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Il polietilene tereftalato o polietilentereftalato (denominazioni commerciali: Arnite, Impet e Rynite, Ertalyte, Hostaphan, Melinex e Mylar films, e le fibre Dacron, Diolen, Tergal, Terital, Terylene e Trevira), fa parte della famiglia dei poliesteri, è una resina termoplastica composta da ftalati adatta al contatto alimentare.
In funzione dei processi produttivi e della storia termica può esistere in forma amorfa (trasparente) o semi-cristallina (bianca ed opaca).
Viene utilizzato anche per le sue proprietà elettriche, resistenza chimica, prestazioni alle alte temperature, autoestinguenza, rapidità di stampaggio.
Viene indicato anche con le sigle PET, PETE, PETP o PET-P.
Il PET si decompone alla temperatura di 340 °C, con formazione di acetaldeide e altri composti.
La produzione del PET può avvenire attraverso uno dei seguenti processi:
esterificazione tra acido tereftalico e glicol etilenico (con formazione di acqua), attivata termicamente (si opera a temperature comprese tra 230-250 °C e pressione di 3 atm);
- transesterificazione tra glicol etilenico e dimetil tereftalato (con formazione di metanolo).
Entrambi i processi portano alla formazione di bis-2-idrossietiltereftalato, che è il monomero del polietilentereftalato.
Segue quindi la polimerizzazione, che è una reazione di policondensazione dei monomeri (con formazione di glicol etilenico reimmesso nel processo), che viene catalizzata da triossido d'antimonio (Sb2O3), il quale può migrare e ritrovarsi nei prodotti finiti.
Da entrambe le reazioni di esterificazione e transesterificazione si può formare del diglicole etilenico, che può essere assorbito dal polimero e far abbassare le proprietà del polimero stesso a causa della sua termodegradabilità.
Fonte Wikipedia
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INTRODUZIONE
Le materie plastiche nascono da risorse naturali, prevalentemente carbone, sale comune, gas e soprattutto petrolio. Il petrolio, od olio grezzo, è una miscela complessa di molti composti diversi che, per la maggior parte, sono idrocarburi alifatici ed aromatici. I processi industriali di trattamento del petrolio per ottenere derivati sono genericamente detti cracking; con tali processi si ottiene la rottura delle lunghe catene molecolari di idrocarburi, da cui si ottengono prodotti come la frazione della Virgin Nafta, utilizzata per la produzione di monomeri quali etilene (C2H4) e propilene (C3H6). Per la produzione della plastica vengono utilizzati essenzialmente due processi: di polimerizzazione e di policondesanzione, come vedremo in seguito.
Come possiamo vedere nel grafico 1, le materie plastiche in Italia sono destinate in gran parte alla produzione di imballaggi:
Grafico 1: Consumo delle materie plastiche per settori d’impiego (2003)
Fonte: Plastic Consult
Infatti, negli ultimi 50 anni le innovazioni compiute nella produzione dei materiali plastici hanno rivoluzionato l’industria del confezionamento e accresciuto il valore delle merci che essi proteggono e preservano. La maggiore competitività delle materie plastiche nel packaging rispetto ai materiali metallici, ceramici e al vetro è dovuta alla possibilità di avere:
- minor costo
- minor peso
- migliore trasparenza
- maggiore resistenza agli urti
- maggiore possibilità di design
Ad esempio, un camion oggigiorno può trasportare circa l’80% di prodotto in più rispetto a pochi anni fa e consumare l’80% di materiale per confezionamento in meno, da quando le bottiglie di vetro da 1 litro sono state sostituite con quelle in PET. Tutto ciò ha un impatto positivo sull’ambiente: grazie al passaggio dal vetro alle bottiglie di plastica il consumo di carburante si riduce del 40% per il minor numero di viaggi necessari per il trasporto (Fonte APME).
P.E.T. è l’acronimo di polietilentereftalato, un poliestere leggero, resistente, trasparente e facilmente maneggiabile usato per la produzione di contenitori per bibite gassate, succhi di frutta, bevande alcoliche, acqua, oli, detergenti, ecc.
Fu messo a punto nel 1941 dagli stampatori di cotonina per la produzione di fibra sintetica; verso la metà degli anni ’60 il PET cominciò ad essere utilizzato per la produzione di film da imballaggio. Attualmente, le tre principali applicazioni della resina PET nell’imballaggio sono:
- CONTENITORI: bottiglie e vasetti
- FOGLI SEMIRIGIDI PER TERMOFORATURA: vassoi, vaschette e confezioni “blister”
- FILM SOTTILI ORIENTATI: borse e involucri per snack
Proprio la resistenza del materiale ne determina il grande successo, soprattutto nelle bevande gassate, che possono generare all’interno del recipiente una pressione che può arrivare fino a 6 bar. Fa anche parte di una delle grandi famiglie delle materie plastiche, cioè le termoplastiche. Sono quei materiali che per effetto del calore si trasformano in liquidi molto viscosi e possono essere facilmente lavorati, diminuendo poi la temperatura tornano allo stato solido. Poiché la loro struttura non viene modificata possono essere rimodellati utilizzando il calore, anche se questo ciclo non può compiersi infinite volte per l’insorgere di fenomeni degenerativi. Un’altra particolarità del PET è che questo materiale è completamente riciclabile.
Inoltre, gli imballaggi in PET soddisfano i più severi requisiti igienici e presenta un’alta stabilità chimica. Perciò, svolge un ruolo importante non solo come materiale da imballaggio per medicinali ed infusioni, bensì viene utilizzato anche come filo chirurgico, per filtri per il sangue o le infusioni o come palloncino per allargare le arterie.
Il PET è oggi impiegato già in 150 paesi del mondo e l’impiego mondiale di tale resina raggiunge circa i 7,5 milioni di tonnellate. In soli dieci anni, i volumi del mercato europeo di PET destinato agli imballaggi sono quintuplicati, passando da 300 a 1500 ton/anno, come risulta dal PET Container Recycling Europe. In futuro si prevede un aumento percentuale ridotto, poiché i mercati d’impiego sono abbastanza, maturi: circa 8-10% in Europa, 7% negli Usa, 13% in Asia.
Il PET o polietilentereftalato è una materia plastica, appartenente al gruppo dei poliesteri saturi. Si tratta di un polimero lineare derivante da una serie di reazioni di condensazione, consistente in una reazione di due molecole di complessità intermedia per formare un prodotto più complesso con perdita di una molecola più piccola. Nel nostro caso partiamo da due polimeri di base: il glicole etilenico (EG) e il dimetiltereftalato (DMT); questi sono fatti reagire ad alta temperatura (tra i 170 e i 210°C circa) e pressione prossima a quella atmosferica, in presenza di acetato di calcio ([CH3COO¯]2Ca2+) o di manganese o di zinco, quale catalizzatore. Così da ottenere il PET allo stato amorfo con perdita di due molecole di metanolo (CH3OH), che viene separato e condensato in una colonna di rettifica. La resina è poi cristallizzata e si ottengono delle polimerizzazioni, cioè reazioni in cui le unità strutturali o ripetitive sono unite alla struttura di base per formare la macromolecola, con incremento del peso molecolare e della sua viscosità. Il processo in dettaglio avviene in questo modo:
Quando le due molecole si incontrano avviene una reazione di
transesterificazione in questo modo:
Analoga reazione avviene sull’altro lato del DTM sul secondo metil estere, portando alla formazione del 2-idrossietilentereftalato. Come detto in precedenza, questa reazione avviene a temperature elevate, ciò consente di eliminare il metanolo per evaporazione e poi condensato. Quello che si ottiene è una specie chimica che è contemporaneamente un alcol ed un estere. Questa molecola può andare a reagire con un altro DMT determinando in tal modo l’allungamento della catena.
Quando la polimerizzazione raggiunge il valore predeterminato, il PET viene scaricato dal reattore in forma di fili, solidificati per raffreddamento in acqua e quindi tagliati in cilindretti.
Il grado di polimerizzazione viene misurato attraverso il valore della viscosità intrinseca (IV) del PET, sciolto in opportuni solventi. Il polimero ottenuto, come visto prima allo stato amorfo, è adatto alla produzione di film biorientato di fibre tessili con IV di 0,60-0,63. Invece, il tipo adatto alla produzione di bottiglie deve avere un peso molecolare più elevato con IV di 0,78/0,90. Per produrre questo tipo di PET è necessario trattare il polimero base (IV=0,60-0,63) con una polimerizzazione in fase solida. Il polimero viene cristallizzato e trattato in ambiente di azoto, per evitare degradazioni ossidative, a 220°C per il tempo necessario ad aumentare la IV fino al valore richiesto. L’alto peso molecolare conferisce alla molecola buone proprietà meccaniche quali rigidità, durezza e, allo stesso tempo, dotata di elasticità sufficiente per resistere alle esplosioni o a carichi di rottura elevati. L’alta viscosità del sistema durante la polimerizzazione può portare ad un processo controllato dalla diffusione: per tale motivo sono spesso impiegati, in questa fase, due o più reattori in serie, di cui gli ultimi adatti a generare meccanicamente una grande superficie all’interfaccia fuso-vapore.
Il PET può, anche, essere sintetizzato partendo da acido tereftalico (TA) e glicole etilenico. La reazione avviene tra i gruppi alcolici del glicole etilenico e quelli carbossilici dell’acido tereftalico, con eliminazione di acqua. Questo processo è leggermente più conveniente rispetto a quello con il DMT, per la più elevata velocità di reazione e per l’assenza di metanolo quale sottoprodotto; anche se il PET prodotto in questo modo risulta di qualità leggermente inferiore.
Oppure può essere sintetizzato a partire da cloruro di tereftoile e glicole etilenico. Quest’ultima reazione è facile da ottenere, ma il cloruro rispetto all’acido tereftalico è più caro e più pericoloso.
Recentemente un’azienda americana fornitrice di resine, la “Eastman Chemical Co.” ha sviluppato una nuova tecnologia chiamata “IntegRex” per la produzione del PET, aumentando l’efficienza del processo e diminuendo sia costi di produzione e sia consumi energetici. La produzione parte da paraxilene (1,4-dimetilbenzene C6H4(CH3)2) ed etilene (CH2CH2), da cui l’acido tereftalico e il glicole etilenico sono derivati, e li converte direttamente in PET senza passaggi intermedi.
Il PET è classificato come un polimero semicristallino e quando viene riscaldato sopra i 72°C cambia, passando da uno strato detto vetroso ad uno gommoso, in cui la catena polimerica può essere stirata ed allineata in una direzione per formare fibre o in entrambe le direzioni per la produzione di film e bottiglie. Se il materiale fuso viene raffreddato rapidamente, mentre ancora è mantenuto nello stato stirato, le catene rimangono bloccate con quel dato orientamento e, una volta orientato, il materiale è estremamente duro e possiede le proprietà tipiche delle bottiglie in PET. Se invece il materiale, dopo lo stiramento, rimane a temperatura sopra i 72°C, cristallizza e inizia a diventare opaco, più rigido e meno flessibile. Questa forma è nota come PET cristallino o cPET, è in grado di resistere a più alte temperature ed è usato per vaschette e contenitori che possono resistere a temperature da forno. Una manipolazione tra ognuna di queste forme genera una vasta gamma di prodotti.
Piccole concentrazioni di uno specifico comonomero (ad es. isoftalico-IPA o 1,4 cicloesanodimetanolo) abbassano il grado di cristallizzazione e permettono la produzione di bottiglie con pareti spesse, lamine e film. L’aumento del grado di cristallizzazione invece consente di limitare i movimenti e le deformazioni a temperatura elevate.
Il PET sta diventando il packaging d’eccellenza per molti prodotti alimentari, dovuto proprio alle sue proprietà fisiche come la trasparenza, l’effetto barriera nei confronti dell’anidride carbonica o la leggerezza.
L’industria del confezionamento di bevande è alla ricerca costante di materiali più leggeri e maggiormente stabili, per offrire al consumatore un prodotto più accettabile. L’industria delle materie plastiche ha offerto un elevato numero di soluzioni, tra le quali il PET è considerato il favorito e il principale materiale ad essere accettato per i suoi vantaggi tecnici ed anche economici. Allo stesso tempo ci sono dei fattori che possono incidere sull’integrità della confezione e sulla salubrità della bevanda.
Il confezionamento delle bottiglie tramite il PET permette di assorbire un notevole carico meccanico, ma non sono tuttavia rigide. La sua flessibilità basta a renderlo soggetto a possibili graffiature permanenti. Il trasporto delle bottiglie di plastica nell’impianto di produzione può lasciare grattate e graffiature sulla superficie, che riducono lo spessore della parete. La contaminazione in questi microincavi può diventare gradatamente consistente e di difficile rimozione, con incremento dei costi di pulizia delle bottiglie.
L’utilizzo di lubrificanti idonei e di vapore acqueo, evita le grattate per sfregamento e la degradazione delle bottiglie. Si possono anche spruzzare dei leggeri strati di sapone, tramite degli adatti nebulizzatori spray sui nastri trasportatori, che aumenteranno lo scivolamento delle bottiglie sui nastri. Un vantaggio che questa soluzione di sapone è la facilità di rimuoverla con l’acqua, alla fine del processo di produzione.
Un altro sistema per evitare danni da sfregamento, consiste in un adeguato posizionamento dell’etichetta. Molte etichette aumentano la capacità delle bottiglie alla resistenza al carico meccanico, oppure vengono messe delle coperture in film di plastica sull’intera bottiglia o più bottiglie.
Le bottiglie utilizzate con il sistema del vuoto a rendere, poiché richiedono il passaggio attraverso venti o trenta cicli di produzione, hanno un considerevole spessore della parete rispetto alle bottiglie che non ritornano. Inoltre, queste bottiglie devono anche essere trasportate per lunghe distanze in casse e passare attraverso lunghi processi di pulizia. Tutto questo aumenta il carico meccanico su di loro, producendo graffi della superficie e usura della stessa. Per questi motivi molte compagnie hanno rinunciato alle bottiglie a rendere, preferendo bottiglie che possono tornare al ciclo di lavorazione attraverso il riciclaggio.
Le plastiche sono dei materiali veramente leggeri e questa bassa densità è dovuta ad una grande quantità di spazio libero nella loro struttura molecolare, attraverso la quale i gas possono permeare. Questi spazi vuoti possono essere ridotti con trattamenti adatti durante i processi di produzione delle bottiglie in PET.
Il processo di permeazione dei gas può essere descritto come solubilizzazione dei gas o diffusione per solubilizzazione. Questo processo inizia con il diffondere dei gas in un lato del materiale, in un secondo tempo diffondono attraverso tutta la parete per la differenza di concentrazione esistente tra i due lati. Arrivati sull’altro lato, sempre per il principio della differenza di concentrazione, vengono deassorbiti.
Si sono notati anche differenti gradi di permeazione dei gas, ad esempio la CO2 mostra una maggiore diffusione rispetto all’O2, sebbene le molecole di CO2 siano più grandi di quelle dell’O2.
PET può assorbire o rilasciare varie sostanze. Possono essere sostanze utilizzate nella formulazione delle bevande, quindi assorbite attraverso il contatto con la parete, oppure sostanze chimiche, che possono essere prodotte durante la lavorazione delle bottiglie in PET. Questa seconda categoria di sostanze, sono tutte abbastanza sicure e rientrano nei parametri definiti dalle leggi per la produzione dei contenitori. Includono l’acetaldeide (HCOCH3), l’etilene, il glicole dietilenico e residui di catalizzatori. Soprattutto l’acetaldeide può essere rilasciata molto facilmente e per un gran numero di cause. Come ad esempio, nella produzione di bottiglie con plastica più vecchia o riciclata, ne viene rilasciata molta di più e soprattutto ne viene rilasciata in tutti quei trattamenti che richiedono aumenti di temperatura.
Possono presentare questo problema le bottiglie in PET prodotte attraverso soffiaggio e stiramento, che prendono la forma desiderata proprio grazie ad un soffiaggio finale. Dopo la loro realizzazione, possono essere stoccate pronte per il riempimento per un lungo periodo oppure mandate direttamente alla linea di riempimento. Tali bottiglie restringono soprattutto dopo lo stampaggio ad alta temperatura, ed avviene in un periodo superiore alle 72 ore, quindi proprio in quelle bottiglie stoccate per lungo tempo. Al contrario il riempimento immediato, grazie alla pressione interna del liquido e dei gas, eviterebbe tale problema.
L’effetto della luce sul PET è veramente minimo, al contrario è molto critica per il contenuto delle bottiglie. Infatti, le bottiglie con parete sottile e trasparente, permettono alla luce di raggiungere il loro contenuto e di causare cambiamenti nel colore e nel sapore delle bevande.
La luce può portare alla produzione di radicali che reagiscono con il contenuto, oppure può ossidare alcuni composti portando a cambiamenti di colore o ad odori sgradevoli.
Il problema può essere ovviato con bottiglie colorate o confezioni esterne, come avvolgere interamente le bottiglie con film colorati, che impediscono la penetrazione della luce. Inoltre, lo stoccaggio in locali a bassa esposizione alla luce limita l’inconveniente.
La temperatura ha un ruolo chiave nella formatura delle bottiglie e nella loro sanitizzazione. Elevate temperature tenderanno ad accelerare le reazioni a carico delle bevande imbottigliate. Però, è essenziale che le bevande siano imbottigliate a caldo se si vuole evitare l’uso di conservanti. Le alte temperature uccidono i batteri, che potrebbero altrimenti moltiplicarsi velocemente nelle bevande gasate, che sono mediamente acide. Mentre alcuni ingredienti, persi durante la pastorizzazione, possono essere reintegrati con delle aggiunte.
La temperatura gioca un ruolo importante anche nel trasporto e nello stoccaggio delle bottiglie riempite. Una naturale degradazione del prodotto avverrà più velocemente in un magazzino con temperature alte.
Nella maggior parte dei casi, per aumentare la shelf life di alcuni prodotti alimentari, è necessario migliorare le proprietà di barriera del PET con l’aggiunta a questo polimero di additivi, che secondo il tipo ne migliora una o più proprietà, oppure con la deposizione di film sottili su substrati in PET; questi vengono definiti active packaging. Con questi metodi sono stati creati film e bottiglie con effetto barriera ai gas ( come, vapor H2O, CO2), con proprietà UV-absorber, con effetto anti-fog ed assorbitori di O2 (oxygen-scavenger) ecc.
Uno dei maggiori problemi per il packaging, sia per la possibile degradazione di vitamine e nutrienti, sia per l’estetica del prodotto. I raggi UV sono generati non solamente dalla luce solare, ma anche dalle luci fluorescenti dei negozi, che possono danneggiare molto in fretta la qualità dei prodotti confezionati. Ad esempi, l’austriaca Gabriel-Chemie ha introdotto un additivo UV-absorber a bassa volatilità ed elevato assorbimento della luce.
Altro importante problema è la protezione dell’alimento dalla contaminazione microbica. Un’infezione microbica può facilmente degradare un prodotto organoletticamente, renderlo non commestibile, causare imbrunimenti o decolorazioni o, peggio, renderlo pericoloso per la salute umana. Con l’addizione di particolari additivi si ha una riduzione del 99,9% delle unità formanti colonia (UFC) e gli additivi rimangono ugualmente efficienti anche dopo che il contenitore ha subito 50 lavaggi.
I materiali riciclati tendo ad esibire una caduta delle loro proprietà, quali la IV, il colore, la trasparenza etc. Sempre la Gabriel-Chemie ha introdotto un additivo reattivo il “Chain Extender” in grado di migliorare le qualità del PET riciclato.
Nella produzione della resina ci può essere la produzione acetaldeide, così è nato un additivo “Acetaldehyde Scavenger” in grado di eliminare tale emissione.
Le caratteristiche di barriera del PET sono superiori a quelle di tante altre materie plastiche, ma non raggiunge le proprietà di barriera del vetro. Quindi ossigeno, vapore acqueo, composti organici (come le aldeidi ), luce e anidride carbonica, possono costituire fattori estrinseci di degradazione delle bevande e liquidi alimentari confezionati. Inoltre, il PET non rappresenta un buon imballaggio per le bevande alcoliche, in quanto l’alcool rappresenta un ottimo solvente per l’estrazione di eventuali additivi presenti nel polimero, che quindi passerebbero in soluzione inquinando la bevanda o quant’altro.
Però, un grosso problema che si sta cercando di risolvere è la sua permeabilità ai gas, come l’ossigeno, che grazie alle radiazioni UV rappresenta un forte ossidante, e l’anidride carbonica, che viene persa lentamente nelle bottiglie di bevande gasate, soprattutto in quelle più piccole perché con una maggiore superficie di scambio.
Oggi il mercato si sta indirizzando nello sviluppo di cosiddetti “PET barriera”, con l’inserimento nei packaging di rivestimenti protettivi interni ed esterni, depositati con diverse tecniche, oppure verso “PET multistrato”, come l’active packaging di tipo chimico con l’utilizzo di sequestratori. I più comuni polimeri con caratteristiche di barriera contengono nella loro struttura chimica gruppi funzionali come –OH, -CN, gruppi ammidici, esteri ed alogeni. La ridotta permeabilità di queste strutture nei confronti dei gas è conferita dalle forze intermolecolari tra le catene del polimero, che tendono a limitare il movimento delle molecole.
La barriera può essere posta internamente, in questo caso viene protetta da urti e danni meccanici, mentre le sue caratteristiche di inerzia chimica garantiscono la sicurezza del contatto con gli alimenti. La deposizione di questi rivestimenti interni avviene attraverso l’utilizzo di plasmi freddi , attualmente vengono utilizzate due tecniche di deposizione:
- Il primo metodo utilizza il gas acetilene (C2H2), portato allo stato di plasma con l’utilizzo di microonde . Dapprima, il gas è iniettato all’interno della bottiglia e in un secondo momento viene erogata energia, sottoforma di microonde, le quali generano un campo elettrico ad alta frequenza. L’acetilene, in tal modo, si trasforma in una nuvola di particelle cariche ad alta energia. Nell’ultima fase, le particelle in prossimità della superficie della bottiglia collidono con le sue pareti, perdendo energia. Questa perdita di energia porta ad un istantaneo passaggio dallo stato di plasma a quello solido da parte delle particelle, formando così un sottilissimo strato, di circa 0,1 ųm, di carbonio amorfo sulla parete interna del contenitore ricco di idrogeni (tale processo è detto ACTIS ). La tecnologia al plasma permette di impiantare opportuni gruppi funzionali sulle superfici dei film polimerici. Rispetto ai contenitori tradizionali, quelli prodotti con questa tecnica risultano meno costosi perché più leggeri, con una permeabilità trenta volte inferire per l’ossigeno, sette volte inferiore per l’anidride carbonica e sei volte inferiore per le aldeidi. Questa tecnologia ci permette di utilizzare il PET anche per l’imbottigliamento della birra e risulta completamente riciclabile. Purtroppo i tempi di trattamento sono lunghi e quindi nel caso di applicazioni su nastri non possono realizzarsi adeguate velocità di scorrimento.
- Il secondo metodo può essere considerato un processo di vetrificazione del PET, il quale consiste nel depositare un sottile strato di SiO2. Si tratta di film sottilissimi (dai 100 ai 1500 Angstrom) ad alta densità, ottenuti per deposizione via plasma partendo da precursori organo-silanici , come ad esempio l’esametil-disilosano. La sorgente del campo elettrico che genera il plasma rimane sempre il generatore di microonde. Abbiamo così la costituzione di uno strato interno impermeabile e la presenza di ossigeno garantisce l’inorganicità del film. Questo trattamento consente di ridurre la permeabilità all’ossigeno di tre ordini di grandezza, inoltre il rivestimento non influenza la riciclabilità delle bottiglie.
Il rivestimento barriera può anche essere posto all’esterno dei contenitori. Anche in questo caso troviamo due metodiche, una simile alle precedenti ed una di tipo chimico. In quanto in questo caso non abbiamo il problema della contaminazione del prodotto, poiché non siamo a contatto diretto con l’alimento.
- La prima tecnica consiste nella deposizione, anche in questo caso, di uno strato di ossido di silice (SiO2) sottoforma di plasma. Questo strato, detto anche “glass-like”, risulta ad elevata trasparenza e conferisce alla bottiglia un aspetto lucido e pregiato. A differenza dei metodi precedenti nei quali il film viene applicato quando il contenitore è completamente formato, in questo caso viene già applicato sulla preforma.
- Il secondo metodo è costituito da uno spray chimico. In questo caso il PET viene rivestito con una vernice epossi-amminica molto sottile ed invisibile, ma con grandi caratteristiche barriera per l’ossigeno e per la perdita di anidride carbonica. Il processo di deposizione avviene elettrostaticamente, con tecnica spray-drying, mentre l’omogeneità della stesura è assicurata dalla continua rotazione delle bottiglie. A questo punto avviene l’essiccazione in appositi forni.
Alcuni processi di produzione del PET ci consentono di formare pareti multistrato, permettendo di combinare diversi polimeri plastici oppure di inserire, tra gli strati di polimeri, sostanze e additivi ad effetto barriera.
Generalmente le bottiglie multistrato vengono prodotte da preforme contenenti uno strato interno di nylon o etilenvinilcloruro (EVOH) tra due strati di PET. Il nylon non ha proprietà di barriera all’ossigeno, ma viene utilizzato come carrier per sostanze ad azione sequestrante. L’EVOH ha mostrato performance praticamente identiche a quelle del vetro nell’impedire l’entrata dell’ossigeno e una perdita di anidride carbonica solo del 6% in più di sei mesi. Infatti, non si è riscontrata alcuna differenza tra birre confezionate in PET così trattato e in vetro.
Un’altra forma di pareti multistrato è il PEN (polietilennaftalato). Si tratta di una resina con struttura simile al PET, con l’unica differenza della sostituzione dell’anello benzenico con uno naftalenico. Questa resina offre vantaggi pratici, primo fra tutti mostra un maggiore effetto barriera rispetto al PET, con una permeazione di ossigeno e anidride carbonica di solo 25% rispetto alle bottiglie monolayer in PET. Ciò comporta un aumento minimo della shelf life della birra di tre mesi. Il secondo vantaggio del PEN riguarda la sua elevata temperatura di transizione vetrosa, che comporta una notevole resistenza alle alte temperature, e la sua inerzia chimica. Queste due caratteristiche lo rendono un materiale ideale per le bottiglie riutilizzabili, le quali sono soggette ad elevate temperature di lavaggio e pulizia caustica. Inoltre, le bottiglie in PEN utilizzano lo stesso processo di lavaggio di quelle in vetro e i test hanno dimostrato che possono essere lavate e riutilizzate oltre le venti volte. L’unico grosso svantaggio riguarda il suo alto costo, per questo motivo sono state proposte alcune applicazioni nella miscela PEN/PET. Inoltre al momento, non sono state create delle metodiche di riciclaggio per un singolo rilascio di bottiglie in PEN.
Di più recente acquisizione è l’utilizzo dei nanofiller, dei composti caratterizzati dall’avere dimensioni inferiori ai 100 nm e un elevato rapporto tra area superficiale e volume, con conseguente prevalenza delle caratteristiche degli atomi superficiali su quelle degli atomi più interni.
I composti polimerici sono costituiti da particelle inorganiche (filler) disperse in matrici polimeriche, che portano ad un miglioramento delle proprietà meccaniche, associato ad un aumento della densità del materiale, ma che ne limita la processabilità. Invece, l’utilizzo di filler di dimensioni nanometriche permette di raggiungere un elevato grado di dispersione del filler nel polimero, in questo modo si ottengono molti miglioramenti del composito: resistenza alla trazione, permeabilità ai gas, stabilità termica, ritardo alla fiamma, resistenza all’abrasione e ai solventi ecc. Uno degli aspetti più interessanti nell’utilizzo dei nanocomposti, è la possibilità di ridurre drasticamente la quantità da addizionare al polimero, minimizzando gli effetti indesiderati determinati dall’aggiunta dei tradizionali additivi inorganici. Le proprietà basi del nanocomposito sono determinate dalla morfologia superficiale, dalla dimensione e distribuzione del nanofiller nella matrice polimerica.Plasmi: gas neutri, molto energetici, generati sottovuoto, costituiti da elettroni, ioni positivi e negativi, radicali
Per quanto riguarda la preparazione del filler si può produrre in tre tipi di forme: può essere su una dimensione (lamella), su due dimensioni (fibre) o su tre dimensioni (nanoparticelle sferiche), chiaramente ad ogni forma corrispondono diverse proprietà. Il nanofiller deve poi essere reso chimicamente affine al polimero per favorirne l’adesione e la dispersione nella matrice. Recentemente è stata proposta una nuova tipologia di nanofiller ibridi organici/inorganici per i quali non sono necessari trattamenti di compatibilizzazione. Questi, denominati POSS (Polyhedral Oligomeric 
Silsesquioxanes), sono formati da una gabbia silossanica a quale sono legati residui idrocarburici “R” o comunque di natura organica. Chiaramente la natura di “R” influisce sulla compatibilità con il polimero e quindi sulle proprietà del nanocomposito ottenuto. La preparazione del nanocomposito può essere realizzata secondo tre metodologie:
- Polimerizzazione in situ: consiste nel far assorbire il monomero, con l’ausilio di un solvente, negli spazi tra gli strati dei filler e quindi provocare la polimerizzazione.
- Intercalazione del polimero in soluzione: è un processo a due stadi, nel primo un appropriato solvente è intercalato nella fase inorganica per poi favorire il successivo ingresso del polimero, infine il polimero viene rimosso.
- Intercalazione diretta del polimero fuso: il filler, opportunamente modificato, viene miscelato con il polimero a temperature superiori alla temperatura di transizione vetrosa. Presenta il vantaggio sia di non utilizzare solventi sia di permettere l’impiego delle apparecchiature tipicamente utilizzate per la miscelazione dei composti.
Un esempio di nanofiller è la Montmorilloniten (MMT), che migliora le proprietà barriera nei polimeri plastici nei confronti dell’umidità, dei solventi, dei vapori chimici, dei gas come ossigeno e anidride carbonica e degli aromatizzanti. Con tale nanocomposto è possibile imbottigliare anche la birra nei contenitori in PET, in quanto non degradata dall’ossigeno.
Altro esempio di nanocomposto, che aumenta l’effetto barriera ai gas dei contenitori, è il Clay. Questo nanofiller viene disperso nella matrice polimerica, con il risultato di creare delle placchette piane, formando come un multistrato di tale composto. In questa struttura i gas sono forzati ad attraversare un complesso percorso attraverso la parete del contenitore. Nuove tecnologie stanno creando dei nanocomposti che permetteranno l’assorbimento dei raggi UV e la resistenza ai graffi dei contenitori.
Le tre maggiori applicazioni del confezionamento in PET sono i contenitori (bottiglie, vasetti), lamine per la termoformatura (vaschette, blisters) e sottili film orientati (buste, incarti per snack), detti anche pellicole, cioè materiali piani e sottili che hanno spessori fino ai 250 micron.
Il processo di estrusione per la lavorazione e la trasformazione in manufatti di materiali termoplastici è il procedimento più diffuso nella lavorazione delle materie plastiche. Consiste nel cambiamento dello stato fisico dei polimeri da situazione solida a situazione malleabile, mediante il passaggio di granuli di materia grezza all’interno di una vite senza fine (o due viti più o meno compenetrate), a geometria variabile, obbligate a ruotare in un cilindro che le contiene (fig. 3). Tale cilindro è termostatato, e i granuli così fondono per riscaldamento e contemporanea miscelazione meccanica della vite. Questa massa viscosa fluida viene forzata attraverso aperture di forma differente, progettate in relazione ai manufatti da ottenere, più precisamente:
- Film Flessibili: estrusione per filmatura soffiata o piana (“blow” e “cast” film);
- Lastre: estrusione, calibratura o calandratura;
- Tubi: estrusione, calibratura, bicchieratura e taglio;
- Guaine: estrusione per rivestimento di altri materiali (cavi, ecc.);
- Filatura: estrusione, stiro e stabilizzazione dello stiro;
- Corpi Cavi: estrusione e soffiaggio di forme cave;
- Laminati: estrusione per ricoprimento;
- Coestrusi: estrusione contemporanea di più polimeri, riuniti a valle della testa di estrusione.
