosa con un processo a base di ammoniaca e rame, noto come processo cuprammoniacale.
• Modal (anni ‘50-‘60) → Variante migliorata della viscosa, sviluppata per avere maggiore resistenza e morbidezza.
• Lyocell (anni ‘80-‘90) → Evoluzione più ecologica delle fibre artificiali, prodotta con un processo a circuito chiuso che recupera quasi il 99% dei solventi.

Quindi, in ordine di scoperta: Viscosa → Cupro → Modal → Lyocell, una curiosità spesso queste fibre vengono chiamate anche Rayon, è un termine generico per tutte le fibre artificiali derivate dalla cellulosa rigenerata. Include viscosa, modal, lyocell e cupro; Naturalmente queste fibre possono essere ritorte o intrecciate con altre fibre sia naturali che sintetiche, creando effetti sia di colore che al tatto molto belli.

Queste fibre artificiali sono il risultato delle sinergie tra scoperte scientifiche in campo chimico che dell'ingegneria dei materiali, hanno permesso di trasformare materie prime naturali in filati versatili e performanti. 

Quale impatto economico e politico hanno avuto queste scoperte ?

L’introduzione di queste fibre ha permesso la produzione di tessuti dall’aspetto lussuoso, come la seta, a costi contenuti, rendendo eleganza e raffinatezza accessibili a un pubblico più ampio. L’industrializzazione della produzione tessile ha favorito l’espansione economica e ha generato nuove dinamiche di mercato, influenzando anche politiche commerciali e normative ambientali. Con il passare del tempo, la pressione per una produzione più sostenibile ha spinto l’innovazione nei processi, portando all’introduzione di sistemi a ciclo chiuso e certificazioni (come FSC) per garantire l’origine sostenibile delle materie prime.

Le certificazioni FSC, Oeko-tex, Pura lana vergine Woolmark, spesso presenti sui cartellini dei capi, garantiscono al consumatore che il prodotto è stato realizzato nel rispetto di rigorosi standard di controllo.

Quali sono i processi di lavorazione e generazione del filato ?

Tecniche di Rigenerazione della Cellulosa

• Processo Viscoso:
  La cellulosa (da legno o cotone) viene trattata con sostanze chimiche (tradizionalmente carbon disolfuro in una soluzione alcalina) l'impasto ottenuto viene spinto tramite uno “spinneret” che rigenera il filato. Questo processo consente di ottenere una fibra dal tatto morbido e dall’aspetto simile alla seta, anche se richiede una gestione attenta dei solventi.

• Modal:
  Derivato da una variante della tecnologia viscosa, il modal subisce ulteriori trattamenti per aumentare la resistenza e la stabilità dimensionale, pur mantenendo elevata morbidezza e traspirabilità.

• Lyocell:
  In questo processo, si utilizza un solvente organico (N-Methylmorpholine N-oxide, NMMO) in un sistema a ciclo chiuso che recupera quasi il 99% del solvente, riducendo notevolmente l’impatto ambientale. Il lyocell è noto per la sua eccellente resistenza meccanica e per una superficie liscia e uniforme.

• Cupro:
  Realizzato attraverso un processo chimico specifico che dissolve la cellulosa del cotone, il cupro produce una fibra trasparente e lucida, particolarmente apprezzata in applicazioni di alta qualità.

In Comune tutte queste fibre condividono la caratteristica di partire da una fonte di cellulosa naturale, che viene “sciolta” e rigenerata per ottenere filati con proprietà ottimizzate. Il punto comune è la possibilità di ottenere una fibra con caratteristiche estetiche e funzionali comparabili a quelle delle fibre naturali, ma con una maggiore uniformità e adattabilità ai processi industriali.

Quali sono le proprietà chimiche e tecniche ?

