Processo ecosostenibile di tintura in continuo del cotone funzionalizzato mediante plasma atmosferico = Green chemistry functionalization by Atmospheric Pressure Plasma for a sustainable dyeing of cotton

Il presente lavoro di tesi è stato svolto all'interno dell’azienda GRINP Plasma Technology e si pone come obiettivi il miglioramento del processo produttivo e la mitigazione dell’impatto ambientale associato alle fasi di pretrattamento realizzate su tessuti in fibra di cotone in preparazione al processo tintura. Il presente studio di tesi è stato strutturato in tre fasi. La prima fase ha previsto uno studio preliminare della struttura chimico-fisico-funzionale delle fibre di cotone e l’illustrazione dello stato dell’arte a livello del ciclo produttivo tessile dei tessuti cotonieri. La seconda fase è consistita invece nell’analisi del piano sperimentale rappresentativo del processo alternativo eco-sostenibile studiato, che rivisiti gli stadi convenzionali di sbozzima, purga, sbianca, cationizzazione e trattamento plasma. La terza fase ha previsto l’elaborazione dei dati per valutare l’efficacia e l’efficienza dei singoli step di trattamento. I risultati ottenuti nei singoli step studiati rappresentano le condizioni all’interno delle quali ogni singola lavorazione esplica la sua massima efficienza. In base ai risultati ottenuti, le condizioni di trattamento proposte per l’α-amilasi sono: concentrazione 20-30%; tempi di trattamento 15-30 minuti; temperatura 50-60°C. È stato inoltre evidenziato che la pectinasi necessita di elevate condizioni di umidità per esplicare la sua funzione. Lo studio del wetting time in funzione delle concentrazioni di enzima ha evidenziato l’ottenimento di un elevato grado di bagnabilità per concentrazioni superiori al 7%. Per quanto riguarda il processo di sbianca, la perdita di peso e il punto di bianco risultano maggiori a concentrazioni crescenti di H2O2 e di NaOH; le perdite di peso maggiori si ottengono quindi con una molarità pari a 5 M di H2O2 e un rapporto molare con NaOH di 4:1. A seguire, il trattamento con chitosano ha determinato una migliore interazione con i coloranti reattivi e quindi una maggiore profondità della tinta. Infine, grazie al trattamento con plasma atmosferico, effettuato dopo la funzionalizzazione con chitosano, il tessuto ha raggiunto un livello di totale bagnabilità (super-idrofilia) che ne ha consentito la tintura conseguendo un elevato grado di esaurimento del bagno. Questo lavoro consentirà, mediante opportune analisi successive, non oggetto del presente lavoro di tesi, di definire la possibile sequenza delle fasi di lavorazione all'interno di un processo integrato.