Figura 3 – ESTRUSORE
Il soffiaggio, o Blow Molding, è un importante metodo di trasformazione dei polimeri, usato per la produzione di corpi cavi. Questo processo consiste nel gonfiare una preforma termoplastica (o parison) cava e calda all’interno di uno stampo chiuso, così che questo prenda la forma della cavità dello stampo. Esistono tre processi di soffiaggio:
- Estrusione e Soffiaggio
- Iniezione e Soffiaggio
- Stiramento e Soffiaggio
Estrusione e Soffiaggio
Il processo di estrusione e soffiaggio, o Extrusion Blow Molding, inizia con una convenzionale estrusione di un parison, o tubo di materiale fuso. Normalmente il parison viene estruso verso il basso all’interno di uno stampo, quando il parison raggiunge la propria lunghezza, lo stampo si chiude, afferra e tiene aperta la parte finale del collo, mentre stringe e chiude il fondo sull’altro lato. A questo punto, viene introdotto nella parte finale del collo del parison caldo un ago che soffia aria e simultaneamente forma l’apertura filettata. Insufflando dell’aria all’interno del parison, si espande contro le pareti dello stampo al contatto delle quali il materiale plastico si raffredda e solidifica. Dopo il raffreddamento della bottiglia, lo stampo si apre e la espelle. L’eccesso di materiale plastico viene poi spuntato dal collo e dalle aree di chiusura del fondo.
Questo tipo di processo viene utilizzato per la produzione di differenti plastiche come: HDPE, PVC PC, PP, PETG, e PET; richiede relativamente piccoli capitali di investimento in equipaggiamento; inoltre, è sfruttabile per piccoli processi produttivi. Per contro, ha lo svantaggio di produrre scarti, le parti che rimangono esterne allo stampo dette matarozze, e di non consentire una buona finitura.
Estrusione e Soffiaggio Multistrato
Questa tecnologia è una variante di quella vista prima, che viene utilizzata per sfruttare i vantaggi combinati di due o più materiali polimerici o per correggere eventuali debolezze. Esempio tipico di manufatti che possono essere prodotti con sistema multistrato sono le bottiglie, che devono essere resistenti, trasparenti, poco costose ed avere buone proprietà barriera ai gas. Un problema d questa tecnologia è che i vari strati non aderiscono bene l’uno all’altro, e quindi è necessario utilizzare uno strato collante. I vantaggi di questa tecnologia sono:
- basse pressioni durante la trasformazione. L’estrusione con soffiaggio viene effettuata con pressioni variabili tra i 0,2 e 1 MPa, tra il materiale polimerico e la superficie dello stampo. Le parti prodotte hanno così delle tensioni interne molto basse e sono caratterizzate dall’avere resistenza più elevata alle varie sollecitazioni come tensione, flessione, impatto o attacchi da agenti chimici;
- possibilità di produrre pareti con vari spessori, sia molto sottili che spesse;
- possibilità di usare polimeri con alta resistenza chimica. Di conseguenza è possibile produrre oggetti con elevata resistenza meccanica, utilizzando proprio le proprietà dei polimeri ad alto peso molecolare.
Tuttavia con il soffiaggio si possono riscontrare i seguenti svantaggi:
- superficie ruvida del parison;
- distribuzione degli spessori delle pareti del parison non omogenea in senso circonferenziale e longitudinale;
- rottura del contenitore sulle linee di saldatura;
- il pezzo aderisce allo stampo;
- scoppio del parison.
Per produzioni elevate si utilizzano estrusori per soffiaggio multistep.
Iniezione e Soffiaggio
L’iniezione e soffiaggio è un processo a due stadi, dal quale il parison viene prodotto attraverso operazioni separate. Nel primo stadio la plastica fusa viene iniettata, piuttosto che estrusa, all’interno di uno stampo da preforma riscaldato, attorno ad un tubo soffiatore cavo a forma di mandrino (detto anche bacchetta centrale). Il complesso preforma−mandrino rappresenta il pezzo da lavorare nel secondo stadio, lo stampaggio tramite soffiaggio. Attraverso la produzione della preforma e il processo di stampaggio per soffiaggio, una preforma riscaldata può essere mantenuta in uno stadio di temperatura controllata, oppure una preforma raffreddata può essere nuovamente riscaldata e continuare il processo in un secondo momento. Dopo lo stampaggio per soffiaggio il prodotto viene estratto dallo spillo centrale nel sito di espulsione. Questo processo permette un dettaglio più preciso nel collo e un’area più finita rispetto all’estrusione e soffiaggio, però rispetto alla tecnica precedente necessita di una pressione dell’aria più elevata, a causa della maggiore viscosità dell’estruso. Tuttavia, il processo di iniezione e soffiaggio normalmente è limitato alla produzione di bottiglie relativamente piccole, da 180 L o meno.
Ora analizziamo in dettaglio le fasi di questo processo:
- (Iniezione): l’impianto è costituito da una vite e un cilindro assemblati assieme, estrusori, che fondono il polimero. Il polimero fuso alimenta un collettore, da dove viene iniettato, attraverso dei beccucci, all’interno di uno stampo da preforma, riscaldato e cavo. Questo stampo è stretto attorno ad un mandrino (la bacchetta centrale) e da forma al profilo esterno; mentre la bacchetta centrale da forma al profilo interno della preforma. Questa, alla fine del processo di iniezione, sarà costituita da un collo, di bottiglia o di vaso, completamente formato con attaccato un grosso tubo di polimero, che nella fase successiva formerà il corpo della bottiglia o del vaso.
- (Soffiaggio): a questo punto lo stampo da preforma si apre e la bacchetta centrale viene ruotata e serrata in uno stampo da soffiaggio, cavo e refrigerato. La bacchetta ora si apre e permette all’aria compressa di entrare nella preforma. L’aria sotto pressione la gonfia nella forma finale dell’articolo.
- (Espulsione): dopo un periodo di raffreddamento, lo stampo da soffiaggio si apre e la bacchetta centrale viene ruotata nella posizione di espulsione. L’articolo finito ora viene separato dalla bacchetta centrale e testato sulla sua tenuta prima dell’imballaggio.
Lo stampo da preforma e da soffiaggio possono avere più cavità, solitamente dalle tre alle sei, dipende dalle dimensioni dell’articolo e dalla produzione richiesta. Ci sono tre posti per le bacchette centrali, che permettono simultaneamente l’iniezione della preforma, lo stampaggio attraverso il soffiaggio e l’espulsione.
Soffiaggio e Stiro
Nella tecnica dello stampaggio con soffiaggio e stiro ci sono due distinte tecniche.
Nella prima tipologia, le preforme vengono stampate per iniezione, come visto prima, mantenute ad un’appropriata temperatura, e soffiate all’interno di recipienti, tutto eseguito in un unico processo. Questa tecnica è molto efficiente in particolari applicazioni, come nella produzione di vasi a bocca larga, dove non è richiesta un’elevata produzione.
Nella seconda tipologia, le preforme sono stampate per iniezione, stoccate per un breve periodo di tempo (normalmente da uno a quattro giorni) e soffiate in recipienti, usando una macchina per soffiaggio e riscaldamento o RHB. Questa è la migliore tecnica per la produzione di alti volumi si articoli, come le bottiglie per le bevande gasate.
Ci sono due fondamentali ragioni per l’utilizzo del PET stirato:
- La prima è puramente economica, cioè permette contenitori più sottili, con pareti laterali maggiormente uniformi e di conseguenza meno costosi.
La seconda ragione è legata all’orientazione biassiale, che fornisce un drastico miglioramento delle proprietà fisiche, della trasparenza dell’effetto barriera verso i gas. Per orientazione si intende un allineamento fisico delle catene polimeriche in una configurazione regolare, come mostrato in figura.
Molto importante, per ottenere ottime proprietà fisiche delle bottiglie soffiate, è la corretta progettazione della preforma. Normalmente, si utilizza il computer per calcolare le dimensioni della preforma basate sulle dimensioni della bottiglia da ottenere e sulle caratteristiche di stiramento.
Ora passiamo ad illustrare il processo di stampaggio tramite soffiaggio e stiro ed il comportamento verso lo stiramento del PET:
In questo processo la preforma viene posta all’interno di uno stampo da soffiaggio e da presoffiaggio (a bassa pressione), e in questo stampo viene insufflata aria all’interno della preforma. La pressione comincia a costruire dall’interno la preforma, e c’è una piccola espansione iniziale della preforma.
Ora un aneurisma comincia a dare una sagoma alla preforma nel mezzo e continua ad allargarsi finché non si è formata una prebottiglia.
- Si noti che la prebottiglia della cavità dello stampo. Infatti, finora abbiamo utilizzato una bassa pressione di soffiaggio.
- A questo punto, viene utilizzata aria soffiata ad alta pressione per completare la prebottiglia, spingendo i lati di questa contro le pareti interne dello stampo. Da ciò si intuisce come siano essenziali la forma e la temperatura della preforma.
Figura 11
Avviene essenzialmente tramite due metodologie che trattiamo qui di seguito.
Stampaggio per Iniezione
Processo col quale si producono, in modo discontinuo, pezzi di diverse forme e dimensioni, dal peso di pochi grammi a svariati chili. Con questo processo sono prodotti contenitori, calze e ruote dentate.
La prima fase del processo è costituita dalla solita estrusione, solo che in questo caso viene utilizzato un impianto il cui asse orizzontale è in grado di muoversi trasversalmente lungo la vasca circolare che costituisce l’estrusore. Alla fine dell’impianto di estrusione è presente lo stampo che viene progressivamente riempito di materiale plastico fuso. Anche in questo caso la massa fluida viene spinta per rotazione, ma sinergicamente viene anche impressa una forza, derivante dal movimento trasversale dell’asta elicoidale. A questo punto, entra in funzione un sistema di raffreddamento di cui è dotato lo stampo, permettendo alla massa fluida di solidificare. Infine, segue l’espulsione dell’articolo completamente formato.
Termoformatura
Questo tipo di trasformazione consente di ottenere manufatti di forma anche complessa, generalmente di piccolo spessore, a partire da un film o da una lastra piana di materiale plastico preesistente. Il processo di termoformatura è caratterizzato da un’alta versatilità, cioè l’ottenimento dei più svariati manufatti, e dal basso costo dello stampo, grazie all’uso di materiali quali l’alluminio, legno, resine termoindurenti. Il processo di termoformatura è impiegato nei casi in cui l’area del manufatto è grande e lo spessore è piccolo e quindi altri processi, quali lo stampaggio per iniezione, possono presentare oltre che problemi di costo dello stampo, anche problemi nello riempimento dello stesso.
Nella prima fase del processo, avviene il riscaldamento del manufatto di base, in genere con resistenze elettriche o macchinari ad infrarossi. La sua temperatura viene innalzata fino al superamento della temperatura di transizione vetrosa, o Tg , nel caso di polimeri amorfi o poco sotto il punto di fusione nel caso di polimeri cristallini.
Nella seconda fase, si dà la forma alla lastra con tecniche molto diverse: sfruttando il vuoto, l’aria compressa, utensili meccanici oppure la combinazione di tutte queste metodiche. Questa operazione rappresenta un punto critico, perché dalla modalità di formatura dipende la distribuzione finale degli spessori nei diversi punti del contenitore e, di conseguenza, le prestazioni complessive di resistenza meccanica e permeabilità.
Nella terza fase avviene il raffreddamento del pezzo ottenuto e la finitura dello stesso (ad es. il taglio dei bordi).
Un aspetto interessante di questo processo è la possibilità di produrre l’imballaggio sulla linea di riempimento, con il vantaggio di confezionare l’alimento in asettico.
Nella figura seguente possiamo vedere la raffigurazione di un processo di formatura che combina diverse tecniche di formatura del manufatto.
Questo tipo di tecnologia utilizza una serie di cilindri muniti di un sistema di raffreddamento. La temperatura dei cilindri è controllata al fine di raffreddare il film in modo progressivo, però in alcuni casi in cui è necessaria una velocità di raffreddamento più alta, il film viene fatto passare attraverso un bagno d’acqua. Invece, per quanto riguarda lo spessore del film viene determinato dalla trafila dell’estrusore; inoltre, durante il processo il cast film può essere orientato attraverso lo stretching. Ciò permette di rafforzare la pellicola e conferisce una certa resistenza alla permeazione dei gas. L’orientazione può avvenire in una sola direzione oppure in entrambe, ad esempio, le pellicole utilizzate per la produzione di sacchetti sono monoorientate, in quanto lo sforzo subito avviene di norma in un’unica 
direzione.
Rappresenta un metodo alternativo di produrre film. Questo processo consiste nel distendere e comprimere con una macchina, costituita da un sistema di cilindri riscaldati e ravvicinati, il polimero riscaldato e reso plastico, ottenendo fogli di spessore desiderato e con diverse caratteristiche superficiali, lisce o meno. La temperatura dei cilindri viene controllata così che il film tende a rimanere in temperatura durante il processo, mentre la fase di raffreddamento, avviene attraverso un secondo sistema di rulli. Attraverso tale processo tecnologia è possibile l’ottenimento anche di fogli rigidi, oppure confezioni ripiegate, ecc.
Si tratta di un altro metodo diffuso per l’ottenimento di pellicole. Prevede una prima fase di estrusione dei granuli del polimero ancora solidi, per mezzo di un estrusore classico. Questo però possiede una trafila ad anello, che permette di ottenere un tubo cavo. A questo punto è introdotto un flusso d’aria di raffreddamento, che determina un gonfiamento del materiale polimerico e conseguente formazione della bolla. Questa, a sua volta, viene tirata lungo la direzione d’uscita, per mezzo di rulli posti ad una certa distanza dalla testa di estrusione, provocandone un allungamento. Successivamente la bolla viene schiacciata dai rulli ed il film, così generato, passa alla raccolta per essere avvolto in bobine.
La costituzione della bolla consente di sottoporre la pellicola ad una tensione radiale, mentre nel successivo percorso è possibile decidere di sottoporlo ad una longitudinale. Il risultato è l’ottenimento di un film
bi-orientato che mostra eccezionali doti di resistenza meccanica.
Quando furono sviluppati i materiali sintetici, si voleva ottenere un prodotto di lunga durata e di ottima resistenza a qualsiasi forma di degradazione. Però, sebbene questi siano dei pregi vantaggiosi per molte attività umane, queste stesse caratteristiche hanno generato molte difficoltà dal punto di vista ecologico. Inizialmente questi materiali finivano tutti in discarica o peggio dispersi nell’ambiente, con notevoli conseguenze dal punto di vista ambientale a causa della lunga durata di vita di tali materiali.
Questo impatto ambientale è stato ridotto, da quando negli anni ’70 si scoprì che il PET è riciclabile e oggi siamo arrivati ad una riciclabilità del 100% ed inoltre l’industria dei contenitori in PET si è adoperata nel ridurre progressivamente la quantità di materiale grezzo per la produzione di bottiglie. Questo aspetto positivo ha anche un altro risvolto, in quanto la minor quantità di materiale di produzione ha portato ad un prodotto molto leggero, che consente un trasporto con minori consumi di carburanti e di conseguenza minori inquinanti immessi nell’atmosfera.
La Comunità Europea ha introdotto nel 1980 le prime misure per la gestione dei rifiuti di imballaggio con la Direttiva 85/339/CE, oramai superata, che riguardava gli imballaggi per bevande intese ad uso umano. Abbastanza vaga essa portò a legislazioni nazionali divergenti.
Nel 1992 la Commissione Europea propose al Consiglio ed al Parlamento una Direttiva sugli imballaggi e i rifiuti di imballaggio. Questa fu emanata nel 1994 con la Direttiva 94/62/CE, che si applica a tutti gli imballaggi e di rifiuti di imballaggi circolanti nell’Unione Europea e che si prefigge di ridurre l’impatto del sistema packaging sull’ambiente. Un importante aspetto fissato dalla Direttiva è la corresponsabilità di tutti gli operatori della filiera imballaggio: produttori, distributori, importatori ed utilizzatori.
Infine tale Direttiva nel 2001 fu revisionata dalla Commissione e venne modificata con la nuova Direttiva 2004/12/CE, che definisce l’attuale ordinamento in tale settore. Soprattutto impone determinati quantitativi percentuali da raggiungere da parte di ogni singolo stato membro.
Nello scenario italiano la legge-quadro in materia di rifiuti è rappresentata dal D.Lgs 5 febbraio 1997, n. 22 (cd. Decreto Ronchi). Attraverso il decreto Ronchi sono state recepite in Italia tre diverse direttive comunitarie in tema di rifiuti: la 91/156/CE sui rifiuti, la 91/689/CE sui rifiuti pericolosi e la 94/62/CE sugli imballaggi. Questo decreto addotta nuovi criteri che mettono in primo piano la protezione dell’ambiente e la responsabilità di tutti i soggetti coinvolti nel ciclo di vita dei prodotti. I punti più importanti sono:
- Definizione di rifiuto e classificazione;
- Regime autorizzatorio;
- Responsabilità estesa;
- Trasporto;
- Imballaggi;
- Autosmaltimento.
Definisce inoltre i soggetti tenuti a comunicare, annualmente, alle Camere di Commercio i rifiuti prodotti o gestiti in termini di quantità e tipologie.
Un aspetto da considerare nel riciclaggio, che non fa propriamente parte delle tecnologie di riciclaggio è la raccolta. Attualmente, la maggior parte delle città Europee ha messo a punto sistemi di raccolta, ed è in incremento la raccolta differenziata. Per quanto riguarda la raccolta del PET le alternative sono:
- Isole ecologiche: i contenitori di raccolta sono posizionati in particolari aree, predisposte per la raccolta non solo di materiali plastici e per un’ampia zona di cittadini;
- Raccolta differenziata: i consumatori separano dapprima i rifiuti in casa, che poi saranno portati dagli stessi in appositi contenitori e questi sono ritirati in giorni prestabiliti dal comune;
- Restituzione alla vendita: i contenitori si trovano generalmente nei supermercati e permettono ai consumatori di restituire le bottiglie e ricevere dei buoni in cambio;
- Deposito: le bottiglie vengono vendute con una cauzione, che viene risarcita alla consegna dei vuoti.
Una volta raccolto, il materiale post-consumo viene inviato ad un impianto di selezione dove i diversi materiali sono ripartiti secondo la loro natura, inoltre il PET deve essere libero da impurità.
In questa fase si ha soprattutto un’accurata selezione per tipologia di polimero. Ciò avviene con diverse metodologie di separazione:
- Per Flottazione;
- Per Densità;
- Per Setaccio, tramite soffio d’aria;
- Separazione elettrostatica;
- Con tecniche Spettroscopiche.
In particolare, quest’ultima tecnica si sta molto sviluppando. La tecnica convenzionalmente utilizzata è quella a raggi infrarossi (NIR), che è in grado di discriminare tra bottiglie in PVC, bottiglie in PET, oggetti metallici, sassi, purché tali oggetti presentino un diametro almeno superiore ai 2 mm.
Oggi si sta diffondendo un’altra tecnica basata sulla trasmissione di raggi X. Il vantaggio di questa, rispetto alla precedente, sta nella capacità di penetrare completamente all’interno dei materiali, anche in presenza di contaminazioni, difetti o trattamenti sulla superficie ( es. sporcizia, etichette, coating), inoltre permettono di identificare una bottiglia in PET anche se completamente sovrapposta ad una in PVC.
Ultima, ma non per questo inferiore alle altre, la selezione manuale compiuta dal personale. Un tempo questa era l’unica tecnica, ora invece, essendo tutto meccanizzato, viene utilizzata come verifica finale per l’identificazione di materiale inquinante.
L’identificazione del materiale è molto importante nella fase di cernita, per questo motivo quest’operazione è molto delicata, infatti una sola bottiglia in PVC può compromettere la qualità di una “balla” da 300 kg di PET. Quindi per facilitare l’identificazione di tali materiali sia da parte degli operatori delle aziende sia dai cittadini è stato creato un marchio dall’American Society of Plastic Industry. Questo marchio consiste in tre frecce che si rincorrono e che racchiudono un numero compreso tra 1 e 19. Ogni numero corrisponde ad uno specifico materiale, il PET corrisponde al numero 1.
A questo punto, le bottiglie sono pressate in “balle” dai 300 ai 600 kg e spedite alle industrie di riciclaggio.
Un fattore importante per il riciclaggio è la purezza della materia da riciclare. Le contaminazioni possono essere divise in tre fondamentali categorie: contaminazione fisica (livello macroscopico), contaminazione fisica (livello microscopico) e contaminazione chimica.
La contaminazione fisica a livello macroscopico di un lotto di PET include sporco facilmente rimovibile, frammenti di vetro, pietre, sabbia, terra, carta, colla, residui di prodotto e altre plastiche come PVC e il PE; un livello accettabile di PVC nei lotti di PET è un 0,25%.
La contaminazione fisica a livello microscopico è molto più difficile da rimuovere, in particolare se è parzialmente legata (come la colla) o incastrata in abrasioni o conficcata. Alcune impurità creano dei “punti deboli” e portano alla formazione di problemi durante il riciclaggio come, per esempio, l’eccessiva fragilità nelle fibre attorcigliate.
La contaminazione chimica avviene attraverso l’assorbimento di odori, oli essenziali ecc. usati nella formulazione dei prodotti contenuti nei recipienti. Può anche essere dovuta ad un contenitore vuoto inizialmente riutilizzato per un altro scopo rispetto a quello originale. Contenere pesticidi, prodotti chimici per la famiglia od oli per motori nei contenitori per bevande portano ad una contaminazione chimica. La completa rimozione richiede un deassorbimento, un processo lento che comporta un decremento nella produttività.
Il riciclo del PET può avvenire con metodi anche molto differenti tra loro.
Il riciclo meccanico
Il successo del riciclo meccanico e di conseguenza la qualità dei prodotti ottenuti sarà funzione della selezione operata sul prodotto di riciclo. Questa tipologia di riciclo è oramai un’attività consolidata nel tempo, e consta di sei fasi:
- TRITURAZIONE: questa operazione viene eseguita da un mulino. Il livello tecnologico raggiunto in questa fase ha permesso di poter disporre sul mercato di una vasta gamma di mulini, che consentono di macinare pressoché tutti i tipi di manufatti, dal film, alle bottiglie, ai pezzi stampati di grosse dimensioni. Questa operazione produce come risultato la frantumazione grossolana del materiale, portandolo ad assumere dimensioni di pezzatura omogenea anche se irregolare. Importante è l’ottenimento di una certa omogeneità nella pezzatura del prodotto, per facilitare la lavorabilità nelle macchine che stanno a valle dell’impianto. Un punto critico di questa fase è l’alimentazione. Trattando materiali morbidi ed elastici, l’alimentazione risulta pressoché costante. Mentre, la triturazione di materiali rigidi, può a volte comportare problemi in fase di alimentazione, in quanto gli uncini del gruppo macinante non riescono ad agganciare il manufatto.
- LAVAGGIO: viene eseguito sul prodotto della triturazione nel caso in cui sia necessario separare quelle parti che potrebbero essere dannose alla successiva fase di trasformazione. Il lavaggio avviene di solito mediante il passaggio del materiale su di un nastro trasportatore e sul quale viene spruzzata acqua, tal quale o addittivata, al fine di favorire il lavaggio del materiale. Per garantire una corretta pulizia del materiale, in taluni impianti viene disposta una seconda vasca di lavaggio. Per i prodotti per i quali vengono utilizzate etichette adesive, si ricorre al trattamento del materiale con soluzioni basiche al fine di consentire la separazione dell’etichetta dalla colla.
- MACINAZIONE: ora il prodotto viene convogliato in un mulino macinatore che ha lo scopo di ridurre ulteriormente la pezzatura del materiale. Questa operazione viene eseguita di solito per i manufatti rigidi (stampati). Per manufatti morbidi, quali film e foglie, la macinatura avviene dopo l’operazione di essiccamento. E’ importante che il prodotto, proveniente dal lavaggio, non contenga parti metalliche o altro materiale che possa compromettere l’efficacia del mulino.
- TRAFILATURA: operazione consistente nel passaggio forzato, a caldo o a freddo, del materiale plastico attraverso un foro calibrato di varia forma, in modo da ridurne la sezione e aumentarne in maniera corrispondente la lunghezza.
- ESSICAMENTO: a questo punto il macinato passa attraverso un sistema di presse a vite o viene centrifugato per essere separato da tutta l’acqua libera. Ora il prodotto contiene solo acqua adsorbita alla superficie pari al 15-20%. Per eliminare questa quota di acqua si opera un ulteriore essiccamento in corrente d’aria calda o gas combusti, per mezzo di essiccatori verticali a zig-zag o centrifughi, così da ottenere un residuo di acqua nell’ordine del 2-3% compatibile con la lavorazione successiva. Prima dell’ultima lavorazione il materiale viene stoccato in silos, in genere muniti di agitatori allo scopo di mantenere il prodotto omogeneizzato.
- GRANULAZINE: questa è la parte finale dell’impianto, al termine della quale si ottiene il granulo di PET finito. Il materiale viene inviato ad un estrusore munito di piastra forata, con fori del diametro dai 2 ai 4 mm. Tale materiale, per essere introdotto nell’estrusore, deve essere in fiocchi o comunque sminuzzato. Inoltre, la vite dell’estrusore deve essere sincronizzata in modo da evitare ulteriori abbassamenti nel peso molecolare. In questa fase la maggior parte dei composti volatili e dei residui organici sono rimossi. L’estrusione reattiva comprende sia un’ottima lavorazione del PET sia l’estrazione dei contaminanti volatili, attraverso il degasaggio con l’applicazione del vuoto. La geometria della vite, il profilo della curva di temperatura ed i periodi di sosta nell’estrusione con l’associazione del vuoto, permettono la produzione di una ben definita qualità di granulato. Qualsiasi possibile contaminante, ancora presente, è pressoché totalmente rimosso durante la solidificazione post-condensazione fino al raggiungimento del volume desiderato. Il materiale così ottenuto è portato poi in un asciugatore con controllo di temperatura, vuoto e tempo. È talmente efficiente nella rimozione dei residui e nella produzione della plastica da permetterci di ottenere PET con una viscosità desiderata. A questo punto il polimero fuso può essere tagliato ad una lunghezza desiderata da una taglierina trasversale e raffreddato in una vasca ad acqua o da un sistema di coltelli rotanti in ambiente ad acqua nebulizzata. Quindi i granuli ottenuti sono trasportati in silos dove la temperatura è ridotta a 60°C. questo periodo di raffreddamento serve anche per determinare la qualità del prodotto e decidere se il granulato soddisfa il regolamento riguardante il suo uso in materia alimentare oppure se deve essere destinato ad altri scopi.
Il riciclo chimico
Il riciclo chimico è rappresentato da una serie di processi chimici che decompongono il polimero nei monomeri d’origine. Le varie tecniche sono: la glicolisi, la metanolisi, l’idrolisi, la saponificazione e la pirolisi. La scelta di un’appropriata tecnica rispetto ad un’altra dipende dalla qualità del materiale pervenuto. Per esempio, la glicolisi e la metanolisi sono inadatte nella rigenerazione di PET addizionato con coloranti, in questo caso si richiede un’ulteriore purificazione.
- GLICOLISI: il PET recuperato viene fatto reagire (sotto pressione a 200°C) con eccesso di glicole etilenico (EG). Questo processo rovescia la reazione di polimerizzazione per dare biidrossietiltereftalato (BHET) e polimeri a catena corta con solo poche unità ripetitive. Il BHET viene purificato sotto pressione attraverso filtrazione direttamente della massa fusa, per rimuovere le impurità fisiche, e poi viene trattato con carbone attivo , per rimuovere eventuali impurità chimiche.
- METANOLISI: si tratta di una transesterificazione, base catalizzata, con metanolo sotto pressione ad una temperatura di 200°C, il risultato di questa reazione è una depolimerizzazione della molecola. I prodotti che si ottengono sono dimetiltereftalato (DMT) ed EG. Il DMT è purificato attraverso distillazione e cristallizzazione per dare una sostanza intermedia, di alta qualità, del processo di produzione del PET. Una volta purificato, EG può essere riutilizzato per una grande varietà di applicazioni, tra le quali la produzione di PET e fluidi antigelo. Con questo sistema è possibile anche trattare campioni colorati e misti.
- IDROLISI: il PET viene idrolizzato con un trattamento ad acqua e soda caustica , così da ottenere acido tereftalico (TA) ed EG. Queste sostanze richiedono un’ulteriore purificazione prima del loro riutilizzo. Però questo sistema richiede alti investimenti per il numero elevato di operazioni.
- SAPONIFICCAZIONE: in questo caso il PET viene idrolizzato con un trattamento con alcali . Due processi sono in commercio fino ad ora: “Recopet” francese e “Unpet”. Il primo è un processo multifase nel quale i fiocchi di PET vengono saponificati e filtrati, formando dei Sali dell’acido tereftalico da cui si recupera il PTA per acidificazione. Nel precipitato non troviamo solo PTA, anche sodio solfato (Na2SO4) ed EG. Il secondo processo produce EG e disodiotereftalato. Questi sono poi scaldati in successione per far evaporare EG e ridurre le impurità organiche, mentre il di sodio tereftalato è ottenuto attraverso filtrazione dalla soluzione acquosa.
- PIROLISI: i polimeri, in una miscela fusa e termostatata, vengono rotti, in assenza di ossigeno e ad alte temperature, a una miscela di idrocarburi simili alla nafta. Questa soluzione chimica è usata come carburante o approvvigionamento per l’industria chimica. Questo processo però non e molto utilizzato commercialmente.
La Termovalorizzazione
Il rifiuto da imballaggio plastico può essere riciclato o sottoposto a termovalorizzazione con recupero energetico. Le plastiche sono un ottimo combustibile, con un valore calorifero pari a quello del carbone, e possono essere bruciate mescolate ai rifiuti solidi urbani. Inoltre, gli impianti moderni di combustione garantiscono il contenuto delle emissioni in atmosfera, quindi la combustione delle sostanze plastiche non aumenta le emissioni delle sostanze nocive.