Le caratteristiche chimiche per questo tipo di filati sono: la Base Cellulosica, essendo derivate dalla cellulosa, queste fibre sono intrinsecamente biodegradabili (salvo trattamenti chimici aggressivi) e presentano una struttura polare che favorisce l’assorbimento dell’umidità; l'altra è la Modificabilità, infatti la sua struttura chimica permette di intervenire facilmente con trattamenti per migliorare la resistenza, la lucentezza o la morbidezza della fibra.

Per quanto concerne le caratteristiche tecniche invece sono : Morbidezza e Drappeggio, la viscosa e il modal offrono un eccellente drappeggio, simile a quello della seta, rendendoli ideali per abiti eleganti e tessuti per la casa; hanno Resistenza Meccanica, infatti il lyocell e, in misura minore, il modal presentano una maggiore resistenza alla trazione rispetto alla viscosa tradizionale, il che li rende più durevoli e adatti a usi intensivi; Vi è Assorbenza e Traspirabilità, perché tutte queste fibre eccellono in termini di assorbenza, garantendo comfort in climi caldi e una gestione efficace dell’umidità, infine sono Facili da Tingere, la loro struttura permette una colorazione omogenea e brillante, ampliando le possibilità estetiche dei tessuti.

Quali sono state le varie applicazioni e usi nel corso degli anni ?

Storicamente, la viscosa veniva impiegata per imitare la seta in abiti da sera, camicette e cravatte. Oggi, le varianti come il modal e il lyocell vengono usate per una vasta gamma di capi, dall’abbigliamento quotidiano a quello sportivo e tecnico, grazie alla loro traspirabilità e resistenza; l’uso in ambito sportivo e in tessuti tecnici (ad es. tessuti impermeabili ma morbidi), evidenziano la versatilità delle fibre rigenerate, che si adattano a requisiti funzionali specifici.

La morbidezza e la traspirabilità rendono queste fibre ideali anche per la biancheria intima e tessuti che richiedono contatto diretto con la pelle.

In arredamento le fibre artificiali sono utilizzate per tovaglie, lenzuola, asciugamani, tende e rivestimenti per mobili traggono beneficio dalla combinazione di eleganza e facilità di manutenzione assorbenza e lucentezza, offerta da queste fibre.

Considerazioni generali

Le fibre artificiali descritte in questo articolo, sono nate proprio per riprodurre in forma più economica la seta, che essendo una fibra naturale prodotta dai bachi da seta e, per sua natura, richiede processi biologici molto laboriosi. Al contrario, le fibre artificiali, pur partendo da materie prime naturali (cellulosa), vengono elaborate industrialmente, riducendo tempi produttivi e costi.

La seta è rinomata per la sua lucentezza e la sua eccezionale leggerezza, mentre le fibre artificiali cercano di imitare questi aspetti offrendo, però, maggiore uniformità e possibilità di personalizzazione.

La stessa produzione è costosa e limitata, mentre le fibre rigenerate possono essere prodotte in larga scala, rendendo tessuti dall’aspetto simile più accessibili.

Per quanto riguarda l'impatto ambientale invece, grazie alle tecnologie evolute (come il processo a ciclo chiuso del lyocell) permettono di ridurre l’impatto delle fibre artificiali, un vantaggio che, in certi casi, può competere con le tecniche di produzione tradizionali della seta.

Naturalmente in questo articolo parliamo delle fibre artificiali, nulla da togliere alla seta che è sempre un filato pregiato con una storia millenaria, ha influenzato politica ed economia attraverso il commercio, non a caso nel II secolo a.C. nacque la Via della Seta, che ha rappresentato un crocevia di culture, idee e merci, favorendo lo scambio di conoscenze scientifiche, artistiche e religiose tra popoli diversi. La seta è stata apprezzata nei secoli per la sua bellezza e qualità superiore, ed è ancora oggi simbolo di lusso ed eleganza.

Tra le fibre artificiali non abbiamo parlato dell'acetato e del triacetato, quest'ultimo non ha avuto un gran sviluppo in ambito tessile, mentre per l'acetato grazie al basso assorbimento dell'acqua è molto adatto per impermeabili e ombrelli. Si ricavano anche camice/tte, abiti, fodere, cravatte e biancheria intima da donna.