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- www.offshoresolutions.com
- www.petcore.org
- www.petpla.net
- www.polimerica.it
- www.schotland.com
- www.voridian.com
Docente: |
Studente: |
Prof. Alessandro Sensidoni |
Corona Riccardo |
fonte: www.uniud.it/ricerca/strutture
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Fine articolo P.E.T. - PET tutto di tutto
P.E.T. - PET tutto di tutto
Il mare, il moto ondoso, il sole e l'abrasione meccanica riducono la plastica in minuscoli frammenti ma non la distruggono. http://oceans.greenpeace.org
Nel Pacifico del Nord l'acqua ruota lentamente in senso orario, a spirale. Le correnti spingono tutto ciò che galleggia al centro della spirale. Quest'area è estesa quanto il Texas ed è fatta completamente di plastica. http://oceans.greenpeace.org
gni anno più di un milione di uccelli marini, centomila esemplari di mammiferi e moltissime tartarughe vengano uccisi dall'ingestione di plastica scambiata per cibo. http://oceans.greenpeace.org
I rifiuti di plastica sono delle vere e proprie bombe chimiche: assorbono molti dei più pericolosi agenti chimici inquinanti che si trovano disciolti nell'oceano. Quando un animale ingerisce questi frammenti ingoia anche questi micidiali veleni. http://oceans.greenpeace.org
Nell Mar dei Sargassi, nell'Atlantico, l'acqua ruota lentamente, a spirale. Tutto cià che galleggia è spinto al centro. Alcune ricerche hanno evidenziato alte concentrazioni di particelle di plastica nell'acqua. http://oceans.greenpeace.org
Non tutta la plastica galleggia. Il 70 per cento della plastica è più pesante dell'acqua e si adagia sui fondali. Nel Mare del Nord scienziati tedeschi hanno trovato 600mila tonnellate di rifiuti. Questi rifiuti soffocano i fondali e uccidono le forme di vita che li abitano. http://oceans.greenpeace.org
Bisogna evitare l'acquisto di prodotti che contengano parti in plastica e gestire i propri rifiuti in maniera responsabile. http://oceans.greenpeace.org
Un milione di tonnellate di plastica finisce ogni anno in mare. http://oceans.greenpeace.org
La plastica non è biodegradabile e alcune tipologie di plastica producono diossina quando bruciate: è dunque fondamentale riciclarla quanto più possibile. http://it.wikipedia.org
Le bottiglie di plastiche impiegano circa 7 secoli prima che si decompongano completamente. http://www.ictblog.it
Il 90% del costo di una bottiglia d'acqua è riconducibile alla bottiglia di plastica medesima. http://www.ictblog.it
L'80% delle bottiglie di plastica utilizzate non vengono riciclate.http://www.ictblog.it
Ogni anno negli Stati Uniti 38 milioni di bottiglie di plastica usate per l'acqua finiscono nella spazzatura senza essere riciclate. http://www.ictblog.it
Sono necessari 90 milioni di litri di petrolio per produrre un miliardo di bottiglie di plastica. http://www.ictblog.it
In media gli americani consumano 167 bottiglie di acqua all'anno. In Italia vengono consumati ogni anno in media 270 litri di acqua minerale e bibite, equivalenti a 180 bottiglie da 1,5 litri. L'impatto ambientale è pari al consumo di 22 litri di petrolio e 108 litri d'acqua (utilizzati per la produzione e il trasporto), oltre all'emissione di 23 kg di CO2. http://www.ictblog.it
L'imbottigliamento e la distribuzione di bottiglie d'acqua è in assoluto il sistema meno efficiente al mondo per la distribuzione dell'acqua. http://www.ictblog.it
Dai supermercati italiani escono 15 miliardi di bottiglie in Pet ogni anno; solo il 20% di queste vengono riciclate. http://www.ictblog.it
Per produrre 1 chilo di Pet (polietilene tereftalato) materiale comunemente utilizzato per i contenitori dell’acqua, sono necessari 2 chili di petrolio. Ma non solo: per ogni chilo di Pet prodotto sono necessari 17,5 Kg di acqua. Dato che una bottiglia da 1,5 l pesa 35 gr con 1 Kg di PET si fanno 30 bottiglie. http://www.ictblog.it
In Italia la spesa pubblicitaria per la promozione di acque minerali cresce di anno in anno a livelli vertiginosi. Solo nel 2006 (fonte Nielsen), venivano spesi 129 milioni di euro netti (a listino 379 milioni a prezzo di listino). Nel 1990, gli investimenti pubblicitari erano pari a 30 milioni a listino. http://www.ictblog.it
Le acque minerali possono contenere 5 volte più arsenico dell'acqua del rubinetto e 40 volte più manganese
Sulle etichette delle acque minerali troviamo la data di scadenza ma raramente la data di imbottigliamento. (www.altroconsumo.it)
Gli italiani sono i primi consumatori d'acqua minerali al mondo. Solo il 40 % beve l'acqua del rubinetto. (www.contrattoacqua.it)
La Nestlé vende: Claudia, Limpia, Giulia, Levissima, Recoaro, Panna, Pejo, Perrier, San Bernardo, San Pellegrino, Vera, Giara, Sandalia. La Nestlé è accusata di gravissimi comportamenti nel terzo mondo e trasgredisce i codici fissati dall'Organizzazione Mondiale della Sanità. (www.tmcrew.org)
Per fare un litro di Coca cola occorrono nove litri di acqua. (www.tmcrew.org/killamulti/cocacola)
Secondo il Comitato Consumatori di Altroconsumo le acque minerali non sono diverse da quelle degli acquedotti ma costano, in media, 330 volte di più. (www.altroconsumo.it)
In base a un’indagine del 2006, l'acqua dell'acquedotto di Cagliari è risultata una delle migliori d’Italia. (www.altroconsumo.it)
Per produrre una bottiglia in PET, occorre tanta acqua quanta ne contiene la stessa bottiglia. (http://gestcredit.wordpress.com/2007/12/09/)
Il 71% della superficie terrestre è coperta di acqua ma il 97,5% è salata. Del restante 2,5 % solo l'1% è utilizzabile per le attività umane (La restante parte è soprattutto sotto forma di ghiaccio). (http://www.parks.it/acqua/)
L'acqua potabile è l' 1% dell'acqua del mondo. il 93% viene impiegato per usi agricoli. (http://www.parks.it/acqua/)
Il fabbisogno minimo biologico pro-capite per la sopravvivenza umana è di 5 litri d'acqua nelle 24 ore. Senza cibo si può vivere un mese. Senz'acqua non si supera una settimana. (http://www.parks.it/acqua/)
L'Italia è il quinto importatore d'acqua del mondo.
Corriere della Sera - 28 agosto 2008
L'Italia è il quinto maggior consumatore di acqua in bottiglia
International bottled water association – 2007
Il 97,5% dell'acqua del pianeta è salata. Il 2,5% è acqua dolce. Il 99% dell'acqua dolce è intrappolata in ghiacciai, iceberg e nel sottosuolo. Ne rimane 1% per sette miliardi di esseri umani e tutti gli altri organismi viventi.
Il corpo umano è composto principalmente d'acqua, il 94% del feto al quinto mese, 75% nel bambino piccolo, 50% nella terza età. ¾ dei nostri muscoli e del nostro cervello sono fatti d'acqua.
(http://www.acquabenecomune.org/)
Per mantenere l'equilibrio dovremmo bere 2/3 litri d'acqua al giorno di cui circa un litro e mezzo provengono dalla frutta e dalle verdure che mangiamo.
(http://www.acquabenecomune.org/)
La superficie del nostro pianeta è ricoperta per il 71% d'acqua. Più del 97% dell'acqua è salata. Più del 2 per cento è trattenuta nei ghiacciai. Rimane solo l'1% di acqua disponibile per l'uomo.
(http://www.acquabenecomune.org/)
Il 2,5% dell'acqua del pianeta è dolce. Il 69% sta nei ghiacciai. Quasi il 30% nelle falde sotterranee.
(http://www.acquabenecomune.org/)
Un italiano su due beve acqua minerale. 155 litri di acqua a testa ogni anno. In Olanda ne consumano 17. Quasi la totalità degli italiani sotto i 14 anni usa l'acqua del rubinetto solo per lavarsi.
(http://www.acquabenecomune.org/)
I sardi preferiscono l'acqua minerale. Nelle acque imbottigliate possono trovarsi tracce di arsenico, cadmio, nichel, cromo trivalente, nitrati. Grazie alla legge Sirchia (2004) non è necessario segnalarle in etichetta mentre ci sono rigidi limiti per le acque comunali.
(http://www.acquabenecomune.org/)
Stiamo usando più acqua di quanto la Terra può darci
Oggi un abitante della terra su cinque non ha acqua potabile a sufficienza: 1,2 miliardi di persone
Solo l’1% di tutta l’acqua Presente nel pianeta è utilizzabile per le attività umane di questo 1% il 93% viene impiegato per usi agricoli
Il commercio dell'acqua porta alla miseria. (proverbio tuareg)
L'acqua sa dirci “Io t'amo” deponendo sulle nostre labbra il più dolce dei baci. (proverbio tuareg)
Le multinazionali che mettono le mani sull'acqua pretendono di farla diventare un “bisogno” lasciato alle leggi del mercato mentre l'acqua è un “diritto inalienabile” di ogni essere vivente.
(http://www.acquabenecomune.org/)
Ogni essere umano ha diritto ad almeno 50 litri di acqua al giorno.
(http://www.acquabenecomune.org/)
Fonte: www.cagliarisocialforum.it
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Fine articolo P.E.T. - PET tutto di tutto
P.E.T. - PET tutto di tutto
SHAMPOO e altro
non sempre lavarsi fa rima con “pulirsi”
CON CHE COSA CI LAVIAMO
I TENSIOATTIVI
Proprietà dei tensioattivi
abbassamento della tensione superficiale
potere schiumogeno
potere bagnante (umettante)
potere emulsionante
potere detergente
potere battericida
Effetti tossicologici dei tensioattivi
compatibilità con la pelle
compatibilità con la Membrana delle Mucose
sensibilizzazione
assorbimento percutaneo
assorbimento intestinale, metabolismo ed escrezione
effetti sistemici
tossicità acuta
Ftalati
Sodium lauryl sulfate (SLS), sodium laureth sulfate (SLSE)
Schede tensioattivi
Esempi di prodotti detergenti
CONSERVANTI
ADDITIVI / EMULSIONANTI
I SAPONI
Fonti utilizzate per la ricerca
Approfondimenti
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Ricerca
e
impaginazione
effettuata
da:
Claudio Cerioni
Feb. 2007
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Credo che in molti vorremmo conosce un po’ meglio come è composto uno shampoo, un bagno/docciaschiuma o un olio da bagno e quali siano le reali differenze tra tutti questi prodotti!!!
Iniziamo con il dire che per lavarci e lavare i nostri bimbi usiamo dei prodotti che contengono:
TENSIOATTIVI = sostanze lavanti che possono essere più o meno aggressive con la pelle, in quanto portano sì via lo sporco, ma spesso portano via anche altre sostanze positive e protettive per la nostra pelle!!!
SOSTANZE FUNZIONALI = sono tutte quelle molecole che possono idratare, nutrire, arricchire, curare, proteggere la nostra pelle e possono essere di derivazione chimica o di derivazione vegetale cioè estratte da piante.
PRESERVANTI = sono come i conservanti per i cibi, evitano che il prodotto si contamini a contatto con i microrganismi (batteri, funghi e muffe).
EMULSIONANTI = per mischiare il tutto.
PROFUMO = alle volte solo per rendere il prodotto piacevole alle volte per "coprire" l'odore di alcuni ingredienti un po' "puzzoni"!!!!
La detersione dei capelli e del cuoio capelluto è necessaria per asportare lo sporco (forfora, polvere, sebo, sudore) e per esigenze estetiche.
Qualsiasi prodotto usato deve rispettare il fattore di idratazione naturale (o natural moisturizing factor N.M.F.) e il mantello idrolipidico. Ambedue attuano una barriera per il mantenimento dell'idratazione, per proteggere da stimoli aggressivi chimici, e per opporsi al proliferare di microrganismi. Lo shampoo non deve sgrassare drasticamente la pelle, altrimenti si ha quasi sicuramente la comparsa di prurito e desquamazione!
Gli shampoo ad azione emulsionante (quindi ad azione detergente) sul sebo contengono tensioattivi (abbassano la tensione superficiale tra olio e acqua, rendendo il sebo dispersibile in acqua e quindi lavabile). Infatti le loro molecole hanno dei gruppi polari e gruppi non polari contrapposti, i quali permettono al tensioattivo di disporsi tra acqua e olio, rendendo il sebo disperdibile in acqua e quindi lavabile.
I tensioattivi di regola sono la parte potenzialmente più irritante dei prodotti. Occorre precisare che c'è differenza tra bagnoschiuma e docciaschiuma in quanto il bagnoschiuma è di norma più concentrato (quindi con maggiore quantità di tensioattivi) perché andrebbe usato diluito nella vasca rispetto al docciaschiuma che si applica direttamente sulla pelle. Quindi, bisognerebbe evitare di usare un bagnoschiuma sotto la doccia perché è più aggressivo di un docciaschiuma. Il sodium lauryl sulfate (SLS) e il sodium laureth sulfate (SLES) sono i tensioattivi più utilizzati. Frequente è l’utilizzo dell’ ammonium lauryl/laureth sulfate.
I saponi tradizionali, in genere, hanno una maggior compatibilità con l'uomo e con l'ambiente in quanto contengono pochi ingredienti oltre ad avere un impatto minore a livello di inquinamento. Sono ottenuti con una semplice reazione chimica che parte da un grasso animale o vegetale fatto reagire con soda caustica (idrossido di sodio NaOH) o altra sostanza alcalina. Sfortunatamente il sapone presenta alcuni svantaggi che ne hanno limitato il consumo a favore dei tensioattivi di sintesi.
Sicuramente il maggior limite dei saponi sta nella loro sensibilità alle "acque dure". Quando nell'acqua vi è un'eccessiva concentrazione di sali di Calcio e di Magnesio il sapone perde parzialmente le sue caratteristiche di detergenza. I saponi, avendo una reazione alcalina, in presenza di acque "dure" diminuiscono la solubilità e formano sui capelli depositi di calcare. I tensioattivi sintetici invece non diminuiscono la solubilità in presenza di acque dure.
I tensioattivi sintetici hanno rispetto al sapone indubbi vantaggi. Sono quasi del tutto insensibili alla durezza dell'acqua, fortemente schiumogeni, buoni detergenti e di costo inferiore ai saponi nel rapporto concentrazione/prestazioni inoltre sono batteriostatici e battericidi. Hanno una forza lavante notevolmente superiore a quella dei saponi (anche quadrupla col rischio di danneggiare la pelle e i capelli in quanto sgrassano troppo, asportando tutte le difese naturali). Hanno inoltre il non trascurabile vantaggio di poter essere inseriti con estrema facilità in formulazioni liquide che attualmente godono di maggior favore rispetto alla saponetta. In passato i tensioattivi erano sali di sodio, ammonio, potassio, acidi grassi superiori. Oggi sono usati spesso gli oleati e stereati di trieatanolammina.
Va usata una quantità di shampoo non eccessiva, infatti la solubilità in acqua di un tensioattivo diminuisce se la concentrazione è alta (mantenendo costante la temperatura), e la soluzione perde le caratteristiche detergenti, diventando torbida . Vi sono molti tipi di tensioattivi. I betainici sono tra i più delicati ed efficaci, specie se tamponati a pH fisiologico (acido).
Vi sono anche altri shampoo che hanno diverso meccanismo d'azione, come gli olio-shampoo che rendono solubile il sebo trasformandolo in olii idrofili (non alterano il film idrolipidico, allontanano l'eccesso di sebo, non alterano il N.M.F. e il pH; non hanno però azione battericida e non sono schiumogeni, non sono molto adatti per le acconciature) o quelli ad azione enzimatica di lipasi (idrolizzano parte del sebo quindi hanno azione molto blanda).
Non è vero che lavare i capelli ogni giorno fa male o li fa cadere di più. I capelli che cadono sono quelli già destinati a cadere, in quanto in fase telogen. Più che la frequenza dei lavaggi è essenziale il tipo di prodotto usato. Uno studio condotto negli Stati Uniti ha dimostrato che la caduta dei capelli aumenta diminuendo la frequenza dei lavaggi; lo stesso studio ha mostrato che lavando spesso i capelli non si verifica assolutamente il fenomeno di rimbalzo detto rebound per cui ad ogni lavaggio aumenterebbe la secrezione di sebo. Ciò si verifica solo quando si utilizza con troppa frequenza uno shampoo eccessivamente forte e sgrassante.
Uno shampoo non vale l'altro : lo shampoo al minor prezzo del supermercato è spesso di formulazione più semplice e scadente, quindi più aggressivo. Il naturale a tutti i costi non sempre è garanzia di sicurezza. Bisognerà indirizzarsi verso i prodotti con migliori caratteristiche e più cari , gli shampoo di questa categoria reperibili sul mercato non sono certo molti. Il pH dovrebbe essere intorno a 5.5 o come quello dello scalpo e capelli (5-6 o leggermente acido).
Gli shampoo possono essere :
- in polvere, con una base detergente associata a sali inerti come adsorbenti, sono poco usati perché lasciano i capelli opachi
- cremosi, liquidi, spumosi, con un meccanismo di detersione basato sull'azione emulsionante di uno o più componenti. Sono i più usati
- Olio-shampoo, solubilizzano il sebo in olii idrofili o trasformandoli in prodotti solubili tramite l'enzima lipasi. Le cere ed il colesterolo non vengono però attaccati
Ecco alcuni additivi usati nello shampoo :
- zolfo, catrami vegetali, hanno azione seboriducente
- catrami minerali, solfuro di selenio o cadmio, zinco piritione, hanno un effetto seboriducente e cheratolitico. Hanno effetto tossico sulla pelle inibendo il DNA, rallentando il turn-over della pelle rallentano la formazione di squame e sebo, possono essere controindicati nel defluvio in telogen. Hanno inoltre potente azione detergente la quale può essere ancora più potente se ci si espone al sole
- acido salicilico, ad azione cheratolitica
- sostanze grasse, lipoproteine, per apportare umettanti, per fissarsi alle strutture del fusto del capello, diminuendo così l'effetto di danni meccanici, diminuendo l'attrito superficiale
- balsami, stesso scopo del gruppo precedente, contengono sostanze grasse, lipoproteine, umettanti, sostanze filmogene
Nella formulazione degli shampoo delicati, troviamo spesso dei conservanti derivanti da sostanze tossiche. I conservanti, negli shampoo come in tutti gli altri cosmetici, servono a prevenire le eventuali contaminazioni di batteri, lieviti e funghi, causate involontariamente da chi li utilizza, ma sono di solito i primi indiziati in caso di irritazioni, dermatiti e allergie. Alcuni di questi oltre ad essere allergenizzanti sono ritenuti anche cancerogeni, come la formaldeide, e non meno pericolosi sono i parabeni e il methylchloroisothiazolinone (metilisotiazolinone).
I conservanti sono per lo più composti organici alogeni, si accumulano nell’ambiente e possono scatenare allergie, alcuni di essi sono sospettati di essere cancerogeni; sono sostanze che sulle etichette contengono le parole “bromo”, “iodo” o “chloro” come Methylchloroisothiazolinone. Ecco alcuni dei conservanti più utilizzati:
- Formaldeide
Numerosi conservanti contengono formaldeide o sostanze che decomponendosi si trasformano in formaldeide; è una sostanza cancerogena irritante che invecchia la pelle e può scatenare allergie. - Kathon
È un conservante e battericida di sintesi ad ampio spettro, attivo anche a bassi dosaggi, è considerato un forte sensibilizzante. Non è ammesso in campo farmaceutico - Quaternium 15 (sinonimi: Dowicil 200, Preventol D1)
È costituito da un sale di ammonio quaternario. Conservante e antisettico viene usato anche come disinfettante e deodorante in detergenti e deodoranti. Rilascia formaldeide, è tossico e produce sensibilizzazione.
- Imidazolidinyl urea
È un conservante di sintesi che rilascia formaldeide. È ammesso in cosmetica, ma non in farmaceutica. Causa sensibilizzazioni e allergie.
- Diazolidinyl urea
Come il precedente, ma più forte.
- Methyl paraben, Propyl paraben, Butyl paraben, Ethyl paraben.
La famiglia dei Parabeni costituisce il gruppo di conservanti più utilizzati dall'industria cosmetica.
Possono dare luogo ad intolleranze, soprattutto alle pelli particolarmente sensibili
Le sostanze che possono liberare formaldeide individuate negli shampoo sono: DMDM Hydantoin, Methenamine, Imidazolidinyl urea, sono classificate come cancerogene dal Cancer International research center, e presenti nella lista dei composti chimici considerati dalle Unione Europea cancerogeni.
Controversi sono i pareri sul metilisotiazolinone (MIT), in uno studio americano condotto sui ratti dai ricercatori dell'università di Pittsburgh e presentato all'American Society for Cell Biology, è stata evidenziata la tossicità del MIT. Anche se sull’uomo al momento non ci sono studi, è stato ipotizzato un pericolo che riguarderebbe soprattutto le donne che per motivi di lavoro usano ogni giorno prodotti a base di MIT. Gli effetti potrebbero manifestarsi con danni allo sviluppo del sistema nervoso del feto.
Messaggi tranquillizzanti arrivano invece dal mondo dell'industria. "Non c'è motivo di preoccupazione", riferisce alla Bbc on line Chris Flower, della Cosmetics, Toiletries and Perfumery Association. "Il MIT ha superato numerosi test di sicurezza per l'uso cosmetico - assicura - anche da parte di un gruppo indipendente di esperti della Commissione europea".
I parabeni, come il sodium metylparaben o butylparaben, non sono del tutto innocui, in quanto si comportano come estrogeni, gli ormoni femminili. In alcuni shampoo sono state trovate elevate quantità di estrogeni (vedi Adolescenti).
Altro composto al quale fare attenzione è il triclosan, è un antibatterico presente in detergenti, detersivi per piatti, saponi, deodoranti, creme, lozioni e dentifrici. È un pesticida e la sua struttura è molto simile a quella della diossina. Se si è esposti ad alte dosi attraverso il contatto può causare irritazione cutanea; in caso di ingestione, può provocare convulsioni, coma, e perfino la morte; se si accumula nell’organismo, invece, può alterare la funziona epatica e polmonare, causare paralisi, sterilità e alterazione immunitaria.
Altri composti spesso presenti negli shampoo sono gli ftalati, una sostanza chimica presente anche in altri prodotti cosmetici e profumi. Gli ftalati spesso non sono indicati tra gli ingredienti del prodotto, per cui la gente non sa neppure quando li usa. Sono tossici per il sistema riproduttivo dei mammiferi, alterano il sistema ormonale
Un buon shampoo non è fatto solo dalla base detergente ma anche dagli additivi o emulsionanti, responsabili di particolari azioni: favorire una giusta viscosità del composto, stabilizzatori della schiuma, tamponi (per regolare il pH), antistatici, seboriducenti, cheratolitici, surgrassanti (per capelli secchi), umettanti del cuoio capelluto, sostanze filmogene, etc.
In discussione sono soprattutto quelli che appartengono alle categorie con suffisso PEG, Eth, Oxynol. I PEG e i suoi derivati sono sostanze in parte di origine naturale; vengono usate come emulsionante per mescolare parti oleose con parti acquose; rendono la pelle più permeabile e, per questo motivo, non dovrebbero essere mescolati nei cosmetici a prodotti nocivi che, in tal modo, risulterebbero facilitati nel penetrare l’epidermide; in ogni caso alcuni di essi sono irritanti.
La necessità di aumentare la permeabilità dell’epidermide è giustificata dall’uso di ingredienti come vaselina, cere e oli minerali, di origine petrolchimica. Questi, a differenza dei grassi vegetali e animali, non penetrano nella cute, necessitando quindi di questi eccipienti. Possono però otturare i pori e costituire uno strato impermeabile all’acqua e al sudore.
- Polyethyleneglycole (PEG)
Categoria di sostanze emulsionanti di sintesi. In detergenti e shampoo sono utilizzate per ottenere emulsioni viscose, mentre nelle creme consentono di ottenere emulsioni con effetto emolliente e umettante. L'effetto è solo apparente, poiché non apporta effettiva idratazione, nascondendo il reale stato della pelle. In particolare le pelli sensibili o danneggiate devono evitare PEG6, PEG20, PEG 75. - Propylen glycol, Butylen glycol, Polypropylene glycol
Sono utilizzati come solventi e diluenti nelle emulsioni. Facilitano la fluidità e la tenuta delle emulsioni, evitando la separazione dei componenti. Hanno un alto grado di penetrazione nella pelle, per cui vengono anche usati come veicolo di trasporto dei principi attivi. L'uso continuo causa sensibilizzazione ed aumenta la permeabilità della pelle. Il Propylen Glycol (glicole polietilenico) è anche utilizzato in fitocosmetica per estrarre i principi attivi dalle piante.
- Ethylene glycol
Solvente sintetico. Irritante, tossico. Nell'ambiente favorisce inquinamento da ozono
- Paraffine
Paraffina, vaselina e olio di silicone sono derivati dal petrolio; lasciano una gradevole sensazione sulla pelle ma possono otturare i pori; alcuni di questi derivati si possono accumulare nel fegato, nei reni e nelle ghiandole linfatiche.
Per ulteriori dettagli vedete il paragrafo dedicato al sodium lauryl sulfate (SLS) e al sodium laureth sulfate (SLES) (vedi anche Schede tensioattivi). Da queste poche pagine emerge come sia difficile lavarsi; la scelta dei prodotti, nel nostro caso lo shampoo, non è cosa facile visto che praticamente tutti quelli presenti nella grande distribuzione contengono la gran parte delle sostanze (più o meno tossiche, irritanti, ecc.) elencate e quei prodotti, diciamo specializzati, vanno comunque presi con le pinze e spulciati nei loro componenti.
Ho fatto un giro in alcune farmacie ed erboristerie e non sono riuscito a trovare uno shampoo “pulito”. Comunque una buona cosa è quella di controllare l’elenco degli ingredienti. I vari componenti sono elencati in ordine discendente di quantità, cioè da quello che ce n'è di più a quello che ce n'è di meno... di solito l'acqua è al primo posto e poi seguono i tensioattivi. Preferite prodotti dove, ad es. il Sodium Lauryl Sulfate non è al secondo posto, ma magari al 3° o 4° posto... vuole dire che se ce n'è ce n'è poco.
Un grosso limite dell’etichette è che pur elencando tutti i componenti (si spera!) non sono indicate le quantità.
Altro consiglio è quello di fare attenzione all’utilizzo di spugne abrasive, in quanto possono provocare piccole lesioni sulla pelle che a contatto con i tensioattivi possono irritiarsi. Utilizzare poco shampoo, l’efficacia del tensioattivo diminuisce con l’aumentare della quantità disciolta nell’acqua. Ricordarsi che la pelle dei bambini è molto delicata e la natura provvede a proteggerla e per questo non ha bisogno di eccessivo lavaggio, perché quando ci si lava troppo si eliminano anche le protezioni "naturali" della pelle e di conseguenza sarebbe buona regola usare poco sapone/shampoo. Con tutti i suoi limiti il sapone di Marsiglia è alla fin fine il prodotto che meglio soddisfa le esigenze della nostra pelle.
Di seguito riporto una tabella con il riepilogo delle principali sostanze che sarebbe meglio evitare:
Tensioattivi |
Conservanti |
Emulsionanti |
Effetti |
Sodium lauryl sulfate |
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sensibilizzanti, tossiche e disidratanti. Favoriscono la formazione di acne e forfora. |
Sodium laureth sulfate |
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effetti più contenuti rispetto al precedente. |
Ftalati |
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effetti sul sistema riproduttivo dei mammiferi |
Monoethanolamine (MEA), Triethanolamine (TEA), Diethanolamine (DEA) |
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danno origine a nitrosammine (cancerogene). sensibilizzanti, tossiche e disidratanti. Favoriscono la formazione di acne e forfora. |
nomeProdotto MEA, ... TEA, ... DEA |
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come sopra |
Ammonium lauryl/laureth sulfate |
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(dati riferiti all’ammonium sulfate) Irritante per occhi e pelle, se ingerito provoca nausea, vomito, ecc. Può provocare disturbi cardiaci |
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Kathon |
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allergizzante |
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Quaternium 15 |
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rilascia formaldeide, allergizzante |
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Imidazolidinyl urea |
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cancerogeno, rilascia formaldeide, sensibilizzante, allergizzante |
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Diazolidinyl urea |
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come il precedente ma più forte |
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Methyl paraben, Propyl paraben, Butyl paraben, Ethyl paraben, sodium metylparaben |
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intolleranze, possibili effetti a livello ormoni sessuali |
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triclosan |
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tossicità elevata in particolar modo se ingerito |
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Polyethyleneglycole (PEG), PEG6, PEG20, PEG 75 |
aumentano la permeabilità della pelle facilitando l’ingresso di sostanze irritanti, ecc. Da evitare per pelli sensibili o danneggiate |
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Propylen glycol, Butylen glycol, Polypropylene glycol |
aumentano fortemente la permeabilità della pelle, facilitando processi di sensibilizzazione |
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Ethylene glycol |
Irritante, tossico |
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Paraffine |
alcuni derivati possono accumularsi nell’organismo |
FTALATI
Il PVC (policloruro di vinile) è un materiale amorfo che per poter essere utilizzato ha bisogno di essere mescolato con altri composti che conferiscono proprietà diverse al prodotto finale, tra questi, i più comuni sono gli ftalati che vengono aggiunti per conferire flessibilità ed elasticità. Gli ftalati sono sostanze chimiche ottenute tramite la reazione di diversi alcool con l'acido ftalico, vengono definiti esteri, o in questo caso esteri ftalici.
Oltre che come additivi nel PVC vengono usati in una vasta gamma di formulazioni in Pvc e in un numero incalcolabile di prodotti per renderli idonei ai vari usi: giocattoli, cosmetici, profumi, pavimenti, pellicola per alimenti, tappezzerie lavabili, detergenti, ammorbidenti, fili isolanti, tende per doccia, bottiglie di acqua minerale, borse, parti interne di automobili, colle, deodoranti ambientali, perfino tessuti, vengono usati anche nei dispositivi medicali (cateteri per dialisi, sacche per sangue e plasma, sondini).
A seconda del tipo di alcool impiegato per produrre l'estere, si ottengono diverse proprietà per diverse applicazioni. La maggior parte degli ftalati utilizzati nel PVC flessibile sono DEHP (di-etilesilftalato) e DINP (di-isononilftalato).
Questi plasticizzanti aggiunti non entrano a far parte della catena polimerica ma si legano alla sua superficie attraverso legami deboli. Ciò determina una facile cessione degli ftalati, particolarmente accentuata in caso di stress meccanico, termico o in presenza di solventi organici quali grassi animali e vegetali. Possono essere dilavati, persi nell'aria per volatilizzazione, attaccati da microbi (per questa ragione il PVC a volte contiene biostabilizzatori costituiti spesso da metalli pesanti) o possono contaminare altri materiali per contatto. In ogni caso, gli additivi del PVC stanno contaminando l'ambiente su larga scala.
I problemi maggiori sono legati all'uso di stabilizzanti a base di metalli pesanti (bariostagno e composti di cadmio), di plastificanti a base di ftalati e di materiali ignifughi o ritardanti quali bromuri e composti a base di fosforo. Nel caso delle sacche per il sangue, la cessione dei plasticizzanti non solo è ben conosciuta, ma addirittura costituisce un fattore di merito, in quanto contribuisce a prevenire la coagulazione del plasma. È evidente che anche in questo caso la cessione dei plasticizzanti dalle sacche in PVC può costituire una fonte importante di esposizione agli ftalati in soggetti politrasfusi o emodializzati, può accumularsi a lungo andare nei tessuti, fegato, polmoni e soprattutto reni, specie nei dializzati con una funzionalità renale già compromessa.
Le esposizioni medie giornaliere dell'uomo agli ftalati sono state valutate essere intorno ai 10 microgrammi per chilogrammo di peso corporeo, il che significa 7/800 microgrammi per un uomo adulto e 6/700 microgrammi per una donna. Secondo Alberto Mantovani, del Dipartimento di sanità alimentare e animale all'Istituto superiore della sanità, gli ftalati possono disturbare con diversi meccanismi il sistema endocrino, alterando l'equilibrio fra estrogeni e testosterone, ormoni sessuali e questo avviene soprattutto nelle prime fasi della vita, interferendo sullo sviluppo dell'apparato riproduttivo maschile e femminile.
Ci sono mille volte più ftalati che pesticidi nell'ambiente, dicono gli esperti. Il DEHP, il più tossico, si ritrova oramai dovunque nell'ambiente (nei pesci dell'Atlantico, nelle uova degli uccelli marini, nei mammiferi marini e nelle piante di mais) e, secondo ricerche condotte negli USA, è sospettato di essere cancerogeno per l'uomo.
Gli ftalati sono presenti in tracce in tutti i prodotti alimentari che contengono grassi come ad esempio latte fresco e derivati, carne, pollame e uova e, quindi, sono parte integrante della nostra dieta quotidiana.
Oggi, la gran parte dei prodotti alimentari viene preconfezionata all'origine, in involucri concepiti per proteggerli e aumentarne la durata, ma anche per darne un'immagine migliore ai consumatori. L'utilizzo di materiali sempre nuovi e migliori sotto il profilo della funzionalità d'uso e della convenienza economica si è spesso accompagnato a dubbi e interrogativi rispetto alla loro sicurezza igienica. Per legge, i materiali d'imballaggio idonei a contenere prodotti alimentari devono riportare, bene evidente, l'indicazione "per alimenti" oppure il simbolo equivalente che raffigura un bicchiere e una forchetta
Tipo di materiale plastico |
Principali caratteristiche |
Principali usi alimentari |
Politene a bassa densità (LDPE) |
È impermeabile all’acqua e facilmente termosaldabile. Non resiste bene agli oli. |
Molto usato nella fabbricazione degli imballaggi plastici flessibili accoppiato con altri materiali. |
Politene ad alta densità (HDPE) |
Buona resistenza meccanica. |
Viene prodotto in forma di pellicola di spessore maggiore, come quella usata per i comuni sacchetti di plastica per la spesa o i sacchi per rifiuti. |
Polipropilene (PP) |
Buona resistenza chimica, meccanica e alle alte temperature. |
Si utilizza nella fabbricazione di vaschette termoformate e sacchetti che vengono poi riscaldati o fatti bollire. |
Polietilene-tereftalato (PET) |
Poco costoso, facilmente lavorabile e inerte con diversi alimenti liquidi. |
Si preparano bottiglie per acqua e bevande gassate, contenitori per caffè, miele e altri ancora. |
Polividen cloruro (PVDC) o Cryovac |
Simile al PVC, ma più resistente al calore. |
Si fabbricano film plastici estensibili per confezionare pane e altri prodotti secchi. Si usa anche per rivestire la carta, cellophane e altri film plastici. |
PVC (policloruro di vinile) rigido |
Insapore e inodore, poco permeabile ai gas e agli aromi. |
Si utilizza soprattutto nella fabbricazione di bottiglie, vaschette termoformate e vassoi sagomati per biscotti. |
Polistirolo (PS) |
Atossico, inodore, insapore, leggero, poco costoso e particolarmente coibente (mantiene la temperatura). |
Ideale per la conservazione di alimenti deperibili e da mantenere al freddo, come pesce, carni, gelati, yogurt. |
Poliammidi (nylon) |
Ottima barriera ai gas e agli odori, buona resistenza meccanica |
Si utilizza nella preparazione di recipienti destinati a mantenere il vuoto o l’atmosfera modificata. |
Naturalmente, il problema della sicurezza e della qualità dell'imballaggio riguarda anche l'ambito domestico. In Italia si vendono oltre 20 milioni di rotoli di pellicole estensibile all'anno e più del 90% di questa quantità è composta da PVC. L'utilizzo di questi film trasparenti per avvolgere i cibi è da anni causa di discussioni per il loro contenuto di ftalati, sostanze aggiunte al PVC per rendere elastiche ed estensibili le pellicole. Questi additivi sono solubili nei grassi e possono quindi migrare negli alimenti ricchi di lipidi o che espongono parti grasse in superficie (come il burro, i formaggi, i salumi). Una volta ingeriti, gli ftalati si accumulano nei grassi corporei, con rischi, nel lungo periodo, per il sistema endocrino e riproduttivo, per i reni e per il fegato. In Inghilterra, già dal 1996, gli ftalati sono stati banditi dalla produzione delle pellicole estensibili e il consumo si è rivolto verso film di polietilene.
In Italia, il Ministero della Salute ha limitato l'impiego degli ftalati a un massimo del 5% e lo ha vietato nelle plastiche destinate ad avvolgere sostanze grasse. Quest'ultimo provvedimento non è ancora entrato in vigore e attualmente vige solo l'obbligo di riportare un'indicazione in etichetta (spesso poco visibile) che avverte di "non applicare a contatto di alimenti a contenuto alcolico oppure conservati in liquidi oleosi o costituiti da grassi e oli animali e vegetali".
Gli ftalati non sono gli unici additivi aggiunti nelle pellicole per alimenti. Tra i plastificanti sospetti vi è anche il di-ottil-adipato (Deha), una sostanza potenzialmente tossica che molte pellicole cedono ai cibi in quantità superiore a quella che ogni giorno si può assumere senza rischi (0,3 microgrammi per chilo corporeo). Studi recenti svolti dal CSI (Certification Safety Institute) di Bollate e dal DISTAM dell'Università di Milano, hanno dimostrato che questi livelli sono abbondantemente superati conservando, per pochi giorni in frigorifero, alimenti avvolti con pellicole di PVC. In definitiva, per evitare di acquistare pellicole plastiche "a rischio di cessione" è bene:
- leggere con attenzione l'etichetta della pellicola e controllare la presenza della scritta "per alimenti" o il simbolo del "bicchiere e della forchetta";
- dare la preferenza ai film estensibili a base di polietilene, riconoscibili dalla dicitura "non contiene PVC", riportata in etichetta.
A volte, consumato un alimento, se ne conserva il contenitore con l'intenzione di riutilizzarlo. Non sempre è una buona idea, perché ogni materiale viene fabbricato per soddisfare condizioni precise, rispetto all'alimento con cui viene a contatto e al modo in cui viene conservato. Come esempio, si può considerare il caso di un gelato confezionato in una vaschetta plastica (generalmente di PVC), progettata e realizzata in modo da mantenersi perfettamente inerte e stabile a temperature molto fredde, a contatto con alimenti ricchi soprattutto di acqua. Se la stessa vaschetta dovesse essere riutilizzata per conservare cibi oleosi, come condimenti o salse, magari versati ancora caldi, verrebbero a mancare le necessarie garanzie di sicurezza. Nel caso si vogliano riutilizzare imballaggi di tipo industriale, è sempre opportuno verificare che gli alimenti da conservare siano dello stesso tipo di quelli contenuti in origine. Ecco uno schema di massima che può essere utile.
Materiale |
Non adatto per |
Adatto per |
Polietilene |
Carne arrosto |
Cibi freddi e surgelati |
|
Cibi caldi |
Cibi senza grasso o alcol |
Alluminio |
Cibi salati |
Cibi grassi |
Nel 1998 l’Unione europea aveva incaricato il CSTEA (Comitato Scientifico per la tossicità, l'ecotossicità e l'ambiente) di svolgere accurati studi sulla tossicità degli ftalati, così da sgomberare il campo, quanto più possibile, da dubbi ed ambiguità. Il lavoro del Comitato aveva confermato che l’utilizzazione di queste sostanze come plastificante dei giocattoli per bambini poteva comportare alcuni gravi rischi per la salute dei giovani utilizzatori.
Si arrivò così all’atto ufficiale della Decisione della Commissione 1999/815/CE relativa al divieto di immissione sul mercato, in via precauzionale, "di giocattoli e articoli di puericultura destinati ad essere messi in bocca da bambini d'età inferiore a tre anni e fabbricati in PVC morbido contenenti una o più sostanze quali ftalato di diisononile (DINP), ftalato di bis(2-etilesile) (DEHP), ftalato di dibutile (DBP), ftalato di dipentile (DIDP), ftalato di diottile (DNOP), ftalato di butilbenzile (BBP)" in concentrazioni maggiori dello 0,1%.
Tale provvedimento aveva in origine validità sino al marzo 2000: successive e reiterate modifiche ne hanno poi in pratica prorogato la validità sino al 2004. Evidente è comunque rimasto sino ad adesso il carattere sempre piuttosto temporaneo di tali provvedimenti.
La decisione approvata dal Consiglio dei Ministri della competitività della UE – che dovrà essere confermata dal Parlamento europeo - dovrebbe ora porre fine ad anni di ricerche, studi, "provvedimenti tampone" a scopo preventivo.
Tre ftalati - DEHP, DBP, BBP – identificati come dannosi per la salute (in particolare per il sistema riproduttivo) saranno messi al bando da tutti i prodotti per bambini, senza limiti di età.
Altri tre - DINP, DIDP e DNOP – saranno invece proibiti solo in quegli articoli per puericultura destinati ai bambini con meno di tre anni (si tratta in particolare di quegli articoli per l’infanzia destinati ad essere portati alla bocca).
La vera, grande difficoltà di interpretazione circa il grado di concreta pericolosità di tali plastificanti ha sempre riguardato tempi e modi del loro rilascio in conseguenza del normale utilizzo del prodotto (tanto più per quegli articoli che hanno un utilizzo particolare, come quelli dedicati alla suzione).
Le molte difficoltà di rilevazione scientifica relative alla "migrazione" di ftalati presenti nel PVC morbido non hanno certamente contribuito ad accelerare l’adozione di provvedimenti definitivi in grado tuttavia – è bene ricordarlo – di salvaguardare la salute dei più piccoli.
Il punto cruciale è infatti stabilire la quantità di ftalato in grado di fuoriuscire dai giocattoli (e se questa fuoriuscita sia in grado di raggiungere la cosiddetta soglia DMT, ossia dose massima tollerata). Su questo fondamentale snodo si sono animate – e ancora sicuramente si animeranno – le diatribe tra chi ha sempre giudicato troppo allarmistiche le notizie circa l’utilizzo degli ftalati e chi, al contrario, le ha valutate con la massima severità.
La possibilità di "migrazione" di alcune sostanze potenzialmente tossiche è un tema non certo trascurabile quando si parla di sicurezza dei giocattoli, e non riguarda ovviamente solo gli ftalati. A conferma di quanto detto è utile ricordare un importante contributo della normativa tecnica, proprio relativo a questo argomento.
Nel 2002 UNI ha pubblicato la norma UNI EN 71-3 "Sicurezza dei giocattoli - Migrazione di alcuni elementi", che rappresenta la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN 71-3 (edizione dicembre 1994 e successivi aggiornamenti ed errata corrige del 2000). Tale documento normativo specifica i requisiti e i metodi di prova relativi alla "migrazione degli elementi antimonio, arsenico, bario, cadmio, cromo, piombo, mercurio e selenio dai materiali che costituiscono giocattoli e da parti di giocattoli ad eccezione dei materiali non accessibili".
La norma europea, di cui UNI ha curato la pubblicazione in italiano, è stata elaborata dal Comitato Tecnico CEN/TC 52 "Sicurezza dei giocattoli". I prodotti che rientrano nell’applicabilità della norma tecnica in questione sono quelli che, tenendo conto del comportamento normale e prevedibile dei bambini, possono essere succhiati, leccati o ingoiati, e cioè:
- "tutti i giocattoli destinati a entrare in contatto con gli alimenti o con la bocca, cosmetici giocattolo e strumenti per scrittura classificati come giocattolo;"
- "giocattoli per bambini fino a 6 anni, cioè tutte le parti e i componenti accessibili con probabilità di entrare in contatto con la bocca."
La norma fissa i valori di migrazione massima per ogni elemento dai materiali giocattolo (cioè da tutti i materiali accessibili presenti nell’oggetto), e descrive i relativi metodi di prova (preparazione, prelevamento, analisi dei campioni).
Per tornare agli ftalati, recenti studi condotti dalla Technical University of Denmark non hanno fatto che confermare i giusti timori dell’Unione europea sul loro utilizzo. Negli ultimi decenni si è assistito ad una rapida crescita, nell’infanzia, di patologie respiratorie quali asma ed altre allergie, al punto che ad oggi quasi la metà di bambini in età scolare soffre – o ha sofferto – di qualche forma di ipersensibilità di origine allergica.
In particolare il rapporto dell’Università danese ha evidenziato come il rischio di sviluppare asma e allergie aumenti nei bambini esposti a plastificanti (tra i quali si segnalano appunto gli ftalati): nei luoghi in cui la concentrazione di DEHP è elevata, i bambini hanno una probabilità di sviluppare forme di asma ben tre volte superiore che in altri ambienti.
La pericolosità di questa e altre sostanze sembra pertanto sufficientemente dimostrata dal punto di vista scientifico, anche al di là di qualsiasi principio di precauzione.
Il discorso non può ovviamente dirsi concluso: le ricerche e gli studi nel settore, pur se già avanzati, continuano, ed in presenza di eventuali nuovi dati scientifici l’Unione europea è pronta a "calibrare" nuovamente i propri interventi legislativi in tema di sicurezza dei giocattoli.
Secondo Gerhard Gans (vice presidente di “Toxicological Working Group” in ECPI) per valutare gli effetti sulla salute dei plastificanti è necessario valutare il grado di esposizione a queste sostanze e descrivere chiaramente il profilo di tossicità per andare a vedere esattamente dove si collocano i “livelli-effetto". Gli ftalati non possono essere considerati cancerogeni per l’uomo. E' vero che in uno studio americano del 1980, effettuato su roditori che erano stati assoggettati ad una dieta alimentare con alti dosi di DEHP. l'esito finale è stato l'insorgenza di epatocarcinoma. Ed è vero che, sulla base di questo studio, l'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro, la IARC, ha classificato il DEHP tra le possibili sostanze cancerogene per l’uomo. Ma questo avveniva all'inizio degli anni '80. Cosa è successo dopo? Con studi successivi sono state accertate altre cose che proveremo a riassumere:
- La maggior parte delle sostanze chimiche cancerogene per l'uomo e gli animali provocano il tumore attraverso l'interazione con il materiale genetico delle cellule, ma nel caso degli ftalati è stato dimostrato che essi non si legano con il DNA e non sono perciò genotossici.
- In secondo luogo, è stato osservato che la somministrazione per via orale dei plastificanti ed altre sostanze chimiche ai roditori provoca la proliferazione nel fegato di corpuscoli citoplasmatici, noti come perossisomi, che si ritiene contribuiscano alla formazione dei tumori del fegato. Tuttavia, la somministrazione di plastificanti a specie diverse dai roditori, come ad esempio gli uistiti, (le scimmie platarrine che vivono nelle foreste amazzoniche e che hanno il metabolismo più simile a quello dell'uomo) non comporta una proliferazione di perossisomi. E a questo proposito va aggiunto che alcuni medicinali ipolipemizzanti, che causano invece questa proliferazione nei roditori, vengono utilizzati da molti anni senza effetti indesiderati sull'uomo. Queste differenze sono state evidenziate anche in esperimenti in-vitro che hanno confermato che gli ftalati favoriscono, sì, la proliferazione nelle cellule epatiche dei ratti e dei topi, ma non in quelle dell'uomo.
Gli studi più recenti, inoltre, hanno interessato topi che, attraverso l’ingegneria genetica, sono stati fatti nascere privi del recettore responsabile della proliferazione dei perossisorni. Sia pure sottoposti a potenti agenti di proliferazione, questi topi non hanno subito un ingrossamento del fegato e in essi non sono stati osservati tumori epatici. Sulla base di queste differenze di risposta tra diverse specie, e considerando l’elevatissima esposizione negli esperimenti sugli animali si può oggi dire che gli ftalati non costituiscono un rischio effettivo per l'uomo.
Questa conclusione è stata recepita anche dalla Commissione Europea che, con una decisione del 25 luglio 1990, ha stabilito che il DEHP non va classificato come sostanza cancerogena per I'uorno. Nel 1995, infine, la IARC ha pubblicato un rapporto sul processo di proliferazione dei perossisorni nel quale si afferma che gli effetti epatocancerogeni si possono considerare trascurabili per I'uorno. In merito agli effetti sulla riproduzione, si è scoperto che alcuni ftalati, a dosi rnolto elevate, possono avere conseguenze sui ratti e sui topi. In seguito a sornrninistrazione di ftalati per via orale si sono osservati effetti teratogeni e tossici per I'embrione. Ma la possibilità di estendere questi effetti all'uomo è limitata, sia a causa del livello delle dosi, sia sulla base delle notevoli differenze nella risposte delle due specie.
La Commissione della Comunità Europea ha esaminato questi studi ed a concluso che, considerando l’atrofia testicolare come il maggior sintomo indicatore di danni riproduttivi, è il ratto la specie maggiormente soggetta a questo effetto. II livello al di sotto del quale non si registrano effetti a carico dell'organismo su testicoli, epididimo e peso della prostata o effetti sul sistema endocrino causati dal DEHP in animali maschi in seguito a somministrazione orale, viene considerato 69 mg/kg di peso corporeo al giorno. Questo livello è di numerosi ordini di grandezza superiore rispetto all'esposizione calcolata per l'uomo e presente nell'arnbiente. Infatti, un calcolo realistico e prudente dell'esposizione giornaliera media del DEHP risulta di 5 microgrammi kg di peso corporeo al giorno. II raffronto tra i due dati evidenzia un margine di sicurezza per la popolazione di un ordine di grandezza pari a 14mila volte. Considerando la notevole differenza di risposta tra i roditori ed i primati, il fattore di sicurezza è in realtà anche maggiore. Se si suppone che il DEHP va a costituire da solo circa il 50% del consumo totale di ftalati, allora l’esposizione totale agli ftalati risulta intorno a 10 micrograrmmi/Kg giorno e il margine di sicurezza pari a 7.000. I primati, in effetti, appaiono più resistenti agli effetti sulla riproduzione. Un recente studio sul DEHP negli uistiti, effettuato in Giappone, mostra che con dosi ripetute fino a 2500 mg/kg di peso corporeo per 13 settimane non si sono osservate differenze nel peso dei testicoli e della prostata; non vi sono state alterazioni istopatologiche nei testicoli, nell'epididimo, nei dotti seminali o nella prostata: non si sono registrate alterazioni morfologiche nelle diverse cellule del testicolo; non sono state rilevate, infine, variazioni nei valori di testosterone o estradiolo presenti nel sangue.
Un altro campo di indagine sugli ftalati riguarda gli effetti ormonali. A causa del loro diffuso utilizzo, gli ftalati sono uno dei gruppi di sostanze chimiche maggiormente oggetto di analisi sugli effetti estrogeni, tramite sia studi in-vivo, ampiamente sperimentati, sia test in-vitro, messi a punto più di recente. Per quanto riguarda i primi, gli studi più recenti mirati alla ricerca di effetti estrogeni riguardano una serie di assay citerotrofici e di corneificazione delle cellule epiteliali della vagina. Si tratta di indagini che rilevano eventuali alterazioni degli organi riproduttivi delle femmine dei ratti che avvengono attraverso processi determinati estrogeni.
Questi studi hanno dimostrato che tutti gli ftalati di uso più comuni non provocano effetti estrogeni ed hanno inoltre accertato che i principali metaboliti degli ftalati, ovvero i monoesteri, non hanno attività estrogena. Inoltre, altri studi multigenerazionali condotti sulla fertilità non hanno fatto registrare risultati attribuibili alla modificazione ormonale. Per quanto riguarda i test in vitro, questi studi servono esclusivamente a segnalare quali sostanze andranno sottoposte ad ulteriori ricerche attraverso studi in-vivo. Non si conosce, pertanto, l'effettiva corrispondenza dei risultati di questi test alla realtà e i dati che si ricavano, inoltre, risultano soggetti a considerevoli variazioni da un laboratorio all'altro. Tuttavia, ragionando sui dati disponibili, si può affermare che la maggior parte degli ftalati si dimostra inattiva nei test in vitro. Alcuni di essi, come il DBP e il BBP fanno registrare un risultato leggermente positivo che indica una potenziale attività estrogena. Ma in altri studi questi stessi ftalati sono invece risultati privi di effetti estrogeni.
In conclusione si deve ricordare che è necessario distinguere tra rischio e pericolo. Si usa infatti una descrizione qualitativa per valutare la potenzialità di un pericolo, mentre per i rischi è necessario rapportarsi ad una valutazione quantitativa delle probabilità di accadimento riferita alle dosi utilizzate. Voglio dire che è molto importante valutare l'effettiva situazione di esposizione. Se ci basiamo su questo criterio si può concludere che una esposizione a basse concentrazioni, senza alcun potenziale di bio-accumulo, non comporta alcun rischio per gli essere umani e per l’ambiente. In tema di giocattoli, sono state pubblicate tre relazioni che parlano di possibili livelli di rischio per i neonati o i bambini piccoli, ma queste indagini non sono state confermate da altri studi effettuati in Italia e nei Paesi Bassi. In quest'ultimo Paese, anzi, è stato contestata la validità della tecnica utilizzata in questi studi per una valutazione specifica di questi aspetti. Voglio ribadire che tutti i dati disponibili sull'esposizione, scaturiti da numerosi studi condotti negli ultimi anni, già da ora non offrono nessuna prova che esista un rischio effettivo per i nostri bambini
BBP: butilbenzilftalato, ovvero uno ftalato ottenuto tramite la reazione tra alcool butilico e acido ftalico. Ha punto di ebollizione e volatilità medi. Questo ftalato si usa principalmente negli inchiostri da stampa su poliolefine come il PE e il PP.
DBP: dibutilftalato, ovvero uno ftalato ottenuto tramite la reazione tra alcool n-butilico e acido ftalico. Ha un basso punto di ebollizione e una volatilità abbastanza elevata. Questo ftalato si usa principalmente negli inchiostri da stampa. Si trova in natura nelle componenti dell'odore del levistico e del sedano.
DCE: 1,2 - dicloroetano, l'intermedio per la produzione di PVC. Viene ottenuto mediante la clorurazione diretta dell'etilene o mediante ossiclorurazione, in cui una combinazione di acido cloridrico, ossigeno ed etilene viene trasformata in DCE e acqua tramite un catalizzatore di rame. L'acido cloridrico può provenire da cracking del DCE per formare VCM, o da altri processi esterni, oppure dall'incenerimento di residui clorurati. Per produrre il DCE esistono, oppure sono in fase di sviluppo, anche altre reazioni utilizzate a livello industriale. Il DCE si usa anche come materia prima per la produzione di ammine.
DBP: dibutilftalato, ovvero uno ftalato ottenuto tramite la reazione tra alcool n-butilico e acido ftalico. Ha un basso punto di ebollizione e una volatilità abbastanza elevata. Questo ftalato si usa principalmente negli inchiostri da stampa. Si trova in natura nelle componenti dell'odore del levistico e del sedano.
DEHP: di-etilesilftalato, a volte indicato anche come DOP (di-ottilftalato), ovvero uno ftalato ottenuto tramite la reazione tra alcool etilesilico e acido ftalico. Si tratta di un prodotto oleoso con punto di ebollizione elevato, bassa volatilità e limitata solubilità in acqua. Si può facilmente incorporare nel PVC, dove agisce rendendo più morbido il materiale normalmente rigido. Il PVC plastificato con DEHP è l'unico materiale flessibile approvato dalla Farmacopea Europea per le apparecchiature di trasfusione del sangue e del plasma.
DIDP: di-isodecilftalato, ovvero uno ftalato ottenuto tramite la reazione tra alcool isodecilico e acido ftalico. Rispetto al DINP ha un punto di ebollizione leggermente più elevato e minore volatilità. Non è di uso comune.
DINP: di-isononilftalato, ovvero uno ftalato ottenuto tramite la reazione tra alcool isononilico e acido ftalico. Rispetto al DEHP ha un punto di ebollizione leggermente più elevato e minore volatilità. Si usa soprattutto per produrre giocattoli morbidi in PVC.
EDC: dicloruro di etilene, o più precisamente 1,2 - dicloroetano, vedi DCE.
PE: Per le tubature e i contenitori normalmente si usa HDPE, ovvero polietilene ad alta densità. Per gli imballaggi si usa principalmente LDPE, polietilene a bassa densità, perché è più flessibile.
PET: Polyethylene terephtalate (polietilentereftalato). Si ottiene con acido tereftalico e etilenglicole, entrambi derivati del petrolio grezzo. La produzione richiede diverse fasi, e perciò utilizza una quantità superiore di energia rispetto ad altre materie plastiche. Ha un'alta resistenza a trazione, che lo rende adatto alla creazione di fibre ('poliestere') e alla produzione di bottiglie a pressione per acqua con anidride carbonica e bevande gasate.
PP: Polipropilene. Il processo di polimerizzazione dal propilene avviene a bassa pressione, ma con catalizzatore organo-metallico. Circa il 6% della polimerizzazione va a costituire sottoprodotti di scarto che vengono estratti e inceneriti. Presenta alta resistenza allo strappo e a trazione, che lo rende adatto per la produzione di cavi e di contenitori.
PS: Polistirolo. Le materie prime che lo costituiscono sono benzolo ed etilene, che, passando per l'etilbenzene, vanno a creare il monomero stirene. Il processo di polimerizzazione avviene principalmente per contrazione, con perossidi come catalizzatori. Si usa per molti utensili da cucina e sotto forma di polistirene espanso (EPS) come materiale isolante. L'espanso o spugna viene creato iniettando dell'aria nella massa fusa, e non tramite CFC.
PU: Poliuretano. Le materie prime che lo compongono contengono cloro: il fosgene ed alcuni composti azotati. I composti azotati provengono dal petrolio grezzo e dall'azoto, e il cloro dal sale. La combinazione viene effettuata per sottrazione dell'acido cloridrico. Il prodotto finale è il risultato dell'unione di due composti, con l'eventuale aggiunta, allo stesso tempo, di agenti schiumogeni. Ciò rende possibile la produzione della spugna che si usa nei materassi e nei sedili delle auto e degli aerei. Il prodotto finale non contiene più cloro. L'acido cloridrico ottenuto nel processo viene riutilizzato per produrre VCM/PVC.
PVC: Cloruro di polivinile (Polyvinylchloride), materiale plastico composto come materia prima per il 43% da derivati del petrolio e per il 57% da sale. Utilizza perciò meno materie prime non rigenerabili e meno energia rispetto a qualsiasi altro tipo di plastica o a molti materiali 'tradizionali'. Ciò lo rende un prodotto ottimale per lo sviluppo sostenibile. Il PVC ha una vasta gamma di applicazioni, dai giocattoli alle tubature (acqua potabile e rete fognaria), fino alle sacchette trasfusionali.
PVDC: Polyvinylidenechloride, una materia plastica composta da una maggiore quantità di cloro ricavato dal sale come materia prima rispetto al PVC. Ciò conferisce delle buone proprietà di 'barriera' per conservare il gusto e l'aroma. Si impiega principalmente come imballaggio speciale per sostanze alimentari.
VCM: Cloruro di vinile monomero (Vinylchloride monomer), l'elemento fondamentale di composizione del PVC, il quale si ottiene per polimerizzazione. In genere il VCM viene ricavato tramite una reazione tra il cloro o l'HCl (acido cloridrico) e l'etilene, che va a formare DCE (dicloroetano). Esso viene trasformato tramite cracking a temperature elevate, generando VCM e HCl . Quest'ultimo viene riutilizzato nel processo produttivo. Il VCM è riconosciuto come sostanza cancerogena per l'uomo, ragione per cui nei luoghi di lavoro sono stati imposti dei severi limiti.
Informazioni tratte da:
http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/Dizionario/Supplementi01/LessicoPVC.htm
http://www.ping.be/~ping5859/It/Glos.It.html
http://www.giornaletecnologico.it/scienza/200407/15/40f5b23f04533
http://www.cucinait.com/cucinait/Educazione/QuestoMese/AltriArticoli_3865.html
http://www.qec.it/nc/nc_home.asp?IDInfo=81903
I SAPONI
Con il termine saponi senz'altra specificazione nell'industria e nel commercio si indicano i saponi semplici "comuni", ossia a base di carbossilati alcalini d'acidi grassi. Saponi e detergenti appartengono ad una classe di composti chiamati surfattanti o tensioattivi (agenti attivi in superficie), composti capaci di diminuire la tensione superficiale dell'acqua.
I primi "saponi" noti sono stati probabilmente le saponine, di derivazione vegetale e ricavate da foglie, radici, semi legnosi, bacche, cortecce. Ad es. saponine terpenoidiche si ottengono dalla radice di poligala (Polygala senega) e dalla corteccia di quillaia (Quillarja saponaria, nota come legno di Panama) mentre saponine steroidiche si ricavano da specie quali la salsapariglia (radice di Smilax) e il ginseng (radice di Panax ginseng). Si scoprì che queste sostanze formavano soluzioni saponose che solubilizzavano lo sporco e ne facilitavano l'eliminazione dagli indumenti. Ai giorni nostri saponine come quelle precedentemente descritte trovano impiego in preparazioni farmaceutiche (in particolare come espettoranti).
La più antica (3000 a.C.) formula conosciuta per la fabbricazione del sapone, rinvenuta in Mesopotamia, descrive un miscuglio formato da una parte di olio e cinque parti e mezza di potassa. I Romani conobbero il sapone solo nel IV secolo d.C., perché in precedenza usavano una pasta fatta d'olio d'oliva e pomice.
Da olio, o grasso animale, mescolati a cenere di legno di faggio si produceva un sapone molle (sale di potassio), di facile preparazione, impiegato per usi domestici fino al XIX secolo. Il sapone duro, ottenuto mescolando olio vegetale con soda ricavata dalle ceneri di alghe marine, veniva prodotto industrialmente. Spesso profumato, venduto come un articolo di lusso, venne fabbricato a Venezia, a Marsiglia e in Castiglia, a partire dal XV secolo. Il prezzo del sapone diminuì fortemente negli anni 1820-30, grazie alla produzione industriale della soda, e il conseguente miglioramento dell'igiene personale, verso la metà dell'ottocento, contribuì ad abbassare il tasso di mortalità infantile
Nel 1903, due chimici tedeschi, Hermann Geissler e Hermann Bauer, inventarono un processo per la produzione di sapone secco in polvere. Sapone liquido, surriscaldato, veniva spruzzato sotto pressione contro la parete superiore di un serbatoio, da cui ricadeva sotto forma di granelli solidi. Nel 1906 il sapone secco fu messo in commercio dalla società tedesca Henkel con il nome di Persil®. Si diffuse, a scapito delle normali saponette, grazie soprattutto ai vigorosi sforzi pubblicitari. Dagli anni trenta fu superato dai nuovi detersivi.
Il sapone dal punto di vista chimico è un sale ottenuto dalla reazione tra una base alcalina (l'idrossido di sodio più noto come soda caustica, formula chimica NaOH ) e un acido (i grassi animali o vegetali). Il processo di saponificazione, cioè la reazione chimica che trasforma il grasso in sapone, viene innescata dall'aggiunta della soda caustica, diluita in un liquido che può essere acqua, latte ma anche tè, infusi o, perché no, birra!
L'idrolisi di un estere con NaOH dà il sale di un acido carbossilico; la saponificazione a caldo in ambiente alcalino di un trigliceride (esteri del glicerolo e degli acidi grassi) dà sali di acidi grassi superiori, i saponi. È di antica data la manifattura da grasso di maiale o di bue con cenere di legna (che contiene sali alcalini quali K2CO3). Tale produzione è ricordata negli scritti di Giulio Cesare.
Saponi sono definiti i sali di metalli alcalini degli acidi grassi superiori composti da 12 a 18 atomi di carbonio disposti in una catena lineare, la funzione carbossilica è salificata con Na, K, Mg, Pb, Al, sali ammonici, ecc. Fra i saponi, abbiamo:
saponi alcalini: in genere stearato e palmitato di potassio; sono sostanze alcaline, irritanti e costituiscono i saponi comuni che non fanno schiuma in acque dure;
saponi metallici di Pb e Ca;
saponi amminici: formati da ammine di tipo amminometil-propandiolo (AMP), a contatto con acidi ricostituiscono la base e diventano realmente neutri. L'avverbio "realmente" è qui necessario in quanto la legge, con la denominazione "sapone neutro" ammette anche i saponi sodici purché esenti da alcali liberi. Questa estensione non è corretta in quanto l'alcalinità non è dovuta solo agli alcali liberi, ma anche all'idrolisi; quindi i saponi di sodio senza alcali liberi non sono realmente saponi neutri, bensì saponi con alcalinità minore.
Nell'industria saponiera, il grasso viene completamente idrolizzato a caldo con soda caustica; si aggiunge sale (NaCl) per aiutare la precipitazione del sapone (si aumenta la forza ionica degli elettroliti in soluzione, col risultato di diminuirne la "concentrazione attiva"). Dal liquido si recupera per distillazione il glicerolo, che trova largo uso come umidificatore (tabacco, farmaceutici, cosmetici; le proprietà umidificanti sono dovute ai gruppi ossidrilici che si legano con legami di idrogeno all'acqua e ne prevengono l'evaporazione). Il sapone viene purificato con acqua bollente che estrae i residui di base, alcoli, sale e glicerolo, trattato con additivi (pomice, coloranti, profumi), e infine rifuso e lavorato con appropriati stampi.