Quali innovazioni e sostenibilità ambientale hanno portato questi filati ?

Va considerato che stiamo parlando di filati e tessuti che sono stati scoperti più di 100 anni fa 140 per la viscosa e una quarantina per il lyocell, quest'ultimo rappresenta il modello di sostenibilità grazie al recupero quasi totale dei solventi, riducendo l’inquinamento e il consumo di risorse.

Negli anni sono state introdotte le certificazioni come la FSC e altre normative, dove garantiscono che la materia prima (legno o cotone) provenga da foreste gestite in modo responsabile, aumentando la credibilità ecologica dei prodotti.

L’industria continua a investire in tecnologie per migliorare le prestazioni delle fibre artificiali, sia in termini di resistenza e durata sia per l’ottimizzazione dei processi produttivi, riducendo così l’impatto ambientale complessivo.

Grazie a queste scoperte sono stati creati tessuti tecnici per l'abbigliamento sportivo che regolano la temperatura e assorbono il sudore; sono state fatte tovaglie impermeabili trattate per resistere all'acqua e, grazie alla loro biodegradabilità e a processi eco-sostenibili sono sempre più utilizzati nei capi eco-friendly.

Le fibre artificiali continuano ad evolversi, perché naturalmente la ricerca non si ferma, infatti si stanno studiando fibre intelligenti, cioè tessuti che reagiscono ai cambiamenti di temperatura e umidità (tra i centri di ricerca ci sono il MIT [con filati con sensori integrati] l'università di Harvard [con studi su fibre che cambiano forma in risposta al calore] e Google stessa [col project Jacquard per tessuti con capacità touch].

Vi sono materiali rigenerati che utilizzano scarti tessili o plastiche per creare nuove fibre, i centri che se ne occupano sono principalmente USA e UK anche l'Unione Europea ha avviato textile Circularity .

Processi ancora più ecologici in questo caso sono in campo Finlandia (utilizzo di liquidi ionici per dissolvere la cellulosa senza sostanze tossiche) UK (per l'uso di tinture basate su batteri, anche qua con riduzione di sostanze chimiche) e Austria. Infine vi sono in studio fibre da fonti non convenzionali come lo "spiber" sono fibre derivate da proteine fermentate, il Bolt Threads che sono fibre a base di miceli dei funghi ed infine alghe e batteri  con ricerche su biofilm batterici per creare tessuti.

Insomma una continua ricerca...?

Si, Le fibre artificiali – rappresentate dalla viscosa, dal modal, dal lyocell e dal cupro – incarnano il perfetto compromesso tra le qualità delle fibre naturali e la versatilità dei materiali industriali. Storicamente, la nascita della viscosa come “seta artificiale” ha aperto la strada a un’evoluzione che ha democratizzato il lusso e ampliato le possibilità produttive dell’industria tessile. Dal punto di vista economico, queste fibre hanno permesso una produzione su larga scala, rendendo tessuti pregiati accessibili a un pubblico sempre più vasto. Chimicamente e tecnicamente, il processo di rigenerazione della cellulosa ha dato origine a materiali con eccellenti proprietà di morbidezza, drappeggio, resistenza e traspirabilità, con il vantaggio di poter essere personalizzati e migliorati attraverso innovazioni costanti. La ricerca sta facendo passi avanti per il futuro dei tessuti, anche se tutti questi studi non è detto che vedranno un impiego nel tessile almeno nell'immediato. Non si può fare un confronto con la seta che rimarrà sempre un prodotto di lusso, se si vuol produrre su larga scala, le fibre artificiali offrono soluzioni più versatili e sostenibili.

Come vedete il panorama delle fibre rigenerate dimostra come la combinazione di innovazione tecnologica e attenzione alla sostenibilità possa fornire alternative competitive, sia in ambito estetico che funzionale, rispondendo alle esigenze di un mercato moderno e globalizzato.

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