Saponificazione:
CH2O2C(CH2)16CH3 CH2OH
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CHO2C(CH2)16CH3 + 3 NaOH ---a caldo-> CHOH + 3 CH3(CH2)16CO2-Na+
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CH2O2C(CH2)16CH3 CH2OH
gliceril tristearato glicerolo sodio stearato (un sapone)
Una molecola di sapone contiene una lunga catena idrocarburica ( CH3(CH2)n ) ed un'estremità ionica (CO2-Na+). La parte idrocarburica della molecola è idrofoba (respinge l’acqua) e solubile nei composti apolari (es. le catene idrocarburiche dei grassi), mentre la testa ionica è idrofila (si lega all’acqua) e si scioglie in acqua. A causa della catena idrocarburica la molecola di sapone non può sciogliersi completamente in acqua, ed il sapone resta sospeso nell'acqua in forma di micelle, cioè di aggregati (più o meno sferici) di 50-200 molecole aventi l'estremità ionica verso l'acqua e le catene idrocarburiche rivolte verso l’interno a costituire il cosiddetto "cuore micellare".
Il pregio di un sapone sta nella sua capacità di emulsionare lo sporco "unto", in modo che lo si può sciacquare con acqua. Le proprietà emulsive sono dovute al fatto che la parte idrocarburica delle molecole di sapone si scioglie in sostanze apolari, quali una gocciolina d'olio, mentre le teste ioniche sono attratte dall'acqua, e si respingono tra di loro obbligando l'olio a rimanere sospeso in forma di microgocce di olio e di sapone.
Il principale svantaggio dei saponi è il fatto che essi formano sali insolubili con i metalli (quali Ca2+, Mg2+, Fe3+, ecc.) presenti nelle acque dure, questi sali formano dei grumi, che rendono visibile il precipitato come un anello untuoso intorno alla vasca.
2 RCOO- + Ca2+ ® (RCOO)2Ca (precipita)
Un vantaggio importantissimo del sapone è che si tratta di una sostanza biodegradabile: i microrganismi possono consumare le molecole lineari del sapone trasformandole in anidride carbonica e acqua. Il sapone viene quindi eliminato dall'ambiente.
Dopo la seconda guerra mondiale, sono stati sviluppati i detergenti, composti sintetici aventi una catena idrocarburica e un gruppo ionico del tipo solfato (O-SO3-) o solfonato (-SO3-). I primi detergenti sintetici a basso prezzo sono stati messi in commercio intorno al 1950. Si tratta di alchilbenzensolfonati (ABS) che possono essere preparati da derivati poco costosi del petrolio. L'uso dei detergenti è rapidamente cresciuto poiché possono essere usati efficacemente in qualsiasi tipo di acqua (non danno precipitati con le acque dure) e costano poco. Hanno rapidamente soppiantato il sapone diventando gli agenti pulenti più diffusi. Un problema dei detergenti del tipo suddetto è che essi attraversano gli impianti di trattamento delle acque di scarico senza essere degradati dai microrganismi presenti. La degradazione è invece necessaria per il trattamento delle acque sottoposte a depurazione. In caso contrario i fiumi e i corsi d'acqua di molte località risulterebbero inquinati di schiuma di detergente e alla fine i detergenti troverebbero il modo di arrivare nelle acque potabili di numerosi centri abitati. Il motivo della persistenza di questi composti è rappresentato dal fatto che gli enzimi batterici, in grado di degradare i saponi a catena lineare e il laurilsolfato di sodio (SLS), non sono in grado di distruggere i detergenti ad alto grado di ramificazione come gli ABS.
Non fu difficile scoprire che gli enzimi batterici erano in grado di degradare soltanto una catena di atomi di carbonio contenente al massimo una ramificazione e numerosi enti pubblici e stati bandirono il commercio dei detergenti non biodegradabili. Questi furono sostituiti nel 1966 da nuovi detergenti caratterizzati da biodegradabilità che presero il nome di alchilsolfonati lineari (LAS).
I saponi sono composti surfattanti o tensioattivi (agenti attivi in superficie), capaci di diminuire la tensione superficiale dell'acqua. La gran parte dei saponi sono sali di tipo alcalino o d'ammonio o di etanolammine (HOCH2CH2NH2) d'acidi carbossilici. Si fa notare che i "classici" alchilcarbossilati di acidi grassi rappresentano i cosiddetti “saponi semplici”, mentre altri carbossilati contenenti svariati gruppi funzionali (es. -O-, -NH-, -(C=O)-NRR', ecc.) costituiscono i “saponi modificati”.
I metodi classici per fare il sapone in casa sono due: a freddo o a caldo.
Nel primo, più semplice e adatto ai principianti, si lascia che il semplice calore, sprigionato dalla reazione chimica della soda con il grasso, porti a compimento la saponificazione. Il sapone ottenuto con il metodo a freddo ha bisogno di un tempo di "maturazione" di circa quattro settimane per esaurire il processo di trasformazione e per assorbire il liquido.
Nel metodo a caldo, il saponiere interviene, invece, con una fonte di calore esterna (bagnomaria, forno… ) in modo da accelerare la reazione chimica. Il sapone con il metodo a caldo è pronto più in fretta ma ha una consistenza molto più "rustica" ed irregolare del sapone a freddo.
Da un punto di vista industriale la fabbricazione dei saponi vanta un'antica tradizione ed è operazione tipicamente discontinua, ma si vanno sempre più affermando processi più adatti a grandi produzioni di tipo continuo. Verranno descritte le fasi saliente della produzione industriale dei saponi, senza entrare nei dettagli tecnico-impiantistici.
Processi discontinui: I metodi industriali non continui per produrre sapone seguono tutti uno standard operativo comprendente fondamentalmente le fasi di saponificazione, salatura, cottura, liquidazione e finitura.
Saponificazione. Si compie sotto agitazione in caldaie scaldate a fuoco diretto o a vapore, agitando la miscela, portata a fusione, di grassi e cariche (colofonia, tallolio raffinato, silicati alcalini ed altro) mentre le si aggiunge gradatamente alcali caustico in piccolo eccesso rispetto alla quantità calcolata sulla base del numero di saponificazione (quantità analitica di base necessaria per la completa saponificazione) dei grassi trattati. Mantenendo la temperatura sui 100 °C l'operazione dura 3÷4 h, mentre si compie in pochi minuti sotto pressione, usando alcali concentrato e scaldando a circa 250 °C.
Finita l'operazione si può lasciar raffreddare la massa in modo che la liscivia venga inglobata dal sapone. In tal caso si ottiene un prodotto piuttosto scadente usato come sapone marmorato o da "impasto".
Salatura. Dopo saponificazione la massa prodotta è una soluzione colloidale che può lasciar staccare il sapone dalla liscivia per salatura, effettuata sfruttando l'economico cloruro di sodio (sale da cucina). In salatura la glicerina si ripartisce tra le due fasi, con prevalente passaggio in liscivia. La glicerina viene successivamente ricuperata e destinata ad altre industrie (come le farmaceutiche e quelle di esplosivi).
Cottura. Dopo separazione del grosso della liscivia il sapone viene riportato e mantenuto a fusione per qualche tempo: così si separa altra liscivia ed il nuovo sapone risulta più denso ed omogeneo.
Liquidazione. Ancora più omogeneo diventa il sapone se dopo cottura gli si aggiunge a caldo soluzione diluita d'alcali per riportarlo temporaneamente allo stato di sol (soluzione colloidale in cui un solido è disperso in un liquido) facendo seguire l'operazione da graduale raffreddamento. Il prodotto è noto come sapone levato o "liquidato".
Finitura. Al sapone levato si possono mescolare emollienti, coloranti, profumi, antisettici ed altri additivi finalizzati ad usi specifici. Nei saponi duri "da bucato", già importantissimi un tempo ma poco richiesti attualmente, si introducono anche varie cariche minerali per renderli corposi ed economici.
Dopo le aggiunte il sapone viene passato a formatura dei prezzi marchiati e poi ad imballaggio.
Processi continui: adottando processi continui per fabbricare saponi non solo si aumenta la produzione industriale abbassando i costi ma si arriva anche a garantire automaticamente costanza di caratteristiche ai prodotti. Le industrie del settore (Unilever, Monsavon, ecc.) hanno sviluppato specifici progressi in questo campo: con impianti di tipo <<Sharples>>, uno dei più diffusi e potenti, si arriva a produrre oltre 50 tonnellate di sapone all'ora.
I vari saponi presenti in commercio debbono riportare in etichetta la lista degli ingredienti. La lingua ufficiale degli ingredienti cosmetici è un curioso miscuglio di termini latini e anglo-latini. Esiste inoltre un elenco internazionale (detto INCI) al quale tutti i produttori, nell'indicare le sostanze dei loro preparati, devono attenersi.
Ad esempio, i saponi fatti con l'utilizzo dell'idrossido di sodio recano la dicitura sodium seguita da quella dell'olio che è stato saponificato. Sodium palmate, sodium cocoate, sodium olivate vuole dire "presenza di olio di palma, cocco e oliva saponificati". Il dosaggio viene indicato in ordine decrescente: leggere sodium palmate, sodium olivate vuole dire che, in quel sapone, è maggiore la quantità di olio di palma rispetto a quella di olio di oliva. Per i saponi fatti in prevalenza di grasso animale la dicitura è sodium tallowate (tallow, in inglese, vuol dire sego). I saponi liquidi fatti con l'idrossido di potassio recano invece la scritta potassium palmate eccetera.
I grassi non saponificati devono essere elencati con il nome botanico della pianta da cui sono estratti: helianthus annuus (girasole), prunus dulcis (mandorle), persea gratissima (avocado), butyrospermun parkii (karitè) e così via.
Gli oli essenziali vengono indicati con il nome botanico della pianta dalla quale sono estratti, gli additivi invece con il nome latino (ad esempio, lact per il latte, mel per miele). Per i coloranti si ricorre ad un codice numerico preceduto dalle lettere CI che stanno per Colour Index. Quanto vengono utilizzate fragranze sintetiche, compare la generica scritta "profumo”.
Va detto che in commercio si trovano ottimi saponi, che la legislazione in materia è molto rigorosa riguardo le norme igieniche di produzione e la composizione (come per gli alimenti) ma che moltissimi prodotti vengono spacciati per “naturali” quando di naturale hanno ben poco. Il punto è che nessuno si azzarda, anche in questo campo, a tentare di definire ciò che è naturale da ciò che non lo è. Per questo è importante che chi acquista sia in grado di valutare ciò che sta comprando sia in termini di qualità che, di conseguenza, di valore e di prezzo.
Spessissimo si trovano saponi “naturali” (soprattutto sulle bancarelle dei mercatini) che portano diciture a caratteri cubitali: “SOLO PURO OLIO DI COCCO”. L’olio di cocco è uno degli ingredienti più usati per la saponificazione perché fa una bella schiuma; il problema è che quest’olio può seccare e irritare la pelle e quindi nella ricetta la sua presenza non dovrebbe essere superiore al 25%. L’olio di palma viene usato in grandi quantità perché costa poco e produce un sapone duro e compatto ma non ha particolari proprietà. Bisogna poi aggiungere che una buona parte delle foreste pluviali abbattute viene sostituita da piantagioni di palme da cui si trae l’olio di cui sopra. Unendo a ciò il trasporto e i dubbi circa le condizioni di lavoro di chi lo produce mi sembra che l’olio di palma abbia un bello zaino ecologico abbondante.
I TENSIOATTIVI
Una definizione, semplificata ma esauriente, è la seguente: sostanze ad attività detergente, in grado di “combinarsi” con le particelle di grasso (per es. lo sporco che si accumula sui capelli) e di asportarle disperdendole nell’acqua di risciacquo.
I tensioattivi, in altre parole, sono una vasta categoria di “saponi”, di per sé utili al fine di detergere, asportare lo sporco-grasso che si è accumulato su una superficie, grazie alla loro proprietà di rendere più “bagnante” e quindi più “pulente” l’acqua applicata a detta superficie. Queste sostanze sono spesso anche schiumogene, nel senso che provocano la formazione di schiuma. Il primo tensioattivo usato come detergente è stato il comune sapone (sale alcalino di acido grasso). In natura esistono sostanze tensioattive note come “saponine” in quanto, sbattute con acqua, producono schiuma. Sono ben note le saponine della Saponaria e della Quillaja (legno di Panamà), tutte purtroppo irritanti per la pelle. I tensioattivi sintetici cosiddetti “anionici”(per esempio SLS e SLES), sono quelli maggiormente usati a scopi puramente detergenti.
La struttura di un tensioattivo è formata, in genere, da un gruppo idrofilo e da un gruppo lipofilo.
Gruppo idrofilo: parte della molecola, avente carica positiva o negativa, che presenta una particolare affinità per la molecola di acqua. Ciò è dovuto al fatto che la molecola dell’acqua presenta una polarizzazione negativa a livello dell’atomo di ossigeno ed una positiva a livello degli atomi d’idrogeno, quindi l’ossigeno viene attratto da cationi mentre l’idrogeno viene attratto da anioni.
Gruppo lipofilo: parte organica della molecola affine ai grassi che tende a sciogliersi in essi e nelle sostanze organiche in genere e quindi a bagnare le superfici unte.
I tensioattivi si distinguono in saponi e tensioattivi sintetici (anionici, cationici, non ionici e anfoteri).
anionici, presentano il gruppo idrofilo con carica negativa, i loro limiti d'impiego risiedono nella sensibilità alle cariche di segno opposto (che possono favorire la precipitazione), ed al pH (per quanto riguarda la dissociazione). I tensioattivi anionici sono i più utilizzati, ricordiamo i saponi, alchilsolfati, trietanolammina, lipoproteine. Hanno un forte potere detergente, emulsionante, battericida, schiumogeno ma sono molto aggressivi, può essere utile nel soggetto seborroico (per la rimozione delle squame), ma può indebolire la struttura del fusto pilifero. I preparati a base di trieatonolammina possono inoltre sensibilizzare la cute
- rientrano in questo gruppo i saponi
- acidi carbossilici, questi a basso pH non presentano una carica negativa netta, questa aumenta con l’aumentare del pH.
- esteri solfonici e solfati: sono caratterizzati dall'avere un nucleo solforico (O-SO3-) o solfonico (R-SO3-) legato alla catena alifatica. Il più noto fra questi esteri, è il laurilsolfato-sodico (SLS) o sodio-dodecilsolfato (vedi sinonimi). Questi saponi solfonici non risentono come gli altri del pH e della durezza delle acque (vanno bene anche con acqua di mare) in quanto tanto l'acido che la base da cui sono formati, sono forti.
- solfonati: sono alcani o alchil-aril solfonati; nel secondo caso, la catena alchilica (3 o 7 atomi di carbonio) legata all'anello permette di equilibrare le caratteristiche altrimenti scarsamente lipofile dll'anello aromatico.
cationici: presentano il gruppo idrofilo con carica positiva ed hanno limiti analoghi ai tensioattivi anionici. Questi composti non presentano una carica positiva netta a pH elevato, mentre aumenta col diminuire del pH.
Vi appartengono i sali di ammonio quaternario, anno potente azione detergente e battericida, usati spesso come antisettici. Sono i più importanti in quanto la loro attività come tensioattivi produce anche un'azione disinfettante sono aggressivi e possono sensibilizzare la cute. Queste sostanze, fissandosi all'interfase tra la superficie della cellula batterica ed il liquido extracellulare, modifichino la permeabilità della membrana producendo una lisi parziale, con conseguente liberazione di materiale endocellulare. Ricordiamo il benzalconio cloruro, usato in soluzione allo 0.1%, come disinfettante; cetiltrimetilammonio cloruro noto anche come cetrimide; cloruro di cetil-piridinio noto con il nome registrato CEPACOL; benzetonio cloruro.
non ionici: sono ottenuti accoppiando la parte apolare ad una funzione non ionizzabile ma con caratteristiche polari. il gruppo idrofilo non presenta una carica netta, esempio il sorbitolo con acidi grassi. Hanno forte potere emulsionante, ma possono favorire lo sviluppo di batteri se sono già presenti sul cuoio capelluto.
- eteri: contengono una catena poliossietilenica (R-O-(CH2CH2O)n-H) direttamente legata alla catena apolare, oppure con interposto un nucleo aromatico.
- esteri: contengono una catena poliossietilenica ma con una funzione carbossilica invece che alcolica; citiamo, per es.,il glicerilmonostearato, più propriamente un poliolio. Altri polioli sono gli exitani, nei quali il tensioattivo si forma esterificando gli ossidrili con acidi grassi. I più noti tensioattivi di questo tipo sono gli SPAN (sorbitan-mono-oleato, sorbitan-mono-stearato, sorbitan-mono-palmitato, sorbitan-di-oleato, ecc.; quelli con due catene sono più idrofili): contraddistinti da numeri; ad es. SPAN 20, 40, 60, 80 ai quali corrisponde una o due catene di acido grasso ed il tipo di acido grasso. Sempre tra i tensioattivi con legame estere, troviamo composti in cui la parte idrofila è costituita da uno zucchero esterificato con un acido grasso; si ottengono così tensioattivi con sapore meno sgradevole e adatti per alimenti e preparazioni faramaceutiche orali.
- eteri-esteri: sono composti simili agli SPAN, dove gli ossidrili non impegnati vengono condensati con ossido di etilene, formando quindi un legame etere oltre a quello estere tipico degli SPAN. Queste sostanze note come polisorbati (il nome deriva dalla contrazione del nome chimico: poliossi-etilen-sorbitan-mono-stearato), prendono il nome di TWEEN, e sono gli unici a poter essere usati per preparazioni iniettive in quanto non pirogeni, non emolitici, non irritanti. Anche per i TWEEN vale la distinzione in base ai numeri 20, 40, 60, 80, ma in più, troviamo anche numeri intermedi quali 21, 43, ecc., per indicare la presenza o meno di una seconda catena di ac. grasso apolare ed un numero "n" relativo alla/e catene poliossietileniche.
- copolimeri tra poliossietilene e poliossipropilene: PEG-PPG-PEG = Pluronics, PPG-PEG-PPG = Poloxaleni; questi tensioattivi (PEG = polietilenglicoli, PPG = polipropilenglicoli) hanno notevole affinità per la fase acquosa e vengono utilizzati per scopi particolari, ad es., per ottenere detersivi a "schiuma frenata" per lavatrici.
anfoteri: la carica elettrica del gruppo idrofilo cambia al variare del pH. La carica è positiva in ambiente acido, mentre diventa negativa in ambiente alcalino, ricordiamo i betainici e imidazolici. Hanno un buon potere detergente ed emulsionante pur essendo meno aggressivi degli altri. In particolar modo i betanici specie se tamponati con acido lattico sono particolarmente rispettosi del mantello idrolipidico. Sono inoltre battericidi e producono schiuma.
emulsionanti naturali: come le saponine estratte da radici e corteccia di Saponaria. Sono poco aggressivi ma poco schiumogeni
Tensioattivi contenenti gruppi amminici (derivanti dall’ammoniaca) quali Monoethanolamine (MEA), Triethanolamine (TEA), Diethanolamine (DEA), penetrando nella pelle possono dar luogo alla formazione di nitrosamine (sostanze cancerogene) e a loro depositi residuali. Si tratta di acidi grassi di sintesi o ricavati dall'olio di cocco utilizzati come emulsionanti e/o schiumogeni. Presenti in cosmetici, detergenti, shampoo e condizionatori, queste sostanze si trovano combinate sia fra loro, sia con altri tensioattivi o emulsionanti e sono facilmente assorbite dalla pelle. Sono inoltre sensibilizzanti, tossiche e disidratanti. Favoriscono la formazione di acne e forfora.
Appartengono a questa categoria:
Cocamide DEA, Oleamide DEA, Lauramide DEA .
Cocamide TEA, Oleamide TEA, Lauramide TEA .
Cocamide MEA, Oleamide MEA, Lauramide MEA .
Linoleamide DEA
Myristamide DEA
Stearamide DEA
DEA-Cethyl Phosphate
DEA-Oleth-3 Phosphate
TEA-Lauryl Sulfate
Thiethanoamine
Proprietà dei tensioattivi:
abbassamento della tensione superficiale: e un gas viene raffreddato, l’energia cinetica (energia legata al movimento) delle molecole diminuisce, quando il movimento delle molecole raggiunge un livello sufficientemente basso, le forze attrattive intermolecolari provocano la loro condensazione formando un liquido. Nei liquidi polari (le molecole del liquido presentano una polarizzazione, in una parte della molecola prevale la carica negativa mentre nell’altra parte prevale la carica positiva) si generano delle forze d’attrazione fra i poli positivi e negativi delle varie molecole e si formano legami dipolo-dipolo. Nei liquidi apolari (le molecole non presentano variazioni di carica) le forze attrattive intermolecolari sono dovute alla presenza delle forze di London (originano dal movimento degli elettroni). Maggiori sono queste forze di legame maggiore è il punto di ebollizione di un liquido; l’acqua è un liquido polare, un alcool è meno polare, la benzina è praticamente apolare. Un liquido polare non si miscela con uno apolare.
La molecola d’acqua presenta una polarizzazione negativa a livello dell’ossigeno e positiva a livello dell’idrogeno, ciò fa si che l’ossigeno di una molecola attragga l’idrogeno di un’altra molecola, si crea un legame dipolo-dipolo detto legame idrogeno.
Una molecola all’interno di un liquido subisce attrazioni simmetriche da parte delle molecole che la circondano, mentre le molecole che si trovano sulla superficie, sono attratte solo verso l’interno del liquido e l’area superficiale del liquido tende ad un valore minimo. Questo comportamento spiega la forma sferica delle gocce di un liquido. La tensione superficiale è la misura di questa forza di superficie che agisce verso l’interno, forza che deve essere superata per espandere l’area superficiale.
La tensione superficiale dipende sia dalla natura delle sostanze, e cioè dalla struttura delle molecole che le costituiscono, sia dalla temperatura e dalla pressione. Con l'aumentare della temperatura la tensione superficiale dei liquidi diminuisce, fino ad annullarsi alla temperatura critica del liquido considerato, oltre la quale, esso può esistere solo allo stato gassoso (al di sotto di questa temperatura esiste invece il vapore, aeriforme condensabile per semplice aumento di pressione).
I tensioattivi abbassano la tensione superficiale dell'acqua attenuando o rompendo i legami idrogeno in quanto la testa polare si dispone verso l’interno e quella apolare verso l’esterno.
Potere schiumogeno: le molecole di tensioattivo tendono ad accumularsi alla superficie del liquido, con la parte polare rivolta verso l'interno, e la parte idrocarburica (idrofoba) rivolta verso l'esterno: questo determina un abbassamento della tensione superficiale, in quanto le forze intermolecolari agenti tra le catene idrocarburiche sono più deboli rispetto a quelle tra le molecole d'acqua. Di le forze che impediscono alla superficie di ampliarsi vengono meno, per cui risulta facilitata la formazione di schiuma, che consiste appunto in un aumento, per mezzo dell'agitazione meccanica, della superficie libera del liquido, che può così inglobare quantità notevoli di aria sotto forma di bolle. Le bolle di gas vengono a galla per spinta idrostatica e si dissolvono lentamente a contatto con l'ambiente gassoso esterno. Esse concorrono alla detergenza inglobando la lordura, ma un eccessivo schiumaggio provoca inconvenienti facilmente verificabili.
Potere bagnante (umettante): il fenomeno della bagnabilità, riveste significativa importanza nella cosmetica, in particolar modo nella preparazione di prodotti reidratanti, in quanto il composto deve stendersi e lasciare una sensazione d’idratazione della pelle, di fresco, di bagnato; il più delle volte la pelle non è stata reidratata ma è ricoperta da una pellicola che trattiene l’acqua sulla sua superficie.
Se mettiamo delle gocce d’acqua su di una superficie ricoperta da teflon (materiale antiaderente delle pentole) queste scivolano su di essa senza espandersi ossia senza bagnare la superficie. Se aggiungiamo del detersivo l’acqua si espande sulla superficie bagnandola e ciò è dovuto all’abbassamento della tensione superficiale dell’acqua grazie al tesioattivo che fa da collegamento fra un materiale apolare (il teflon) ed uno polare (l’acqua). Teniamo presente che con opportuni tensioattivi già a concentrazioni dello 0.01% la tensione superficiale dell’acqua viene ridotta del 70%.
Potere emulsionante: una emulsione è la finissima dispersione di un liquido in un altro, nel quale è insolubile; ad es. acqua-olio; le emulsioni sono sistemi dispersi, cioè eterogenei, costituiti da due fasi liquide immiscibili tra loro.
i tensioattivi favoriscono la formazione di emulsioni, in quanto, abbassando la tensione interfacciale tra i due liquidi, permettono che si estenda la superficie di contatto fra le due fasi, con formazione di un gran numero di goccioline di uno dei due liquidi disperse nell'altro.
Potere detergente: è un fenomeno strettamente collegato ai precedenti. La detergenza è quell'operazione mediante la quale viene allontanato dai tessuti (o dalla superficie di altri materiali), lo sporco che vi si accumula soprattutto a causa di un velo di grasso che aderisce fortemente sulla parte da pulire. Il meccanismo della detergenza è piuttosto complesso in quanto ad esso concorrono diversi fattori, e precisamente: l'azione meccanica, l'azione della temperatura e l'azione del detergente. L'azione del detergente è dovuta all'abbassamento della tensione interfacciale tra i due liquidi (l'acqua di lavaggio e il grasso aderente sul tessuto) e di quella tra l'acqua di lavaggio e la superficie da pulire: questo determina una modifica dell'angolo di contatto grasso-solido, la parte grassa tende a rigonfiarsi e a sollevarsi intorno ai margini per la diminuzione delle forze di adesione tra le due fasi; quando l'angolo diventa maggiore di 90°, è possibile il distacco delle particelle di unto dalla superficie. La spiegazione di tale effetto risiede nella particolare azione del tensioattivo, che si dispone con la parte idrofoba nell'untume, in cui è solubile la catena idrocarburica, e con il gruppo idrofilo nella fase acquosa: in questo modo diventa possibile distaccare dalla superficie dell'oggetto da detergere il sudiciume grasso che, intrappolato nelle micelle, rimane disperso nell'acqua di lavaggio, e infine allontanato per azione meccanica.
L'azione favorevole della temperatura sul meccanismo della detergenza può essere spiegata se si tiene conto che la tensione superficiale dei liquidi diminuisce con l'aumentare della temperatura.
Potere battericida: in generale, i tensioattivi hanno azione battericida (variabile a seconda che agiscano su Gram+ o Gram-) ma non sporicida. Molto efficaci sono i tensioattivi ionici e quelli clorurati. Di seguito è riportata una tabella con l’indicazione del potere battericida di tre tensioattivi. Il valore di diluizione è quello necessario per uccidere il batterio, maggiore è tale valore maggiore è il potere battericida del prodotto.
Benzalkonium chloride Cetrimonium Chloride Laurtrimonium Chloride
Staphylococcus aureus 1:500000 1:4000 1:50000
Hyperacide Corynebacterium 1:500000 1:5000 1:50000
Bacillus Subtilis 1:250000 1:4500 1:50000
Streptococcus faecalis 1:100000 1:4000 1:4000
Escherichia coli 1:10000 1:1000 1:3800
Effetti tossicologici dei tensioattivi
“Il volume di informazioni sulla compatibilità della pelle con i tensioattivi origina da studi che utilizzano animali, in particolare i conigli. Sicuramente, le informazioni più rilevanti sulla loro compatibilità può essere derivata da studi dermatologici con volontari dopo che è stata effettuata una attenta valutazione sullo stato di salute. Questo tipo di studi sono la metodologia di scelta per la valutazione della compatibilità della pelle con i tensioattivi poiché vengono eseguiti nelle normali condizioni di esposizione uso-correlate. In contrasto con questo approccio sono gli studi relativi all’irritazione della cute che utilizzano cavie animali allo scopo di identificare e classificare i tensioattivi secondo normative nazionali ed internazionali, come la Direttiva EC 67/548. Questi studi vengono effettuati per individuare il potenziale rischio di una sostanza chimica nel causare irritazione o danneggiamento alla pelle in condizioni di test estremamente severe, poiché danno preziose informazioni in caso di contatto accidentale con sostanze pure (non diluite). Queste condizioni portano frequentemente ad una classificazione svantaggiosa, soprattutto per i tensioattivi.”
Uno dei principali impieghi dei tensioattivi è nei prodotti cosmetici. Durante questo utilizzo, il contatto intensivo con la pelle è inevitabile o persino deliberato quando usato in modo diretto. Inoltre non si può escludere il contatto con la membrana della mucosa dell’occhio. Pertanto, l’aspetto della compatibilità locale merita particolare attenzione nella valutazione tossicologica dei tensioattivi usati nei prodotti cosmetici.
Compatibilità con la pelle
Gli effetti dannosi dei tensioattivi sulla pelle si manifestano con secchezza, ruvidità e desquamazione. Inoltre, si possono sviluppare i sintomi dell’infiammazione (arrossamento, edema), che nei casi più gravi possono portare alla completa distruzione del tessuto. La pelle viene sgrassata per la capacità più o meno marcata dei tensioattivi di emulsionare i lipidi, rimovendo quindi parzialmente o completamente questi lipidi o alterando la loro struttura macromolecolare. In particolar modo la rimozione dei lipidi dello strato corneo porta ad una alterazione della funzione barriera della pelle e conseguentemente ad un aumento della permeabilità nei confronti di sostanze chimiche e alla perdita di acqua.
Dal momento che i tensioattivi anionicihanno grande importanza economica, sono i più studiati. I tensioattivi anionicipossono provocare edema della pelle e di conseguenza, facilitano il trasporto di sostanze verso gli strati inferiori della pelle dove possono essere stimolate reazioni infiammatorie. La reazione dei tensioattivi con la proteina disgrega le proteine dell’epidermide e porta alla loro denaturazione. Queste alterazioni nei componenti della matrice hanno effetto sulla robustezza della pelle e, insieme alla delipidizzazione e alla secchezza, sono una ulteriore causa dell’aumento della ruvidità della cute.
Opdyke, ha trovato una potenziale diminuzione dell’irritazione per gli alchileterosolfaticon un maggiore grado di etossilazione (presenza del gruppo -(OCH2CH2)n- ). L’effetto dell’allungamento della catena alchilica nei tensioattivi anionici, è stato analizzato in differenti campioni di test per i saponi, gli alchilsolfati, gli alchilsolfonati e gli alchil-benzenisolfonati, come pure per le a-olefine solfonate. E’ possibile stabilire in ogni caso che composti con la catena laterale satura di 10-12 atomi di carbonio esercitano un’azione più marcata ed hanno il più alto potenziale di danno.
Quando vengono riassunti i test di compatibilità sulla pelle per le classi più importanti di tensioattivi anionici, risulta evidente come i prodotti puri debbano essere considerati come sostanze fortemente irritanti. Anche a concentrazioni del 10% ci si deve aspettare reazioni da moderate a forti. In ogni caso, a concentrazioni inferiori all’1%, che è il range corrispondente ai dosaggi normalmente utilizzati nei detergenti, è stata osservata solo una leggera irritazione.
I tensioattivi non ionici hanno una buona compatibilità con la pelle ai dosaggi comunemente utilizzati. Gli alchilfenoli etossilati anche a concentrazioni superiori al 25% determinano solo deboli reazioni sulla pelle. In particolare i tensioattivi non ionici recentemente prodotti, di tipo alchil-poliglucosidico, sono considerati molto delicati. Sebbene siano stati riportati studi con gli alcoli etossilati in cui si era riscontrato un forte effetto irritante, bisogna considerare che in tali studi sono state utilizzate concentrazioni di gran lunga superiori ai livelli di normale esposizione per i consumatori.
Indipendentemente dalla loro struttura i tensioattivi cationici possono causare severi danni alla pelle a concentrazioni elevate, mentre alle concentrazioni normalmente usate per l’applicazione sono generalmente ben tollerati.
Compatibilità con la Membrana delle Mucose
La possibilità di contatto accidentale dei tensioattivi con gli occhi durante l’utilizzo di prodotti cosmetici non può essere trascurato. In ogni analisi sulla compatibilità con le mucose, una in particolare deve essere considerata più delle altre: la membrana della mucosa dell’occhio. Inoltre bisogna considerare la mucosa della bocca, del tratto gastrointestinale superiore ed inferiore come pure del tratto urogenitale.
In generale, gli effetti dei tensioattivi sulle mucose si basano sugli stessi meccanismi che sono stati descritti nel paragrafo sulla compatibilità con la pelle. Particolari caratteristiche della fine struttura delle mucose, come l’assenza di
cheratina, porta ad una sensibilità significativamente più elevata di questi tessuti verso le sostanze chimiche.
Le sostanze irritanti che vengono a contatto con l’occhio causano arrossamento dovuto all’aumento della circolazione sanguigna nella congiuntiva, con vasodilatazione. Ciò può infine portare a danneggiamento delle pareti cellulari accompagnata da emorragia.
In relazione alla severità degli effetti, può aversi edema più o meno marcato o la chiusura riflesso-indotta della palpebra, seguita da lacrimazione e secrezione. Se il grado di irritazione è basso, si sviluppa un danno epiteliale della cornea che può essere visualizzato solo con speciali tecniche (coloranti, microscopio con lampada a fenditura) e che è generalmente reversibile. Nei casi più gravi gli esiti portano a opacità irreversibile della cornea e perciò inducono un indebolimento della vista.
Una relazione tra struttura ed attività con particolare riferimento alla lunghezza delle catene alchiliche dei tensioattivi anionici, riguardo alla compatibilità della pelle, è stata anche messa in evidenza per la compatibilità con la membrana delle mucose. Riguardo a ciò, il massimo grado di irritazione si ha con lunghezze di catena di C10-14 come esemplificato per gli n-alchilsulfonati.
Riguardo alla concentrazione limite dei tensioattivi anionici per cui è possibile avere effetti indesiderati agli occhi, si può affermare che la concentrazione più alta che è possibile tollerare senza avere significativi effetti dannosi è certamente al di sotto dell’1%. Secondo una studio, infatti, il livello più basso testato che ancora mostrava qualche effetto avverso è stato specificatamente l’1%. Sebbene il potenziale di irritazione delle differenti classi di tensioattivi si
estende in un ampio range, si può concludere che la compatibilità con la membrana delle mucose decresce nel seguente ordine: tensioattivi non ionici > anionici > cationici.
Sensibilizzazione
A parte l’irritazione cutanea, le sostanze chimiche possono causare allergie in seguito al contatto con la pelle o le mucose. Lo sviluppo di una forma allergica è dipendente da alcuni requisiti indispensabili. Un fattore essenziale è la predisposizione individuale, che è prevalentemente determinata geneticamente.
Una circostanza supplementare importante è l’estensione del danno al tessuto nel punto di contatto con la sostanza chimica (infiammazione), che favorisce la sensibilizzazione. Il potenziale di sensibilizzazione di una sostanza è anche di importanza determinante. Per prodotti con basso peso molecolare, questo potenziale dipende dalle loro proprietà chimiche. Molecole di piccole dimensioni sono di per se stesse incapaci di scatenare una reazione del sistema immunitario. Diventano attive immunologicamente dopo essersi legate a proteine endogene. Dal momento che la maggioranza dei tensioattivi può solo formare legami deboli e reversibili mediante interazioni idrofobiche e elettrostatiche, questo requisito indispensabile non viene soddisfatto.
Una volta che l’organismo si è sensibilizzato verso una determinata sostanza chimica, contatti ripetuti con tracce di queste sostanze possono provocare reazioni allergiche che interessano in particolar modo la pelle e l’apparato respiratorio. Tipici sintomi sono: prurito, eczema, rinite e asma bronchiale.
I tensioattivi anionici e i prodotti contenenti tensioattivi sono stati testati per le loro proprietà sensibilizzanti da numerosi laboratori senza individuare un significativo aumento di rischio, ma è stato riportato un caso in cui un tensioattivo anionico era stato sospettato di causare allergia da contatto. Nel 1966, in Norvegia, dopo l’introduzione sul mercato di un detersivo per piatti liquido contenente alchil etero solfati, erano stati riscontrati parecchi casi di dermatite da contatto nelle casalinghe.
Gloxhuber e Walker dimostrarono che gli 1,3-sultoni insaturi e i clorosultoni erano i responsabili di queste reazioni allergiche e non i tensioattivi inizialmente accusati. Questi composti sono noti per essere potenti allergeni e si erano così formati dai prodotti durante lo sbiancamento degli alchil etero solfati con l’ipoclorito. In seguito con la modifica del processo di produzione questi problemi furono risolti.
Per quel che riguarda i tensioattivi non ionici non esiste alcuna prova sull’aumento del potenziale di sensibilizzazione. Allo stesso modo si comportano la maggioranza dei tensioattivi cationici, sebbene alcuni, che sono capaci di formare complessi stabili mediante la formazione di coppie ioniche con i gruppi anionici delle proteine, si sono rivelati essere allergenici.
In generale, è stato stabilito che nessun aumento di rischio di allergia per il consumatore origina dai tensioattivi che sono presenti nei prodotti cosmetici. Quanto detto non si può escludere per gli altri componenti chimici presenti nei prodotti cosmetici (profumi, conservanti, ecc.), in quanto l’aumento della permeabilità della pelle, ad opera dei tensioattivi, ne può facilitare la penetrazione superando la naturale barriera protettiva della pelle.
Assorbimento percutaneo
L’esposizione più rilevante dell’uomo ai tensioattivi si verifica attraverso la cute durante l’utilizzo di cosmetici e articoli da toeletta. La cute viene in contatto con i tensioattivi anche durante il lavaggio dei piatti e delle mani. Poiché questi prodotti vengono usati ripetutamente, per lunghi periodi di tempo, dovrebbero essere valutati i possibili effetti a lungo termine.
A causa della loro importanza economica, sono stati eseguiti molti studi sui tensioattivi anionici; esistono, invece, meno studi per le altre classi di tensioattivi. Misurazioni “in vitro” dell’assorbimento percutaneo del sodium dodecyl sulfate (o sodium lauryl sulfate, vedi sinonimi), mostrano un basso valore di assorbimento per la cute del ratto come pure per la cute umana. Il basso assorbimento cutaneo del sodium dodecyl sulfate, può anche essere confermato in esperimenti con ratti. Dopo l’applicazione di una soluzione acquosa allo 0,7% di sodium dodecyl sulfate (tempo di contatto 15 minuti), nel giro di 24 ore è stato misurato un assorbimento cutaneo di 0,26 microgrammi/cm2.
Il sodium laurate ( CH3(CH2)10CO2Na, lo si ottiene dalla saponificazione dell’acido grasso laurico), viene assorbito meglio del sodium laureth-3 sulfate che, a sua volta, è assorbito meglio del sodium dodecyl sulfate.
Studi “in vitro” hanno dimostrato che i tensioattivi cationici vengono assorbiti attraverso la cute in misura minore rispetto ai tensioattivi anionici. Il grado di assorbimento percutaneo è generalmente più elevato per i tensioattivi non ionici rispetto ai tensioattivi anionici o cationici. Le condizioni ideali per un assorbimento percutaneo, sembrano verificarsi per catene carboniose di lunghezza pari a C12, per saponi e alchilsolfati. Tuttavia, la percentuale di assorbimento percutaneo decresce, con la presenza di 6 o più moli di ossido di etilene nella porzione etossilata.
In un confronto diretto sull’assorbimento percutaneo tra alchilsolfati e alchiltrietilenglicoleterosolfati (PEG), con la stessa lunghezza della catena carboniosa, i secondi mostrano un valore più elevato di assorbimento.
Riassumendo i risultati degli studi disponibili, si può concludere che soltanto piccole quantità di tensioattivi vengono assorbite attraverso la cute intatta degli animali utilizzati negli esperimenti. Poiché la cute umana, in generale, è meno permeabile ai composti chimici, la quantità di tensioattivi assorbita attraverso la cute, nell’uso quotidiano, è probabilmente anche più bassa. Se l’epidermide viene rimossa completamente o parzialmente, come ad esempio nel caso di una cute danneggiata, il grado di assorbimento può aumentare considerevolmente.
Assorbimento intestinale, metabolismo ed escrezione
L’ingestione di tensioattivi è possibile attraverso l’uso di dentrifici contenenti tensioattivi, attraverso residui di detergenti usati per lavare i piatti e attraverso tracce di tensioattivi presenti nell’acqua potabile. I tensioattivi anionici sono ben assorbiti nell’intestino. Dopo l’assorbimento, il tensioattivo residuo viene escreto insieme alla bile attraverso le feci ed è soggetto a un ciclo enteroepatico. La maggior parte di tensioattivo riassorbito, viene metabolizzato nel fegato ed i rispettivi metaboliti sono eliminati con l’urina.
I tensioattivi cationici, si può assumere, che vengano riassorbiti nell’intestino soltanto in piccole quantità. Ciò è stato confermato in uno studio con cetyltrimeltil ammonio bromuro. Una parte dei tensioattivi cationici riassorbiti, come osservato per i tensioattivi anionici, vengono escreti insieme alla bile attraverso le feci e in minor misura nell’urina.
I tensioattivi non ionici, vengono assorbiti in gran misura nell’intestino; una porzione significativa viene eliminata con la bile. Ad esempio l’estere grasso del sorbitano, che spesso è usato come emulsionante, e gli esteri dell’acido grasso etossilato, vengono idrolizzati attraverso la scissione del legame estereo, nel tratto gastrointestinale, dopo somministrazione orale. Mentre il risultante acido grasso è trattato metabolicamente come un acido grasso naturale, il componente polyol dell’acido grasso del sorbitano viene riassorbito nell’intestino, ma non è successivamente ossidato e viene eliminato principalmente attraverso le urine.
Effetti sistemici
Gli effetti sistemici, in contrasto con gli effetti locali, derivano da reazioni che iniziano dopo che la sostanza è entrata nell’organismo attraverso l’ingestione, la penetrazione cutanea o l’inalazione. Per i prodotti che frequentemente vengono in contatto con la pelle, o involontariamente o per un uso intenzionale, l’assorbimento di quantità minime per lunghi periodi di tempo non è prevedibile.
Tossicità acuta
Generalmente la tossicità acuta dei tensioattivi è bassa. Gli effetti dannosi più rilevanti sono a carico della mucosa della membrana del tratto gastrointestinale. Alte dosi inducono vomito e diarrea. I tensioattivi mostrano significativamente una maggiore tossicità quando il tratto gastrointestinale è bypassato con iniezioni endovenose. Anche a concentrazioni molto basse, l’interazione con le membrane eritrocitarie porta alla loro distruzione.
L’inalazione di polveri o aerosol, contenenti tensioattivi in alte concentrazioni, porta a disturbi della funzione polmonare. Questo effetto è da attribuire alle interazioni con il film attivo superficiale che riveste gli alveoli polmonari. Come per la compatibilità locale, ci sono anche spiccate relazioni struttura/attività dei tensioattivi per la tossicità acuta e questo è particolarmente vero per due classi di tensioattivi: alchilsolfati di sodio e gli alchiletossisolfati di sodio.
Gale ha indagato sulla tossicità acuta degli alchilsolfati di sodio da C8 a C18 ed ha trovato l’effetto più forte per il solfato C12. Già diversi anni fa il prof. Gianni Proserpio, incaricato di Chimica dei prodotti cosmetici presso la Facoltà di farmacia dell’Università di Torino, sottolineava gli aspetti negativi dei tensioattivi noti come “alchil solfati” del tipo appunto SLS (Sodium Lauryl Sulfate) e SLES(Sodium Laureth Sulfate).
Sodium lauryl sulfate (SLS), sodium laureth sulfate (SLSE)
Su questi due tensioattivi si è “scatenata una guerra” da quando nel 1998 ha iniziato a circolare su Internet una serie di e.mail nelle quali si affermava che questi due prodotti possono essere cancerogeni.
Per quel che riguarda la presunta cancerogenicità della molecola occorre fare una precisazione: le informazioni sono circolate in Internet a causa di una azienda americana che produceva detergenti e surfattanti privi di questa molecola e quindi cercava di fare concorrenza sleale diffondendo informazioni tendenziose, dando origine alla cosiddetta “bufala del lauril solfato” sparsa in internet in buona fede da utenti ignari di fare il gioco di una spregiudicata ditta commerciale (vedi il link http://digilander.iol.it/mamoFAQ/hoax-sodium_r.txt).
Le critiche non si sono fatte comunque attendere, evidenziando come gli enti chiamati in causa (si veda più avanti) non ne sapevano niente o addirittura non esistevano. Quindi dopo un pò il caso sembrava sgonfiarsi apparendo sempre più come una bufala mediatica. Ma anche se l’e.mail può apparire una bufala, scavando sotto la cenere emerge che il SLS e il SLES non siano dei santarellini. Vediamo le smentite delle associazioni industriali che producono/commercializzano prodotti contenenti il SLS o il SLES.
Di seguito sono riportate diverse dichiarazioni da parte di:
- Unipro (Unione nazionale industrie di profumeria, cosmesi, saponi da toeletta e affini) e Colipra (Associazione europea delle industrie cosmetiche) che affermano che le notizie sul SLS e SLES sono prive di alcun fondamento e prova scientifica e ricordano che in Italia la Legge 713/86 autorizza l’uso di tali sostanze, considerandole sicure per la salute umana nelle attuali applicazioni cosmetiche.
- Unipro ricorda che sul SLS e sul SLES si erano espressi a suo tempo autorevoli membri della Commissione Consultiva Tossicologica Nazionale nonché dei Comitati Scientifici di Tossicologia della Commissione Europea che avevano dichiarato: “la presenza di simili notizie su siti Internet è un chiaro esempio di informazione strumentale e infondata, poiché non esiste alcuna evidenza che comprovi dei rischi di carcenogenesi nell’uomo relativamente all’utilizzo in prodotti cosmetici delle menzionate sostanze”
- Unipro, lettera del direttore generale: mi riferisco a quanto già precedentemente comunicato e relativo alle informazioni circolanti su Internet su SLS e SLES per informare che l’argomento è stato trattato nella trasmissione ‘Report’ su RAITRE Domenica 8/10/2000 [...] è stato intervistato il Prof. Cesare Maltoni, oncologo, sulla presunta cancerosità del SLS:
“Dopo 35/40 anni in cui mi occupo costantemente di agenti cancerogeni industriali o commerciali, questa notizia non era mai arrivata alla mia attenzione. Però dopo che questa lettera ha cominciato a circolare, ho fatto un approfondimento d’indagine ma non sono riuscito a trovare un singolo resoconto, una singola ricerca pubblicata su questo argomento [...]”
Ora approfondiremo meglio la conoscenza di questi due prodotti sentendo voci indipendenti (almeno dall’aspetto “interesse economico”) che spero riescano a chiarirci chi sono e cosa sono il SLS e il SLES.
Comunque partiamo con un’intervista al prof. Gianni Proserpio, incaricato di Chimica dei prodotti cosmetici presso la Facoltà di Farmacia dell’Università di Torino, sottolineava gli aspetti negativi dei tensioattivi noti come “alchilsolfati” del tipo appunto SLS e SLES:
“La “rivoluzione” nel campo degli shampoo si è verificata all’apparire dei detergenti con radicale solfonico e solfato ...
… Solo di recente le ricerche farmacotossicologiche ed i controlli dermatologici hanno avviato un riesame critico sul loro prolungato uso cutaneo, mettendone in evidenza i limiti fisiologici.
… Anche il parallelo studio della biodegradabilità e dei danni causati in campo ecologico dall’eccessivo consumo (in campo industriale, domestico e cosmetico)... ha ridimensionato gli entusiasmi iniziali. Sembrava agli inizi di aver trovato il detergente ideale: tanta schiuma, nessun problema con acque dure o di mare, pulizia rapida e totale. Ma ecco apparire gli aspetti negativi..
Limitandoci al solo problema cutaneo e capillare, possiamo dire che l’uso continuato di questi tensioattivi ha provocato altri problemi, forse più gravi di quelli causati dai saponi… Essi, usati in dosi eccessive rispetto alla loro forza lavante (che è almeno quadrupla rispetto ai saponi), sgrassano troppo la pelle ed i capelli, asportando tutte le difese naturali...
Sebo, sudore, fattore idratante così eliminati non sono più in grado di proteggere l’epidermide che diviene più permeabile ai corpi estranei, a partire dallo stesso tensioattivo che penetrando nella cute provoca ulteriori danni.
Uno degli aspetti più deleteri scoperti recentemente di questi tensioattivi solfati o solfonati è la loro enzimotossicità.
Sulla pelle si svolgono infatti numerose attività enzimatiche utili alla vita ed ai processi fisiologici cutanei.
L’azione dei detergenti di sintesi le blocca e provoca a lungo andare, alterazioni profonde. Il primo e più evidente effetto è lo stato di eccessiva secchezza della pelle o l’aspetto devitalizzato dei capelli.
I dermofisiologi stanno già da qualche tempo sostenendo che è ora di smetterla con gli shampoo troppo schiumogeni, troppo concentrati e basati sugli alchilsolfati (cioè SLS e SLES - ndr).
Purtroppo è profondamente radicata nel pubblico la convinzione che più un prodotto fa schiuma più deterge e più è efficace. Occorreranno molti anni per far comprendere che una sostanza tensioattiva troppo detergente e più deleteria che utile...” (Lavarsi - i moderni concetti dell’igiene personale - prof. Proserpio - Studio Edizioni sas - Milano).
Sicuramente ci sono voluti molti anni (forse troppi) e molti studi tossicologici e allergologici prima che si cominciasse a capire la reale pericolosità di queste sostanze. Il Sodium Lauryl Sulfate (a tutt’oggi molto usato perfino nei dentifrici !) è ormai diventato uno standard di riferimento per il suo elevato potere irritativo sulla pelle e in generale sull’organismo umano.
In una scala potere di irritazione da 0 a 10, dove all’acqua normale è assegnato il valore 0, il SLS raggiunge il valore 10
Un recente studio condotto all’University of Georgia Medical College ha dimostrato che il SLS è in grado di penetrare molto facilmente attraverso la pelle e la membrana oculare,soprattutto nei bambini, causando il possibile insorgere della cataratta nella fase adulta; si deposita per lungo tempo nei tessuti cutanei e raggiunge lentamente il cervello, il cuore, il fegato, ecc. È stato accertato che il SLS provoca sensibilizzazione polmonare che genera disfunzioni iperattive delle vie respiratorie e allergia polmonare accompagnate da spossatezza, malessere e dolori. I principali sintomi di esposizione possono perdurare per oltre due anni e comparire sotto l’effetto di numerosi stimoli ambientali non specifici, quali gas di scarico degli autoveicoli, profumi e fumo passivo.
Si è ormai ampiamente riscontrato che il SLS denatura le proteine, causando danni alla pelle e agli occhi. Può reagire anche con molecole azotate dando luogo alla formazione di nitrosamine, composti questi ultimi di comprovata attività cancerogena.
Il SLES (Sodium Laureth Sulfate o Sodium Lauryl Ether Sulfate) è un derivato della combinazione del SLS con l’ Ossido di Etilene, è meno penetrante, ha un maggior potere schiumogeno, ma anch’esso può reagire con vari ingredienti formando sia nitrosamine cancerogene che l’ancor più pericolosa diossina.
Recenti esperimenti in Germania hanno dimostrato che sia il SLS che il SLES, aggredendo i follicoli piliferi, possono causare la caduta precoce dei capelli. Paradossalmente li troviamo persino in shampoo cosiddetti “anticaduta”!
L’effetto irritante di questi tensioattivi sembra crescere in modo proporzionale alla loro concentrazione nei prodotti finiti. Una Commissione del Cosmetic Ingredient Review negli Stati Uniti ha recentemente stabilito che questi ingredienti non sono di per sé cancerogeni, ma già ad una concentrazione del 2%, essi possono causare alcune forme di irritazione cutanea e, più tempo rimangono a contatto con la cute, maggiore è l’intensità di tale irritazione.
Purtroppo quello che gli studiosi omettono di dire è che, nei comuni shampoo economici che si trovano in commercio, la concentrazione arriva nella stragrande maggioranza dei casi al 10%! Gli shampoo con alchilsolfati dovrebbero essere usati con molta attenzione intorno agli occhi in caso di presenza di lesioni corneali.
Essendo ingredienti assai poco costosi (tanta schiuma a basso costo), vengono utilizzati in alcuni shampoo economici a concentrazioni anche del 30%. Cosa questa che comunque il consumatore medio non è in grado di sapere a priori, perché i produttori non hanno l’obbligo di evidenziare in etichetta le percentuali quantitative degli ingredienti presenti in un prodotto cosmetico.
Dopo questa lunga premessa facciamo un pò di chimica...
Il dott. Claudio Capozza, collaboratore dell'organizzazione Esonet, ci parla di:
- Sodium Laureth Sulphate, che ha come sinonimo SLES, la cui traduzione italiana è sodio lauriletere solfato.
- Sodium Lauryl Sulphate, che ha come sinonimo SLS, la cui traduzione italiana è sodio laurilsolfato.
Il Sodium Lauryl Sulphate, o Laurilsolfato di sodio, è un composto chimico che presenta la struttura di sale di sodio del monoestere dell'acido solforico con l'alcol laurilico. Si ottiene per esterificazione ( reazione chimica che trasforma un alcol o un acido nel corrispondente estere) dell'alcol laurilico con l'acido solforico e successiva neutralizzazione con idrossido di sodio. SLS è stato uno dei primi detersivi sintetici prodotti su larga scala, indicazione importante sulla sua facilità di reperibilità e costruzione.
Il prodotto finale è un solido bianco (polvere o scaglie) con un lieve odore ed un sapore leggermente amarognoli. Il prodotto quando viene commercializzato deve riportare sulla confezione la Croce di S. Andrea nera su sfondo arancione con l'indicazione IRRITANTE.
Inoltre deve riportare le seguenti indicazioni:
"Irritante per le vie respiratorie e la pelle. Rischio di gravi lesioni oculari. Evitare il contatto con gli occhi e con la pelle. In caso di contatto con gli occhi lavare immediatamente e abbondantemente con acqua e consultare un medico. Proteggersi gli occhi e la faccia. Questo materiale e il suo contenitore devono essere smaltiti come prodotti pericolosi."
Il tenore dell'etichetta non deve però portare a considerazioni affrettate e a valutazioni eccessivamente preoccupate in quanto le norme d'uso sono riferite al prodotto puro.
Nei formulati in commercio la percentuale di LES raramente supera il 20% ed è anche vero che il prodotto viene risciacquato con acqua molto velocemente. Inoltre questi prodotti sono in commercio da più di trent'anni e non si è mai avuto sentore di una loro eccessiva pericolosità.
Il SLS è in assoluto il più usato al mondo per la cosmesi, mentre il SLES ha ora soprattutto in Europa maggior impiego in prodotti detergenti di uso industriale e domestico.
SLS è un tensioattivoanionico, vale a dire è un composto costituito da molecole aventi due gruppi funzionali caratteristici, uno idrofilo e uno idrofobo, capace dunque di ridurre nettamente la tensione superficiale all'interfaccia tra acqua e gas, liquidi immiscibili con l'acqua o solidi. Si ionizza liberando il sodio, sotto forma di catione Na+, e il rimanente della molecola, che esplica l'azione detergente, sotto forma di anione. SLS è usato in alcuni prodotti come eccipiente, cioè come una sostanza inerte addizionata al prodotto solo per renderlo meglio accetto all'utente o per favorirne la preparazione
Il sito InterNet GalenoSistemi ci fornisce una scheda dettagliata sulla composizione del sodium lauryl sulfate, di cui riportiamo qui le sezioni principali e più comprensibili:
Formula |
C12H25NaO4S |
Denominazione |
sale sodico del monododecilestere dell'acido solforico |
Caratteristiche organolettiche |
polvere o cristalli bianchi o bianco-crema, odore caratteristico |
Caratteristiche e utilizzo dei composti
All'interno della stessa scheda troviamo anche altre informazioni molto utili alla classificazione e all'utilizzo del composto, che riportiamo:
Categoria d'uso |
detergente, emulsionante O/A, disperdente,schiumogeno NOCIVO,evitare contatto con gli occhi |
Tossicità |
DL50 nel ratto 1288mg/kg per os |
Vediamo in dettaglio ciascuna delle voci riportate:
Un detergente è una sostanza in grado di asportare impurità o secrezioni da un tessuto, metallo o altro; è dunque un prodotto capace di provocare il distacco delle particelle di grasso o sudiciume dalla superficie degli oggetti e di disperderle in acqua sotto forma di emulsioni.
Un emulsionanteè una sostanza capace di favorire la formazione di emulsioni diminuendo la tensione superficiale tra due liquidi immiscibili. SLS è un emulsionante O/A, cioè favorisce la formazione di emulsioni disperdendo una piccola quantità di olio nell'acqua.
Un disperdente è un aggettivo relativo ad un composto chimico additivato a una fase liquida per mantenere in sospensione le particelle solide, ad impedire quindi un loro riaggregarsi sulla sostanza dalla quale sono stati allontanati.
Uno schiumogeno è una sostanza tensioattiva che, aggiunta a un liquido, facilita la formazione di schiuma. SLS è uno schiumogeno nocivo, a causa della sua composizione, ed è dunque da evitarsi il contatto con gli occhi.
La misura della tossicità riportata nella tabella precedente merita un discorso approfondito. I test per misurare la tossicità all'uomo di un prodotto possono essere molteplici; uno dei più diffusi in laboratorio è il test DL 50, un test a nostro parere assolutamente inefficace, non solo per il mezzo utilizzato, che rasenta la barbarie, quanto per la conseguente veridicità della misura estrapolata.
Il test DL 50 è un test di tossicità di una sostanza chimica consistente nel, attenzione, somministrare tale sostanza in quantità crescenti a gruppi di animali fino a stabilire la quantità sufficiente per uccidere la metà degli animali cui è stata somministrata; è un test utilizzato in laboratorio per valutare tossicità acute e croniche. La sigla DL, che a volte potete trovare nell'equivalente anglosassone LD, non significa altro che dose letale. Prescindendo dalla esecuzione di un test del genere, che è oggettivamente una esecuzione di massa di esseri viventi qualunque sia il significato che voi attribuiate al concetto di essere vivente, quello che più colpisce è l'associazione consequenziale fra la morte del 50% di un gruppo di animali a seguito della interazione con una sostanza chimica esterna e l'effetto che la stessa ha sull'uomo, cioè un essere vivente "differente". Cioè, chi può ragionevolmente sostenere che una sostanza è più tossica di un'altra all'uomo solamente perché la quantità necessaria ad uccidere il 50% di un gruppo di altri animali è minore?
Di fatto, per tornare al nostro SLS, sembrerebbe che eseguendo il test DL 50, esso uccida il 50% dei ratti cui è stato somministrato nella misura di 1288mg/kg. Cosa possa voler dire questa misura, lo lascio alle vostre considerazioni.
Dopo la chimica vediamo altri aspetti...
SLS e SLES sono tensioattivi aggressivi per l'uso frequente, possono risultare dannosi per la pelle, addirittura possono danneggiare il follicolo. Dipende ovviamente dalla quantità contenuta in ogni shampoo e dall'uso.
I SLS e SLES possono essere assorbiti attraverso la pelle. Il SLS rimane nel corpo per più di 5 giorni ed è utilizzato negli studi clinici per irritare la pelle così da testare gli effetti di sostanze calmanti.
Queste sostanze non vanno ingerite, perché ci sono studi che ne dimostrano gli effetti negativi, effetti deleteri sulla cornea, addirittura alcuni parlano di effetti cancerogeni. Molti prodotti li contengono per uso esterno.
Ogni volta che si usa un detergente con laurilsolfato, il mantello idro-acido-lipidico dellapellesi altera e il pH diventa alcalino (7-8). La pelle impiega da 4 a 12 ore per ripristinare le protezioni naturali. I lavaggi frequenti con prodotti inadeguati possono provocare il diradamento dei capelli.
Vi sono alcune sostanze chimiche che associate al sodium lauryl o laureth sulfate producono nitrosauri, sostanze cancerogene pericolose anche per il contatto con la pelle: 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol, cocoyl sarcosina, diethanolamina, imidazolidinyl urea, formaldeide, proteine animali idrolizzate, lauryl sarcosina, monethanolamina, quaternium-7,15,31,60, sodium methyl cocoyl raurate, triethanolamina.
In relazione al possibile potere cancerogeno vediamo alcuni pareri:
In un articolo del dott. Claudio Capozza, che può essere letto per intero nel documento Stop ai Killers pubblicato dall'organizzazione Esonet:
[...] SODIUM LAURYL SULPHATE (SLS) e SODIUM LAURETH SULPHATE (SLES): sono ingredienti comunemente usati in detergenti per uso personale come, shampoo, bagno schiuma e dentifrici. Tali ingredienti sono famosi per produrre effetti collaterali quali bruciori degli occhi, irritazione cutanea per reazione allergica, impropri sviluppi di patologie oculari in bambini (cataratta precoce) e sono causa di assorbimento di NITRITI (come se mangiassimo 1/2 Kg. di bacon con ogni shampoo effettuato) e si sa che i nitriti sono agenti cancerogeni. Da non dimenticare inoltre che l’agente addensante, il CLORURO DI SODIO (sale da cucina), è dannoso per i capelli e causa indebolimento e calvizie precoce oltre che irritazione del cuoio capelluto. [...]
La Dr.ssa Giovanna Serenelli del Policlinico Monteluce (PG), afferma: “al momento non esiste alcuna evidenza che la sostanza in questione sia cancerogena. Può invece rappresentare, e ciò vale un po' per tutti i detergenti, un fattore di rischio nello sviluppo delle dermatiti da contatto. La comparsa di un effetto di questo tipo è legata a fattori individuali. Il discorso è diverso per quei lavoratori che hanno diretto contatto con la sostanza pura, una polvere bianca, che è pericolosa se ingerita, respirata o assorbita attraverso la pelle, determinando gravi irritazioni a carico degli occhi dell'apparato respiratorio o del digerente. E' possibile anche la comparsa di reazioni allergiche che si manifestano a carico dell'apparato respiratorio. Gli effetti attualmente accertati dell'esposizione cronica (e continuo a riferirmi alla sostanza pura) riguardano i danni ai polmoni.”
Nel complesso, per quanto riguarda SLS e SLES, vari centri di ricerca di tutto il mondo concordano nella totale mancanza di evidenze scientifiche che ne dimostrino la loro cancerosità. Occorre però ricordare che anche se le due sostanze non sono di per sé cancerogene, ma in combinazione con altri composti a base di azoto (MEA, DEA, TEA) portano alla formazione di nitrosammine, composti carcinogenici.
La ricerca dell’SLS è spesso un’impresa in quanto quasi ogni detergente in commercio lo elenca tra gli additivi, ma soprattutto per via dei nomi e/o sinonimi (1) (oltre centocinquanta) usati dalle industrie chimiche che vanno dall’esotico al latino: Duponol; Dodecyl Sodium Sulfate; Monodecyl Ester, Sodium Salt, ecc.
Ritornando alla famosa e.mail dell’estate del 1998 quello che sappiamo per certo è che le fonti ufficiali citate direttamente nella e-mail come l’University of Pennsylvania e indirettamente come l’IEO, l’Istituto Europeo di Oncologia, hanno subito preso le distanze dalle affermazioni riportate. L’IEO conclude precisando che non esistono evidenze scientifiche che dimostrino effetti cancerogeni della sostanza Sodium Laureth Sulfate. Avrete di sicuro notato che qui si fa riferimento al Sodium Laureth Sulfate e non al Sodium Lauryl Sulfate (SLS)!
Il Sodium Lauryl Sulfate è un tensioattivo, fa parte anche degli schiumogeni, cioè facilita la produzione di schiuma - questo è lampante quando usiamo saponi e/o shampoo - anzi se siamo onesti dobbiamo ammettere che se un prodotto non fa schiuma pensiamo immediatamente che non lavi. A questo proposito è bene sottolineare che potere schiumogeno e irritabilità cutanea sono strettamente correlate(2); non solo ma un prodotto fortemente schiumogeno è sicuramente irritante per la pelle e gli occhi(3).
Come mai il SLS è diffuso a tal punto che quasi ogni prodotto lo contiene in percentuali più o meno diverse? I motivi dipendono da:
- esiguo costo di produzione
- è facilmente inseribile nelle formulazioni liquide, cioè nei saponi liquidi, dentifrici, ecc.
Quindi, stabilito che il SLS costa molto poco ed è facilmente lavorabile andiamo a vedere la sua implicazione a livello salutare.
Nell’articolo dell’accademica Nina Silver intitolato Prodotti tossici, etichette ingannevoli pubblicato nel numero 30 di Nexus sono stati presentati i rapporti più contraddittori in merito al SLS. “Secondo Ruth Winter, autore del libro A Consumer’s Dictionary of Food Additives il SLS è soltanto un irritante per la pelle, per Epstein e Steinman, autori del The Safe Shopper’s Bible, esso risulta irritante anche per gli occhi e le mucose”. “Judi Vance, autrice del libro Beauty To Die For, invece si spinge oltre facendo riferimento a degli studi giapponesi che evidenziano un danno al DNA”. Avete capito bene? Qui si parla di possibili danni al DNA!
Ancora più diretto il messaggio che Kalyn and Douglas Gibbens, pubblicano su un documento dal significativo titolo "Are you poisoning your family ?" ( Stai avvelenando la tua famiglia? ) sul sito del magazine Single Again di cui riportiamo la traduzione di alcune parti significative:
[...] SLS e SLES [...] sono usati negli agenti schiumogeni come nei solventi. Fanno così bene il loro lavoro che le grandi industrie li usano per i prodotti di pulizia dei motori, dei pavimenti e delle auto, ma li trovi negli shampoo per adulti, nei dentifrici e anche negli shampoo per bambini![..] In una ricerca condotta da Keith Green, Ph D., del Medical College of Georgia, SLS e SLES ritardano le cicatrizzazioni delle ferite sulla superficie della cornea,[...], possono causare cataratte negli adulti, possono agglomerarsi nel cuore, nel fegato, nei polmoni e nel cervello. SLS è un tale detergente caustico che corrode il follicolo del capello e ne indebolisce l'abilità di crescita [...] Secondo il Material Safety Data Sheet, SLS è nocivo se inalato o inghiottito; se è assorbito attraverso la pelle, può causare serie irritazioni alla pelle e agli occhi [...] SLS e SLES si integrano nell'organismo, cioè entrano nel corpo umano attraverso la pelle e penetrano permanendo fino agli organi più interni. SLS rimane nell'organismo fino a cinque giorni [...]
A questo punto non potevamo non andare a spulciare i principali database medico governativi alla ricerca di informazioni aggiuntive in grado di chiarire una volta per tutte il mistero. Quello Che è saltato fuori è molto interessante. Secondo il Toxicology Data Network(4), dell’Istituto Nazionale della Sanità (NIH, National Institute of Health) il SLS produce reazioni allergiche di sensibilità(5), secca la pelle (6) e le mucose, provocando gravi irritazioni agli occhi.
Fin qui nulla di eccezionale! Però nello studio della Invitrogen Corporation(7) del 23 Marzo 1998, oltre ai sopraccitati effetti si aggiungono problemi vascolari, polmonari e complicanze su embrioni e/o feti (fetotoxicity).
La cosa si fa un po’ più seria invece in uno studio, sempre del Toxicology Data Network, denominato Effetti degli additivi farmaceutici sulla sintesi e nei meccanismi di riparazione del DNA (Effect of pharmaceutical additives on the synthesis of DNA and on repair mechanism), perché al SLS viene imputato l’effetto di bloccare la sintesi del DNA(8). Cosa purtroppo confermata anche dal CDC, il Centro per il Controllo e la Prevenzione delle malattie (Centers of Disease Control and Prevention) statunitense, che nel Registro degli effetti tossici delle sostanze chimiche (Registry of Toxic Effects of Chemical Substances) del NIOSH, l’Istituto Nazionale per la Sicurezza e la Salute nel Lavoro (National Institute for Occupational Safety and Health) elenca il SLS come una sostanza in grado di inibire il DNA nel fegato di ratto, nel porcellino d’india e perfino nei linfociti umani. Secondo questa ricerca ufficialissima, le dosi che provocano questa inibizione del DNA sono nel fegato di ratto 243mmol/L(9), nel porcellino 60mmol/L(10) e nell’uomo 100mg/L(11). Quindi sono necessari 100mg/L (100 mg per litro) di SLS per provocare l’inibizione dell’acido desossiribonucleico (DNA) all’interno dei linfociti! Non finisce qui! Il SLS tra le altre cose sarebbe anche in grado di provocare mutazioni in microrganismi come il Saccharomyes Cerevisiae alle dosi di circa 3,500mmol/L(12), e addirittura 200mg/L provocherebbero mutazioni in qualsiasimicrorganismo.
Esperimenti simili sono stati eseguiti (purtroppo) anche su animali da laboratorio dalla Mallinckrodt Chemicals(13) e i risultati, pubblicati nel Material Safety Data Sheet ricalcano i precedenti: effetti mutageni e teratogenici!(14).
Avrete capito a questo punto come mai spesso e volentieri nelle smentite ufficiali si cita il Sodium Laureth Sulfate (SLES) al posto del Lauryl. Non è un errore di distrazione e neppure un sinonimo della stessa sostanza: semplicemente il Laureth è una sostanza irritante, ben diversa quindi dal Lauryl, e le uniche ricerche scientifiche pubblicate sono quelle del Toxicology Data Network(16).
Naturalmente a questo punto è d’obbligo precisare che tutti questi studi fanno riferimento alla sostanza chimica pura, cioè a quel solido di colore bianco che può essere in polvere oppure in scaglie con un leggero odore amarognolo. La sostanza contenuta nei prodotti per l’igiene invece è in diluizione che varia da prodotto a prodotto. Se consideriamo che nelle formulazioni commerciali la sua percentuale supera raramente il 20%(15) e che viene risciacquato con molta acqua, si può stare tranquilli?
Nessuno, in base alle conoscenze attuali, può naturalmente rispondere in maniera definitiva e assoluta a questa domanda. Tirando le somme della ricerca, alla domanda se il Sodium Lauryl Sulfateprovoca il cancro, la risposta, ad oggi, è probabilmente no! Nessuno, in base alle conoscenze attuali, può naturalmente rispondere in maniera definitiva e assoluta a questa domanda.
Le aziende che fanno uso di SLS o SLES nei propri prodotti non ritengono di doverlo rendere noto in maniera più evidente rispetto alla pura e semplice lettura della lista degli ingredienti che il consumatore può effettuare. Altre aziende, invece, pongono l'accento nella loro pubblicità proprio sulla eliminazione di tali composti dagli ingredienti dei loro prodotti, a volte sottolineando che ciò è stato fatto più che altro per eliminare il dubbio che i consumatori possono avere all'atto dell'acquisto, piuttosto che per un reale pericolo legato al loro utilizzo continuato
Se è dunque impossibile trovare qualcuno che si vanti di usare i composti SLS o SLES, o anche che citi espressamente l'utilità e la non tossicità degli stessi, è molto più facile trovare qualcuno che consigli di utilizzare prodotti che non li posseggono.
Se i composti sono non economici da produrre, il sospetto che l'informazione sulla loro tossicità sia stata diffusa ad arte dalla concorrenza che non se li può permettere avrebbe ragione di esistere. Ma se i composti sono economici da produrre (come è il caso del SLS e SLES), allora potrebbero essere ben altri i problemi a cui dovremmo prestare più attenzione. Anche in considerazione del fatto che è poco probabile che un composto non economico sia così largamente usato in prodotti di grande diffusione realizzati per campi di applicazione così differenti.
Avete mai letto gli ingredienti di un qualsiasi prodotto? Vi siete mai chiesti che cosa possano provocare quelle sostanze che con molta tranquillità inaliamo, mangiamo, tocchiamo perché contenute in tutti gli oggetti con i quali interagiamo ?
Del resto, dirvi che un prodotto contiene il polirsulfurodeacidificatodimesdagone, o dirvi che contiene olio di cocco, fa differenza per voi
Al momento esistono svariate alternative ai SLS/SLES, tutte più costose e con potere schiumogeno comparabile ma leggermente inferiore e con livelli di potere irritante inferiori.
Bisogna comunque ricordare che potere schiumogeno e irritabilità cutanea sono strettamente correlate. Qualunque prodotto fortemente schiumogeno è sicuramente anche irritante per la pelle. I prodotti alternativi sono però sempre prodotti di sintesi che, in alcuni casi molto alla lontana, partono da prodotti naturali quali Glucosio, Olio di Oliva, Proteine del grano, Zuccheri ecc..
[1] Material Safety Data Sheet – Mallinckrodt Chemicals http://www.jtbaker.com/msds/s3670.htm
[2] Tratto dal sito www.progettogaia.org
[3] Idem
[4] http://toxnet.nlm.nih.gov
[5] American Medical Association , AMA Department of Drugs, AMA Drug Evaluations
[6] American Hospital Formulary Service
[7] http://www.invitrogen.com
[8] http://toxnet.nlm.nih.gov
[9] Environmental and Molecular Mutagenesis, (Alan R. Liss, Inc., 41 E. 11th St., New York, NY 10003) V.10- 1987
[10] Food and Cosmetics Toxicology. (London, UK) V.1-19, 1963-81. For publisher information, see FCTOD7
[11] Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. (Springer-Verlag New York, Inc., Service Center, 44 Hartz Way, Secaucus, NJ 07094) V.1- 1966
[12] Journal of Bacteriology. (American Soc. for Microbiology, 1913 I St., NW, Washington, DC 20006) V.1- 1916
[13] www.mallchem.com
[14] Mallinckrodt Chemicals del 13/07/2000 pubblicata nel Material Safety Data Sheet
[15] www.progettogaia.org
[16] http://toxnet.nlm.nih.gov
Ammonium lauryl sulfate , ammonium laureth sulfate
Su questo prodotto non ho trovato molte informazioni, è anionico e appartiene al gruppo degli alchisolfati. Derivano dalla combinazione dell’acido grasso laurico con ammonium sulfate (sale d’ammonio dell’acido solforico o ammonio solfato), formula chimica: (NH4)2SO4. La struttura chimica è analoga a quella del sale di sodio dell'acido solforico (vedi SLS/SLES), il sodio (Na) è sostituito dal gruppo ammonio NH4. Con processo simile a quello del SLS si ottengono l’ Ammonium lauryl sulfate e l’ammonium laureth sulfate.
Per quanto concerne il prodotto puro dell’ammonium sulfate le ricerche sono scarse e si limitano a esperimenti di laboratorio:
- provoca irritazione agli occhi e alla pelle
- se ingerito provoca nausea, vomito e diarrea. Può provocare disturbi cardiaci.
- il contatto prolungato può provocare disturbi respiratori
I prodotti di decomposizione sono ossidi di azoto, ossidi di solfo e ammoniaca. Si sconsiglia il contatto con materie contenenti cloro (l’acqua del rubinetto!!!), nitrati e acidi.
La DL50 orale è di 2,8 g/kg di peso nel ratto (più del doppio rispetto al SLS).
Non si hanno informazioni relative ad effetti carcinogenicità, teratogenicità e neurotossicità.
Da un punto di vista ecologico il prodotto viene rapidamente degradato nel terreno e/o nell’acqua. Negli ecosistemi acquatici può favorire l’eutrofizzazione.
Schede tensioattivi
Tensioattivi anionici:
- Acidi carbossilici e sali: sono acidi deboli, la loro solubilità in acqua dipende dalla presenza di una base. I suoi sali sono alcalini e vengono denominati saponi. Sono compatibili con tensioattivi anionici e non ionici.
- Acil-amminoacidi: derivano dal processo di acilazione (introduzione di un radicale R=C=O in un composto) del gruppo amminico di un alfa-amminoacido.
- Esteri e sali dell’acido solforico: in cosmetica si utilizzano i monoesteri e i sali dell’acido solforico, sono acidi forti ed in acqua si dissociano completamente. I gli alchilsolfati sono i tensioattivi più utilizzati, la catena alchilica ha proprietà idrofobe. Sono i tensioattivi più utilizzati in cosmetica.
- Esteri e sali dell’acido fosforico: si utilizzano i sali, i mono e diesteri dell’acido fosforico. I triesteri sono non ionici e non vengono utilizzati come tensioattivi. Non hanno proprietà schiumogene, si utilizzano principalmente come emulsionati e agenti solubilizzanti in microemulsioni. La lecitina è un estere fosforico.
Tensioattivi cationici:
- Alchilammine: presentano una lunga catena alchilica che gli da carattere idrofobo ed un gruppo amminico che è il responsabile delle sue proprietà tensioattive e della solubilità in acqua. Dalle ammine si ottengono le ammino-ammide, sono sostanze cationiche fortemente polari. Altro gruppo sono le ammine etossilate che presentano una lunga catena polietilglicolica che ne permette la solubilità in acqua.
Le ammine si usano in combinazione con altri tensioattivi idrofili, le ammino-ammidi sono compatibili con la gran parte dei tensioattivi. Questi composti sono molto utilizzati in cosmetica come emulsionanti e per regolare la viscosità dei prodotti.
CH3 O CH3 OH OH
/ || / | |
R-N ammina R-C-NH-(CH2)3-N ammino-ammide CH2-(CH)n- catena polietilclicolica
\ \
CH3 CH3
- Alchil immidazzoline: sono un piccolo gruppo di sostanze cicliche, si ottengono per reazione fra amminoetil-etanolammina e un acido grasso. L’anello dell’alchil immidazzolina, in determinate reazioni, può aprirsi dando luogo ad un composto anfotero del tipo acil-amminoacido. Sono poco utilizzate in cosmetica.
- Ammine etossilate: sono un gruppo di tensioattivi il cui grado di solubilità dipende dal grado di etosillazione (dal numero di molecole di etanolo concatenate CH3-CH2OH). La basicità del gruppo amminico viene annullata. La maggior parte di queste sostanze sono solubili in acqua e sono compatibili con un gran numero di tensioattivi, incluso gli anionici. Sono utilizzati come emulsionati oltre ad avere effetti spumogeni, servono per l’acconciatura dei capelli in quanto contribuiscono a dargli volume e forma. Possono irritare la pelle ed gli occhi.
- Composti quaternari: sono un gran numero di composti utilizzati come tensioattivi e agenti antimicrobici (conservanti). Queste molecole presentano quattro sostituenti di tipo alchilici o arilici. Si forma una carica positiva che rimane indipendente dal valore del pH ed è la caratteristica di questi composti. Possono provocare irritazione agli occhi e alla pelle.
Tensioattivi non ionici:
- Alcanoammide: derivano dall’unione di un’alcanolammina e un acido grasso
- Alcooli: sono derivati idrossilati degli alcani. Solo quelli a catena di 8-18 carboni presentano proprietà tensioattive. Sono tipicamente dei solidi cerosi o liquidi, vengono utilizzati per lo più come stabilizzanti delle emulsioni, schiumogeni, opacizzanti.
Tensioattivi anfoteri:
- N-Alchilamminoacidi: la gran parte di questi composti derivano dall’alanina. Si utilizzano in composti neutri come schiumogeni, in alcuni casi anche come emulsionanti in prodotti per i capelli
Ammonium Laureth Sulphate (Lauril etere solfato ammonico - anionico - alchil etere solfati)
descrizione estere del sale dell’acido solforico
aspetto liquido
pH 6.5 - 7.0
composizione sost. attiva 23-25%, cloruro d’ammonio <1.5%, solfato ammonico <1%
proprietà emulsionante
utilizzo shampoo, sapone liquido
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nSO4- NH4+
Ammonium Lauryl Sulphate (Lauril solfato ammonico - anionico - alchilsolfati)
descrizione estere del sale dell’acido solforico
aspetto liquido
pH (soluzione 1%) 6.0 - 7.0
composizione sost. attiva 33-35%, cloruro d’ammonio <1.5%, solfato ammonico <5%
proprietà detergente, schiumogeno, emulsionante, disperdente
utilizzo in tutti i prodotti per l’igiene
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2SO4- NH4+
Si abbina bene all’utilizzo degli oli essenziali e dei profumi
Benzalkonium chloride (Cloruro di lauril dimetil benzil ammonio - cationico - composti quaternari)
aspetto liquido
composizione sost. attiva ~35%
proprietà battericida, detergente
utilizzo prodotti per l’igiene e deodoranti
CH3 _
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2N+CH2 / \ Cl-
CH3 \_ /
La sua proprietà principale è quella di battericida, sfrutta le sue proprietà tesnsioattive e si lega alla membrana cellulare dei batteri e ne provoca la morte
Ceteareth-12
Ceteareth-20
Ceteareth-30 (Cetil estearil alcool + 12/20/30 moli di ossido di etilene - non ionico - etere etossilato )
aspetto solido
pH 6.0 - 7.5
proprietà emulsionante in unguenti e creme poco viscose
utilizzo (12, 20) unguenti e creme poco viscose
utilizzo (30) gel trasparenti e in creme
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)14-16O(CH2CH2O)12/20/30H
Cetrimonium Chloride (Cloruro cetil trimetil ammonio - cationico - composti quaternari)
aspetto liquido di colore chiaro debolmente giallognolo
pH 7.0
composizione sost. attiva ~25%
proprietà umettante, schiumogeno, battericida
utilizzo deodoranti e prodotti per capelli doposchampoo: lozioni, balsami, fissatori, ecc,
CH3
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)14CH2N+CH3 Cl-
CH3
Cocamide DEA (Dietanolammide dell’acido grasso del cocco - non ionico - alcanoammidi)
aspetto liquido di colore giallo chiaro o pasta bianca
pH 8.0 - 10.0
composizione ammida 78-90%, estere 6%, ammina libera <5%, acido grasso libero <1%, acqua 0.5%
proprietà detergente, emulsionante, shiumogeno
utilizzo shampoo trasparenti, balsami, prodotti per l’igiene,
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10-16CON(CH2CH2OH)2
Viene utilizzato per dare una giusta fluidità ai prodotti. La quantità impiegata, in genere, varia dall’ 1 al 6% calcolato sul prodotto finale. Si scioglie in acqua formando un liquido torbido e una lieve schiuma, se sciolto in un detergente si dissolve in forma trasparente. Per questo viene miscelato ad altri prodotti allo scopo di chiarificare la miscela.
Cocamide MEA (Monoetanolammide dell’acido grasso del cocco - non ionico - alcanoammidi)
aspetto forma perlacea di colore giallo chiaro
pH 7.0
composizione ammida 95%, estere 2%, acido grasso libero <1%, ammina libera <0.5%, acqua <0.5%
acidi grassi utilizzati laurico 46-58%, miristico 15-23%, palmitico 8-14%, stearico o oleico 7-24%
proprietà emulsionante, schiumogeno
utilizzo shampoo, balsami, creme, prodotti per la pelle
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10-16CONHCH2CH2OH
Viene aggiunta ai detergenti alchilsolfati per aumentare l’effetto schiumogeno e mantenerlo più a lungo, inoltre tale proprietà si accresce in presenza di sebo. Altra caratteristica è quella di dare un effetto reidratante sulla pelle. Permette di aumentare la viscosità delle miscele di prodotti cosmetici e farmacologici.
Cocobetaine (Betaina dell’ alchil-dimetil-acido grasso di cocco - anfotero - N-Alchilamminoacidi)
aspetto liquido viscoso trasparente, giallo chiaro, inodore
pH 5.5 - 6.5
composizione sost. attiva 30%, sali inorganici 5.5 - 6.5%, acqua 63 - 65%
proprietà schiumogeno, emulsionante, detergente
utilizzo bagno schiuma, shampoo, prodotti per la pelle
CH3
formula chimica in sol. acquosa R-N+(CH2)11-17COOH
CH3
E’ un buon schiumogeno, insensibile alla durezza dell’acqua, la schiuma è molto persistente e voluminosa. Può essere miscelata a sostanze anioniche e cationiche. La si usa per attenuare effetti di ipersensibilizzazione dovuti all’uso di tensioattivi aggressivi.
Cocamidopropyl betaine (Derivato ammidico del acido grasso di cocco con betaina - anfotero - N-Alchilamminoacidi)
aspetto liquido
pH 6.0 - 7.5
composizione sost. attiva 29-30%, sali inorganici 4.5 - 5.5%, acqua 63 - 65%
proprietà emulsionante, schiumogeno
utilizzo shampoo liquidi tipo gel, shampoo per bambini, prodotti per la pelle
Dietanolammida di acido grasso di olio vegetale (Dietanolammida di acido grasso di olio vegetale - non ionico -alcanolammina)
aspetto liquido
composizione ammide 84%, ammina libera <5%, acido grasso libero <0.5%, acqua <0.5%
proprietà schiumogeno, emulsionante, disperdente
utilizzo shampoo, prodotti per il bagno
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)nCON(CH2CH2OH)2
Disodium Laureth Sulfosuccinate (Sale disodico del lauril etere dell’acido solfonico - anionico - alchilsolfoccinati)
aspetto liquido
pH 5.5 - 6.5
composizione sost. attiva 38-42%, sale del sulfoccinato 1%
proprietà detergente
utilizzo prodotti cosmetici e farmaceutici
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2(CH2CH2O)xCOCH(SO3Na)CH2COO- Na+
Laureth-2
Laureth-3
Laureth-4 (Acido grasso in alcol di 2/3/4 moli di ossido di etilene - non ionico - alcoleossietilenico)
aspetto liquido
pH 6.0 - 7.5
composizione sost. attiva 99-100%, acqua <0.3%
proprietà emulsionante
utilizzo prodotti da bagno
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)12-14O(CH2CH2O)2/3/4H
laurtrimonium Chloride (Cloruro di lauril trimetil ammonio - cationico - composti quaternari)
aspetto liquido chiaro debolmente giallo
composizione sost. attiva 35%, acqua <0.3%
proprietà detergente, umettante, battericida
utilizzo shampoo, deodoranti, detergenti battericidi
CH3
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2N+CH3 Cl-
CH3
Lauryl pyridinium Chloride (Cloruro de lauril pirimidina - cationico - composti quaternari)
aspetto polvere
composizione sost. attiva 90-95%
proprietà battericida, detergente
utilizzo prodotti per i capelli
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10-12CH2N+(Anello benzenico) Cl-
Lauryl alcol (alcol laulirico - acido grasso)
aspetto liquido o solido
composizione acido grasso >97%
utilizzo materia prima per la preparazione dei tensioattivi alchilsolfati, ecc.
formula chimica CH3(CH2)10CH2OH
Magnesium Laureth Sulphate (Lauril etere solfato di magnesio - anionico - alchil eteresolfati)
aspetto liquido
composizione sost. attiva 29-31%, cloruro di magnesio <1%, solfato di magnesio <1%
pH 6.0 - 6.7
proprietà schiumogeno, detergente
utilizzo balsamo, shampoo, prodotti per pelli delicate
formula chimica in sol. acquosa (CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nSO4-)2 Mg+
MEA Lauryl Sulphate (Lauril solfato della monoetanolammina - anionico - alchilsolfati)
descrizione estere del sale dell’acido solforico
aspetto liquido viscoso, di colore chiaro o giallognolo
pH (soluzione 10%) 7.0 - 8.0
composizione sost. pura ~33%, cloruro di MEA 0.5% , solfato di MEA 4%
proprietà umettante, detergente
utilizzo prodotti da bagno
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2SO4- H3N+CH2CH2OH
Arricchisce la schiuma di bollicine e lascia una gradevole sensazione sulla pelle e mantiene nel tempo il profumo del prodotto. Sostituisce gli eteri solfati in quei prodotti in cui non possono essere utilizzati.
Oleamide DEA (Dietanolammida dell’acido oleico - non ionico - alcanoammide)
aspetto liquido oleoso, viscoso, colore marrone-rossiccio
pH 9.0 - 10.0
composizione ammide 85-90%, acido grasso libero 0.5%, estere 8%, ammina libera 5%
proprietà schiumogeno, emulsionante
utilizzo prodotti per i capelli, bagnoschiuma, creme
formula chimica CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C=ON(CH2CH2OH)2
In combinazione con altri tensioattivi ne aumenta il potere schiumogeno e la durata della schiuma.
Oleth-5
Oleth-10 (Alcool oleil-cetil + 5/10 moli di ossido di etilene - non ionico - alccoletossilati)
aspetto Oleth-10: pasta bianca o giallognola, Oleth-5: liquido giallognolo
pH (soluzione 1%) 6.5 - 7.5
composizione sost.attiva 99%
proprietà emulsionante, disperdente, solubilizzante
utilizzo creme, prodotti da bagno
formula chimica (gruppo oleil-cetil)-(CH2CH2O)5/10H
I due prodotti si utilizzano insieme per dare una giusta consistenza ai prodotti.
PEG-24-Glyceryl stearate (Monoestere del glicerolo PEG-24 - non ionico - gliceridietossilati)
aspetto liquido o pasta
pH (soluzione 1%) 6.0 - 7.5
composizione sost. attiva ~100%, acqua <1%
proprietà emulsionante
utilizzo crema per la pelle e creme solari, prodotti per i bambini e creme
formula chimica CH3(CH2)17COOCH2CHOHCH2O(CH2CH2O)24H
PEG-40-Castor oil (Estere acido carbossilico etossilato - non ionico - acidi carbossilici)
aspetto liquido
pH (soluzione 1%) 7.0 - 8.0
proprietà emulsionante
formula chimica CH3(CH2)5CH2CHCH(CH2)7CO(CH2CH2O)40H
PEG-4-Cocamide MEA (Monoetanolammide dell’ acido grasso del cocco con 4 moli di ossido di etilene - non ionico)
gruppo alcanoammidi
aspetto solido o liquido
proprietà detergente
utilizzo shampoo, prodotti per l’igiene
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10-16CONHCH2CH2O(CH2CH2O)4H
PPG-1-PEG-9-Lauryl glycol ether
denominazione chimica Lauril glicol etere (1 mole) dell’ossido di propilene e (9 moli) dell’ossido di etilene
tipo non ionico
gruppo propiletere
aspetto liquido
pH (soluzione 1%) 6.0 - 7.5
proprietà emulsionante
utilizzo prodotti per i capelli e la pelle
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10COOCH2COHOCH(CH3)CH2O(CH2CH2O)9H
Quaternium-5 (Cloruro di diestearil dimetil ammonio - cationico - composti quaternari)
aspetto pasta
composizione sost. attiva 70-80%
proprietà batteriostatico, detergente
utilizzo prodotti per i capelli
CH3
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)16CH2N+ CH2(CH2)16 CH3 Cl-
CH3
Quaternium-52 (Fosfato ammonico di ossietilalchilico - cationico - composti quaternari)
aspetto liquido giallognolo, trasparente, viscoso
pH 6.9 - 7.3
composizione sost. attiva 50%
proprietà umettante, emulsionante
utilizzo prodotti per i capelli, balsami, lozioni
Sodium cetearyl sulphate (Cetil estearil solfato sodico - anionico - alchilsolfati)
aspetto polvere
pH (soluzione 1%) 6.5 - 7.5
composizione sost. attiva >90%, cloruro sodico <2%, solfato sodico 5.5%
proprietà emulsionante
utilizzo prodotti per la pelle
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)14-16CH2SO4- Na+
Sodium cocoamphoacetate (Derivato dell’ammida dell’acido grasso - anfotero - N.Alchilamminoacidi)
aspetto liquido
pH 8.0
composizione sost. attiva 30%, sale inorganico <7.5%, acqua 63-65%
proprietà detergente
utilizzo prodotti per la pelle, shampoo, gel, prodotti per bambini
Sodium Laureth Sulphate (Lauril etere solfato sodico - anionico - alchil etere solfati)
aspetto in base alla sua concentrazione è liquido di colore chiaro o pastoso di colore opaco
pH 6.4 - 7.5
composizione sost. attiva 27-30%, cloruro sodico 0.1%, solfato sodico 0.5%
proprietà emulsionante, umettante, detergente
utilizzo shampoo e prodotti da bagno
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nSO4- Na+
Mantiene bene le sue caratteristiche indipendentemente dalla durezza delle acque e della temperatura. Si mescola bene con la gran parte delle sostanze detergenti, profumi, oli essenziali, ecc.. Si modifica la sua viscosità aggiungendo acidi grassi o cloruro di sodio. Ai capelli dona lucentezza e pettinabilità.
Sodium Lauryl Sulphate (Lauril solfato sodico - anionico - alchilsolfati)
aspetto di colore bianco, disponibile liquido, in polvere (puro al 98%), pastoso o granuloso
pH (polvere, sol. 1%) 8.0 - 9.0
composizione (polvere) sost. attiva >98%, cloruro sodico 0.3%, solfato sodico 0.3%
proprietà detergente, schiumogeno, disperdente, emulsionante, umettante (effetto bagnato)
utilizzo detersivi, shampoo, igiene intima, come schiumogeno nei dentifrici e prodotti di igiene orale
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2SO4- Na+
E’ il tensioattivo anionico per eccellenza, è il più utilizzato in cosmetica. Sul mercato è presente con innumerevoli varianti dipendenti dalla purezza dell’acido grasso e dagli additivi aggiunti. Ha grande potere antiforfora e si abbina bene ai profumi e additivi vari, è praticamente insapore e ciò ne facilita l’utilizzo nei prodotti per l’igiene orale. Mantiene le sue caratteristiche indipendentemente dalla durezza delle acque e della temperatura.
Sodium Myreth Sulphate (Lauril-miristil etere solfato sodico - anionico - alchilsolfati)
aspetto liquido o pasta in base alla concentrazione
pH (soluzione 3%) 7.0 - 10.0
composizione (pasta) sost. attiva 71-74, cloruro sodico 0.1%, solfato sodico 1%
proprietà detergente
utilizzo prodotti per il bagno
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)12(OCH2CH2)nSO4- Na+
TEA laureth sulphate (Trietanolammina del lauril etere solfato - anionico - alchil etere solfati)
aspetto liquido
pH 6.0 - 7.0
composizione sost. attiva 34-36%, cloruri 3%, solfati 1%
proprietà emulsionante
utilizzo shampoo, sapone liquido
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nSO4- HN+(CH2CH2OH)3
TEA lauryl sulphate (Trietanolammina del lauril solfato - anionico - alchilsolfati)
aspetto liquido viscoso chiaro
pH (soluzione 10%) 6.0 - 7.0
composizione sost. attiva 47-49%, cloruro di TEA 2%, solfato di TEA 12%
proprietà detergente, schiumogeno, emulsionante, disperdente
utilizzo principalmente shampoo e prodotti per l’igiene
formula chimica in sol. acquosa CH3(CH2)10CH2SO4- HN+(CH2CH2OH)3
Produce una schiuma cremosa e spessa, una maggior quantità di bollicine rispetto agli altri lauryl solfati. Evita il depositarsi di depositi calcarei nei capelli
Bagno schiuma %
Sodium laureth sulfate (30%) 50.0 emulsionante, umettante, detergente
Glycol distearate 7.0 addensante (derivato dell’acido grasso stearico)
Oleamide DEA 5.0 schiumogeno, emulsionante
Cocamide DEA 4.0 detergente, emulsionante, shiumogeno
Hexyl laurate 5.0
5-bromo-5-nitro-1,3-dioxan(x) (10% en PG) 0.2 conservante
Profumo 1.5
Acqua 28.3
Riscaldare l’acqua a 60 °C e sciogliervi il Sodium laureth sulfate. Aggiungere il glycol distearate, l’oleamide DEA, la cocamide DEA, l’hexyl laurate, agitare dolcemente finché il composto risulta omogeneo; a questo punto aggiungere il profumo ed il conservante. E’ un prodotto fortemente detergente (~23% di tensioattivi), ma l’effetto sulla pelle è controbilanciato dalla Cocamide DEA che da una sensazione reingrassante
Il composto risulta di colore madreperlaceo e di consistenza cremosa.
Gel da bagno %
Sodium laureth sulfate (27%) 30.0 emulsionante, umettante, detergente
Ammonium lauryl sulfate (40%) 10.0 detergente, schiumogeno, emulsionante, disperdente
Cocamidopropyl betaine (40%) 5.0 emulsionante, schiumogeno
Cocamide DEA 3.0 detergente, emulsionante, shiumogeno
Acido citrico 0.3 regolatore del pH
Metil paraben + propil paraben + butilparaben 0.3 conservanti
Profumo 0.8
Cloruro sodico 0.5
Acqua 51.1
Se la Cocamide DEA è liquida a temperatura ambiente si possono mescolare tutti gli ingredienti, altrimenti la si scioglie in acqua a 30-40 °C.
Mescolare dolcemente cercando di produrre meno schiuma possibile. L’utilizzo dell’acido citrico ha la funzione di portare il pH a 5.5. Il profumo va aggiundo quando la miscela ha una temperatura inferiore ai 40 °C. Alla fine si aggiunge il cloruro sodico dopo averlo fatto, precedentemente, sciogliere in una frazione d’acqua.
Questo prodotto produce un’abbondante schiuma dovuta alla presenza dell’ammonium lauryl sulfate il cui effetto è amplificato dalla cocamide DEA. La cocamidopropyl betaine lascia sulla pelle una piacevole sensazione così da ridurre l’effetto sgrassante che altrimenti lascerebbe la pelle secca.
L’utilizzo dell’acido citrico ha lo scopo di portare il prodotto a pH 5.5 in equilibrio con quello naturale della pelle.
Sapone con proteine %
Sodium stearate 25.0 addensante (derivato dell’acido grasso stearico)
Trietanolamine lauryl sulfate 17.0 detergente, schiumogeno, emulsionante, disperdente
Acetamide MEA / Lactamide MEA 10.0
PPG-12-PEG-50 lanolin 5.0 conservante
Cocamido MEA cocoyl sarcosinate 20.0
Cocodimonium hydrolyzed animal protein 1.0
Glycerine 11.8
Propylene glycol 8.0 emulsionante
Urea 2.0 conservante
EDTA disodium salt 0.2
Mescolare tutti i prodotti liquidi, portare il composto a 70-80 °C e aggiungere lentamente il sodium stearate mescolando dolcemente evitando di produrre schiuma. Portiamo la temperatura a 85-90°C e aggiungiamo tutti gli altri prodotti solidi; quando tutti i composti sono disciolti si lascia riposare il prodotto, si elimina la schiuma e lo si lascia raffreddare in modo che si condensi e s’indurisca.
Il composto risultante è trasparente e può essere tagliato a forma di saponette ed utilizzato come sapone, per la doccia o come shampoo.
Bagno schiuma e doccia %
Sodium laureth sulfate (30%) 15.0 emulsionante, umettante, detergente
Lauryl glucoside (65%) 10.0
Cocamidopropyl betaine (40%) 7.0 emulsionante, schiumogeno
Glycol distearate 2.0 addensante (derivato dell’acido grasso stearico)
Laurdimonium hydrolyzed animal protein 2.5
PEG-7 glyceryl cocoate 2.0 conservante, umettante
Polyquaternium-10 0.1
Metil paraben + propyl paraben + butyl paraben 0.3 conservante
Profumo 1.5
Acqua 59.6
Sciogliere il glycol distearate, aggiungere l’acqua e portare a 60 °C, addizionare ad uno ad uno tutti gli altri componenti escluso il profumo ed il laurdimonium h.a.p. che verranno aggiunti quando la miscela si sarà raffreddata. Utilizzimoo dell’acido citrico per portare il pH del composto a 5.5.
Il prodotto è opaco e cremoso, se applicato lascia una piacevole sensazione di morbidezza della pelle. Quest’effetto è dovuto ai componenti cationici ed al laurdimonium h.a.p. ed al poliquaternium-10. Vi contribuisce anche il PEG-7 glyceryl cocoate che svolge anche la funzione di mantenere più a lungo la schiuma.
Il Lauryl glucoside oltre ad avere un certo effetto detergente accentua la schiumosità e facilita l’applicabilità del prodotto sui capelli.
Acidi grassi: di seguito è riportato l’elenco dei principali acidi grassi utilizzati per la produzione di saponi e cosmetici.
acidi saturi
Acido formula provenienza
laurico CH3(CH2)10COOH olio di cocco, di palma, grasso animale
miristico CH3(CH2)12COOH olio di cocco, di palma, grasso animale
palmitico CH3(CH2)14COOH olio di cotone, di palma, grasso animale
stearico CH3(CH2)16COOH grasso animale
acidi insaturi
Acido formula pos. doppi legami provenienza
oleico C17H33COOH 9 olio di mais, di cotone, di oliva
linoleico C17H31COOH 9, 12 olio di mais, di cotone, di lino
linolenico C17H29COOH 9, 12, 15 olio di lino
arachidonico C19H31COOH 5, 8, 11, 14 olio di mais, di sardina, grasso animale
Adolescenti, pubertà precoce: Roma, 4 apr. (Adnkronos) - Pubertà precoce? Può essere colpa dello shampoo. O, meglio, di piccole quantità di ormoni contenute nei prodotti per la cura e la bellezza dei capelli. Specialmente in alcuni usati soprattutto dalle persone di colore. Lo hanno scoperto gli esperti della Food and Drug Administration, l'Agenzia del farmaco Usa, dopo aver collegato una serie di dati statistici insoliti. In tutto l'Occidente, infatti, si legge su New Scientist, le ragazze tendono a raggiungere la pubertà sempre prima, ma per le teen ager americane di colore la situazione e' addirittura sorprendente: per il 50% lo sviluppo di seno e peli pubici inizia a 8 anni, contro appena il 15% delle ragazze bianche. Mentre in Africa lo sviluppo sessuale femminile e' molto più lento. Una discrepanza che può essere spiegata, almeno in parte, dal fatto che gli afro-americani sono fortissimi consumatori di shampoo alla placenta o agli ormoni. ''E ovviamente molti li usano anche sui bambini - spiega la dottoressa Chandra Tiwary, responsabile del reparto di endocrinologia infantile al Brooke Army Medical Center, in Texas, che ha condotto uno studio 'ad hoc' - mentre fra gli appartenenti agli altri gruppi etnici la percentuale di chi utilizza questi prodotti e' inferiore al 10%''. Si tratta, in particolare, di prodotti per capelli secchi o crespi, non piu' venduti in Europa ma molto popolari fra gli afroamericani. Secondo una ricerca del Child Health Institute di Seattle, infatti, li usa la metà della popolazione di colore Usa, bimbi compresi. Dati confermati da uno studio su 2000 casalinghe e da uno più piccolo, in cui la Tiwary aveva verificato il caso di quattro teenager: lo sviluppo del seno e dei peli pubici era avvenuto qualche mese dopo l'inizio dell'uso di questi shampoo. Ma si era fermato non appena le ragazze avevano cambiato prodotto. Analizzati, gli shampoo sotto accusa avevano dato risultati inquietanti: uno conteneva quattro milligrammi di estradiolo ogni 100 grammi, un altro oltre 1,6 grammi di estriolo ogni 100 grammi. ''In teoria nessun prodotto contenente estrogeni può essere liberamente venduto, ne' considerato farmaco da banco'', spiega la responsabile dell'Ufficio cosmetici della Fda, Ella Toombs. Ma negli Usa il bando e' scattato solo per i nuovi prodotti messi in commercio dopo il 1994, mentre per gli altri la situazione e' meno chiara. E, naturalmente, si possono trovare in quantità su Internet. (Mar/Adnkronos Salute)
Alcani: sono composti in cui tutti i legami carbonio-carbonio sono legami singoli; si possono considerare derivati dal metano (CH4) per successive aggiunte di unità -CH2-. La formula del secondo composto della famiglia, l’etano, deriva dall’introduzione del gruppo -CH2- a quella del metano:
H H
| |
CH4 + -CH2- ---> CH3-CH3 H-C-C-H
| |
H H
I radicali alchilici sono frammenti di molecole di alcani dalle quali è stato sottratto un atomo di idrogeno; il loro nome deriva dall’alcano di origine con la desinenza ILE
CH3 -- metile
CH3CH2 -- etile
CH3CH2CH2 -- propile
...
Alchilsolfati: composti formati da un alcano e dallo ione solfato (SO4-). Si ottengono a partire da un acido grasso e da un sale dell’acido solforico:
acido laurico CH3(CH2)10COOH + NaSO4(aq) --> CH3(CH2)10CH2SO4-Na+ Sodium lauryl sulfate
Ammine e Ammidi: le ammine possono essere considerate derivati dell’ammoniaca per sostituzione di uno (primarie), due (secondarie) o tre (terziarie) atomi di idrogeno con gruppi alchilici.
H CH3 CH3
| | |
CH3-N-H CH3-N-H CH3-N-CH3
metilammina dimetilammina trimetilammina
ammina primaria ammina secondaria ammina terziaria
Le ammidi derivano dal legame fra ammoniaca ed un gruppo carbossilico -COOH. Abbiamo ammidi primarie, secondarie e terziare in cui uno o più gruppi alchilici sostituiscono gli atomi d’idrogeno nel gruppo -NH2.
O
||
CH3C-NH2
acetammide
ammide primaria
Conservanti: elenco dei conservanti utilizzati nella cosmetica:
2-BROMO-2-NITROPROPANE-1,3-DIOL 5-BROMO-5-NITRO DIOXANE
BENZALKONIUM CHLORIDE BENZOIC ACID
BENZYL ALCOHOL BHA
BHT BUTHYLPARABEN
CETRIMONIUM CHLORIDE ETHYLPARABEN
FORMALDEHYDE IMIDAZOLIDINYL UREA
METHYLCHLOROISOTHIAZOLINONE METHYLDIBROMO GLUTARONITRILE
METHYLISOISOTHIAZOLINONE METHYLPARABEN
PHENOXYETHANOL PROPYLENE GLYCOL
PROPYLPARABEN SILVER
SODIUM BENZOATE SODIUM DEHYDROACETATE
SODIUM METHYLPARABEN SODIUM PROPYLPARABEN
SODIUM SALICYLATE TRETHYL CITRATE
e.mail SLS (una delle tante)
Ciao,
fai molta attenzione alla mail che mi è arrivata.....
Controlla gli ingredienti sulle bottiglie di shampoo e controlla se contengono una sostanza chiamata SODIUM LAURETH (o lauryl) SULFATE, o semplicemente SLS.
Questa sostanza si trova nella maggior parte degli shampoo, e i produttori la usano perche' fa molta schiuma ed è economica.
Ma il fatto e' che l'SLS si usa per strofinare i pavimenti dei garage ed e' molto forte.
E' anche provato che può provocare il cancro a lungo andare, e questo non e' uno scherzo. Livello di cancerosita è pari a quello del benzene.
Il VO5, Palmolive, Paul Mitchel, il nuovo shampoo della Hemp contengono questa sostanza. Allora ho chiamato una ditta e gli ho detto che il loro prodotto contiene una sostanza che farà venire il cancro.
Hanno risposto:"Si , lo sappiamo, ma non possiamo farci niente perché abbiamo bisogno di quella sostanza per produrre la schiuma."
Anche il dentifricio Colgate contiene quella sostanza per produrre le bolle.
Dicono che mi manderanno delle informazioni. La ricerca ha dimostrato che negli anni'80 le probabilità di prendere il cancro erano 1 su 800 e ora, negli anni '90, sono 1 su 3, e ci F2 e' molto preoccupante.
Cosi' spero che prendiate questa lettera sul serio e la passiate a tutti quelli che conoscete, nella speranza di impedire di provocarci il cancro..
La cosa e' seria, dopo che avete letto questa lettera cercate di informare tutti quelli che potete.
Formaldeide: formula HCHO, viene prodotta per ossidazione del metanolo, è solubile in acqua e alcool; sinonimi: Ossimetilene
In commercio la si trova come formalina (sol. acquosa al 35-40% di f. con il 10% di Metanolo addizionato quale stabilizzante per prevenire la polimerizzazione).
Utilizzo:
- come componente iniziale per la produzione di plastiche e resine sintetiche, specialmente con Urea e Fenolo nonché poliacetati e Melamina;
- Durante il processo di indurimento le resine urea formaldeidiche rilasciano formaldeide per un lungo periodo di tempo (anni);
- in disinfettanti per ospedali e laboratori e per sterilizzare gli indumenti;
- per fissare e conservare i preparati istologici;
- nei detergenti ad uso domestico;
- come disinfettante o conservante in tutti i tipi di cosmetici: shampoo, bagni schiuma, deodoranti, smalti per unghie, saponi e creme;
- come disinfettante o conservante in preparati farmacologici come unguenti, polveri, lozioni, antimicotici e preparati per il gargarismo;
- come conservante tecnico nelle gomme, e negli oli tecnici;
- come fissativo nei preparati fotografici,
- nell'industria delle vernici, gomme e pelli;
- nei pesticidi, vermicidi e disinfettanti per le semenze;
- come residuo nei fumi di materiale organico (carbone, scarico dei motori diesel e fumo di sigaretta);
- nell'industria della carta: carta da computer, fazzoletti, tovaglioli, carta igienica.
- nella fabbricazione di pentaeritrite (utilizzato nella fabbricazione di esplosivi) e di glicol etilenico (utilizzato per produrre solventi e liquido anticongelante).
Note: alcuni conservanti quali, ad esempio, il Quaternium 15 (E0031) sono detti agenti liberatori di Aldeide formica
Ftalati: esteri dell’acido orto-ftalico fanno parte della famiglia degli ALCHIFENOLI (nonilfenolo, octilfenolo e loro derivati), utilizzati come plastificanti per resine viniliche, usati per rendere il PVC (cloruro di polivinile) soffice e quindi presenti in diversi beni di consumo quali giocattoli per bambini, ma anche interni delle macchine, cavi, vernici ed inchiostri. Vengono inoltre utilizzati in prodotti per i pavimenti, ammorbidenti, shampoo e prodotti per la cura della persona.
A seconda del tipo di alcool impiegato per produrre l'estere, si ottengono diverse proprietà per diverse applicazioni. Se si usano alcool a catena breve, come nel dibutilftalato (usato principalmente negli inchiostri da stampa ma presente anche nella componente dell'odore del levistico e del sedano), si ha un'elevata volatilità, mentre gli ftalati impiegati per il PVC hanno in genere una volatilità modesta. Gran parte degli ftalati utilizzati nel PVC flessibile sono DEHP (di-etilesilftalato) e DINP (di-isononilftalato). (per un approfondimento vai a FTALATI)
Nitrati e Nitriti:
Acido nitrico HNO3 ione nitrato NO3-
Acido nitrito o nitroso HNO2 ione nitrito NO2--
I Nitrati sono Sali dell’acido nitrico e si formano dall’unione dello ione nitrato con un altro composto. Sono sostanze stabili e poco reattive.
Nitrati = ione nitrato + R dove R può essere: K, NHn, Na, ...
KNO3 nitrato di potassio (E252)
NaNO3 nitrato di sodio (E251)
I Nitriti sono Sali dell’acido nitrito e si formano dall’unione dello ione nitrito con un altro composto. Sono sostanze instabili che facilmente reagiscono con altre molecole.
Nitriti = ione nitrito + R dove R può essere: K, NH4, Na, ...
KNO2 nitrito di potassio (E249)
NaNO2 nitrito di sodio (E250)
Nitrosammine: i nitriti ed in particolare l’acido nitroso, che da questi si forma a pH acido, reagiscono con le ammine secondarie e con alcune terziarie, più raramente con i composti ammonici quaternari per dare origine a nitrosammine, cancerogene.
R-NO2 + PH acido --> H-NO2
La reazione è relativamente semplice. Si tratta di una reazione di sostituzione, i nitriti (ad esempio NaNO2) in presenza di un acido tipo HCl attaccano l'idrogeno dell'azoto presente sulla molecola e formano la nitrosammina:
R-N-H + NaNO2 + HCl => R-N-N=O + NaCl + H2O dove R è un gruppo alchilico o aromatico
Precursori delle nitrosammine, per quanto concerne le ammine, sono moltissimi componenti naturali degli alimenti: si possono ricordare, infatti, l’ordenina o N,N-dimetiltiramina, presente nel germe d’orzo e nel malto, la dimetil-nitrosammina, la N-nitroso pirrolidina e la N-nitroso piperidina.
CH3 CH3
| |
CH3-N-H + HNO2 ---> CH3-N-N=O + H2O
dimetil- acido dimetil-
ammina nitroso nitrosammina
Dimetilammina e nitrito possono dare origine a dimetil-nitrosammine, ritrovate spesso nella birra. Nel processo di produzione della birra l’ordenina fornisce l’ammina secondaria, la dimetilammina, questa può reagire con il nitrato dell’acqua, che verrà ridotto a nitrito nel processo di fermentazione.
Per quel che riguarda la sintesi delle nitrosammine nell’organismo, l’unico organo interessato è lo stomaco perché qui si possono ritrovare le condizioni necessarie: pH acido, nitrito libero, e ammine di origine alimentare o farmacologica. Sin da quando la cancerogenicità di queste sostanze è stata individuata sono stati testati circa 300 N-nitrosocomposti e l'85 % delle 209 nitrosammine analizzate ed il 92 % delle 86 nitrosammidi ha mostrato di poter indurre il cancro. Le nitrosammine manifestano la loro cancerogenicità dopo attivazione metabolica che avviene per idrossilazione di un carbonio in alfa libero. Le nitrosammidi non necessitano invece di bioattivazione.
Le nitrosammine-ammidi sono sostanze altamente elettrofile (attirano elettroni da altri composti) che si legano covalentemente (coppia di elettroni condivisa da due atomi) al DNA rendendolo instabile così da facilitare l'insorgenza di mutazioni e di lesioni geniche.
Il fumo di sigaretta e l'inquinamento atmosferico rappresentano un’altra fonte di nitrosammine. Le tre principali classi di sostanze cancerogene presenti nel fumo di sigaretta sono rappresentate da:
- Idrocarburi policiclici ( per es. il benzopirene)
- Nitrosammine (per es. NNK e NNAL derivate dalla combustione della nicotina nel tabacco)
- Ammine aromatiche
In questo caso l’organo bersaglio per l’insorgenza di cancri è il sistema polmonare.
Pelle: è l'organo più largo del corpo umano, è una membrana che riveste il corpo dell'uomo. La composizione approssimata delle pelle è 70% acqua, 25% proteine, 2% grassi, minerali 0.5% ed il restante 2.5% altre sostanza.
La pelle protegge dall'invasione dei microrganismi esterni e dalla perdita di fluidi. Essa comunque deve essere sufficientemente permeabile per lo scambio di calore, di aria e di alcuni fluidi. Essa è anche un organo sensoriale, ovvero il senso del tatto.
E' formata dall'epidermide costituente la parte superficiale, dal derma separato dall'epidermide dalla membrana basale e dall'ipoderma o tessuto adiposo collocato sotto il derma.
L'epidermide è quindi un tessuto epiteliale di rivestimento ed è formata da vari tipi di cellule. Il tipo principale è quello dei cheratinociti : essi si riproducono nello strato basale (la parte più profonda) e risalgono in circa 28 giorni verso la superficie. Essa e' priva di circolazione venosa ed arteriosa, tranne lo stato basale, il quale riceve il nutrimento dal derma.
Il derma o tessuto connettivale è costituito da varie cellule tra cui vi sono anche i fibroplasti che producono tra l'altro il collagene e la "sostanza fondamentale". E' ricco di vascolarizzazione e terminazioni nervose.
Nell'ipoderma le cellule e le terminazioni nervose sono in minore quantità mentre è abbondante la vascolarizzazione. Sotto l' ipoderma vi sono i muscoli.
Il manto protettivo della pelle è acido ed è composto soprattutto da sebo. Il manto ha proprietà :
antiossidanti: protegge la pelle dall'ossidazione. Il sebo è di natura bianco ma l'ossidazione dell'aria lo rende di colore diverso.
idrorepellenti
antibatteriche : il pH acido inibisce la crescita di funghi e batteri in genere
mantiene la durezza della cheratina la quale ha bisogno di un ambiente acido, il PH della pelle è acido e si mantiene tra 4.2 e 5.6. Acne, allergie e altri problemi della pelle peggiorano quando la pelle diventa più alcalina. Attenzione ai saponi che hanno pH diverso, ad esempio 9 o 11 !
La chiave per mantenere bella la pelle è mantenere acido il manto protettivo ed avere un turnover rapido delle cellule, ricostruendo così le proteine collagene (fatto da glicina, prolina e idrossiprolina) ed elastina (contenente tra l'altro i due aminoacidi desmosina e isodesmosina) danneggiati.
Il collagene e l'elastina (o anche altri derivati) presenti nei cosmetici non hanno effetto sulla pelle, in quanto non sono capaci di penetrare nella pelle.
pH: indica il grado di acidità (all’opposto alcalinità) di una soluzione acquosa, è una scala logaritmica con valori che vanno da 0 a 14 e dipende dalla concentrazione di ioni [H+]. Il valore 0 è il massimo dell’acidità, il valore 14 è il massimo dell’alcalinità. L’acqua, a 25°, ha pH neutro e tale valore corrisponde a 7.
Il pH della pelle è in genere fra 5 e 6, quello degli acidi gastrici varia da 2 a 3, la soda caustica soluzione 1% 12, soluzione 3% 12.48, soluzione 5% 12,7
Sali: composti chimici derivanti dalla reazione fra acidi e basi (sostanze alcaline) inorganici e organici. I sali si formano per reazione tra una sostanza basica che può cedere elettroni e una acida che può acquistarli. Se indichiamo con A-H un generico acido e con B-OH una generica base, la reazione più semplice (di neutralizzazione) per formare un sale è:
A-H + B-OH ---> (A- H+) + (B+ OH-) --> AB + H2O
Nella formazione di sali organici da ammine (R-NH3) e acido cloridrico (HCl) si ha:
R-NH2 + HCl --> R-NH3+Cl-
dove l’azoto dell’ammina ha un doppietto di elettroni che può cedere (funge da base B-OH) all’idrogeno dell’acido cloridrico pronto ad accettarli (acido A-H).
Sebo: è un materiale grasso secreto dalle ghiandole sebacee, protegge la pelle e la rende meno vulnerabile all'attacco dei fattori ambientali (come il sole, vento, fattori chimici esterni, batteri) e meno tendente alla disidratazione.
Il sebo è composto da una miscela di acidi grassi liberi, da trigliceridi, da colesterolo libero ed esterificato e da squalene. Se si modifica la percentuale di acidi grassi insaturi a favore di quelli saturi o se diminuisce la quantità di colesterolo libero a favore di quello esterificato il sebo perde le sue caratteristiche e le sue funzioni.
Sinonimi del Sodium Lauryl Sulfate
AI3 – 00356, Akyposal SDS, Aquarex ME, Aquarex methyl, Avirol 101, Avirol 118 conc, Berol 452, Carsonol SLS, Carsonol SLS Paste B, Carsonol SLS Special, Conco sulfate WA, Conco sulfate WA – 1200, Conco sulfate WA – 1245, Conco Sulfate WAG, Conco Sulfate WAN, Conco Sulfate WAS, Conco sulfate WN, CP 75424, Cycloryl 21, Cycloryl 31, Cycloryl 580, Cycloryl 585N, Dehydag sulfate GL emulsion, Dehydag sulphate GL emulsion, Detergent 66, Dodecyl alcohol, hydrogen sulfate, sodium salt, Dodecyl sodium sul fate, Dodecyl sulfate sodium, n - Dodecyl sulfate sodium, Dodecyl sulfate, sodium salt, Dreft, Duponal, Duponal WAQE, Duponol, Duponol C, Duponol ME, Duponol methyl, Duponol QX, Duponol WA, Duponol WA Dry, Duponol WAQ, Duponol WAQA, Duponol WAQE, Duponol WAQM, EMAL O, EMAL 10, Emersal 6400, Empicol LPZ, Empicol LS 30, Empicol LX 28, Emulsifier No. 104, Finasol osr (sub 2), Gardinol, Hexamol SLS, Incronol SLS, Irium, Jordanol SL – 300, Lanette wax – S, Laurylsiran sodny (Czech), Lauryl sodium sulfate, Lauryl sulfate, sodium salt, Maprofix 563, Maprofix LK, Maprofix NEU, Maprofix WAC, Maprofix wac – LA, Melanol CL, Melanol CL 30, Monododecyl sodium sul fate, Monogen Y 100, Montopol LA paste, NCI - C50191, Neutrazyme, Nikkol SLS, Odoripon AL 95, Orvus WA paste, P and G emulsifier 104, Perlandrol L, Product No. 75, Product No. 161, Quolac EX – UB, Rewopol NLS 30, Richonol A, Richonol AF, Richonol C, SDS, Sinnopon LS 95, Sinnopon LS 100, Sintapon L, Sipex OP, Sipex SB, Sipex SD, Sipex SP, Sipex UB, Sipon LS, Sipon LS 100, Sipon LSB, Sipon PD, Sipon WD, SLS, Sodium dodecyl sulfate, Sodium n - dodecyl sulfate, Sodium dodecyl sulphate, Sodium lauryl sulfate, Sodium lauryl sulphate, Sodium monododecyl sulfate, Sodium monolauryl sulfate, Solsol needles, Standapol 112 conc, Standapol WA – AC, Standapol WAQ, Standapol WAQ Special, Standapol WAS 100, Steinapol NLS 90, Stepanol ME, Stepanol ME Dry, Stepanol ME Dry AW, Stepanol methyl, Stepanol methyl dry AW, Stepanol T 28, Stepanol WA, Stepanol WA – 100, Stepanol WAC, Stepanol WA paste, Stepanol WAQ, Sterling WA paste, Sterling WAQ – CH, Sterling waq – cosmetic, Sulfetal L 95, Sulfopon WA 1, Sulfopon WA 2, Sulfopon WA 3, Sulfopon WA 1 special, Sulfotex WA, Sulfotex WALA, Swascol 3L, Swascol 4L, Swascol 1P, Syntapon, Syntapon L, Syntapon L pasta (Czech), Tarapon K 12, Texapon DL conc., Texapon K12, Texapon K – 1296, Texapon L 100, Texapon V HC, Texapon V HC powder, Texapon ZHC, Texapon Z high conc. Needles, Trepenol WA, TVM 474, Ultra sulfate SL – 1, WAQE, Witcolate A, Witcolate A powder, Witcolate C
Fonti utilizzate per la ricerca
La pelle: insidie nascoste e sostanze pericolose
Incontro del 20 novembre 2003, alla LAV di Torino con la D.ssa Ornella Navello, erborista e naturalista
SAX-LEWIS “Dangerous properties of Industrial materials” 7th edition (1984)
Autori vari, Biologia molecolare della cellula, 1989 Zanichelli, VIa ed. italiana di: Molecular biology of the cell, Garland Publishing, Inc., New York & London
Guyton Arthur C., Trattato di fisiologia medica, 1995 PICCIN, IV ed. italiana di: Textbook of medical physiology, 1991 by W.B. Saunders Company, Philadelphia, PA.
Mortimer Charles E., Introduzione alla chimica,1983 PICCIN, Iia ed. italiana di: Introduction to chemistry, by D.Van Nostrand Company, New York
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Kalyn and Douglas Gibbens - Are you poisoning your family ? - rivista on line Single Again
Claudio Capozza - Stop ai Killers - Organizzazione Esonet di diffusione di cultura, spiritualità e tradizioni orientali e occidentali.
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http://www.vialattea.net/esperti/php/team.php?esperto=Buratti
http://digilander.iol.it/mamoFAQ/hoax-sodium_r.txt (cancerogenicità)
http://www.vialattea.net/esperti/chim/policarb/index.html (policarbossilati nei detergenti)
http://www.vialattea.net/esperti/ambiente/saponi.html (saponi)
http://www.vialattea.net/esperti/chim/solfatolauricoIUPAC.htm corrispettivo italiano IUPAC del sodium laureth sulfate
Ftalati:
http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/Dizionario/Supplementi01/LessicoPVC.htm
http://www.ping.be/~ping5859/It/Glos.It.html
http://www.giornaletecnologico.it/scienza/200407/15/40f5b23f04533
http://www.cucinait.com/cucinait/Educazione/QuestoMese/AltriArticoli_3865.html
http://www.qec.it/nc/nc_home.asp?IDInfo=81903
fonte: www.casasalute.it
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IMBALLAGGI IN PLASTICA
Sono dette materie plastiche quei materiali artificiali con struttura macromolecolare che in determinate condizioni di temperatura e pressione subiscono variazioni permanenti di forma. Si dividono in termoplastici, termoindurenti ed elastomeri.
Per fare la plastica si parte dal petrolio. Esistono diversi tipi di plastica che hanno caratteristiche chimiche differenti e sono adatte ad usi diversificati:
ARTICOLI DI USO COMUNE NEI VARI TIPI DI PLASTICA
TIPO: caratteristiche chimiche |
USO |
Polietilentereftalato |
|
Polivinilcloruro |
|
Polipropilene |
|
Polietilene |
|
IMBALLAGGIO PLASTICA
Ogni differente impiego del film in polietilene richiede caratteristiche particolari e presenta diverse caratteristiche per ogni specifica esigenza di imballaggio:
- IMBALLAGGIO INDUSTRIALE
- IMBALLAGGIO
- IMBALLAGGIO AGRICOLO
- IMBALLAGGIO CIVILE
- IMBALLAGGIO ABBIGLIAMENTO
- IMBALLAGGIO PROMOZIONALE
- IMBALLAGGIO ALIMENTARE
IMBALLAGGIO E CONFEZIONAMENTO
- Imballaggi e confezionamento in bobine in polietilene;
materiale neutro o colorato, possibilità di personalizzazione, materiale termoretraibile, microforato o con applicazione di trattamento corona. - Imballaggi e confezionamento in buste in polietilene e polipropilene; buste neutre, colorate o personalizzate con logo, possibilità di chiusura con cerniera a pressione, maniglia cerniera, biadesivo, patella; applicazione di accessori vari, materiale per alimenti.
- Imballaggi e confezionamento per copriabiti;
copriabiti sagomati, fustellati, con taglio retto, soffiettati neutri o stampati. - Imballaggi e confezionamento per borse con maniglia fustellata; applicazione di maniglia rigida o morbida in vari colori.
- Imballaggi e confezionamento per Sacchi industriali;
sacchi prodotti con materiale ad alta resistenza meccanica adatti anche al contenimento di liquidi e polveri fini
SACCHETTI PLASTICA - PRODUZIONE SACCHETTI
I materiali per la produzione sacchetti
Per realizzare sacchetti plastica servono rotoli in polietilene bassa densità adatto al contatto con gli alimenti. Lo spessore può variare a seconda della richiesta.
Il rotolo per produrre sacchetti plastica si diversifica in:
- foglia semplice
- foglia doppia
- monopiega
- tubolare
- microforato, termoretraibile
Il materiale per la produzione sacchetti plastica può essere neutro o colorato.
Sacchetti plastica: Casa dolce casa
sono adatti per il confezionamento di numerosi articoli per la casa.
Le buste con gancio, patella e adesivo permanente permettono di appendere facilmente e con sicurezza anti-scippo articoli quali federe, lenzuola, tovaglie, accappatoi...
Le buste con maniglia sono consigliabili se il contenuto è molto ingombrante come, per esempio, il pile. La maniglia inoltre permette di riaprire l'involucro molteplici volte e di conservarne il contenuto per anni dopo l'acquisto.
Prodotti quali i filtri per cappe, filtri per aspirapolvere, spessorati e leggeri, in genere richiedono sacchetti con cerniera fustellata.
Sacchetti plastica: Salute
Il politene è adatto a contenere articoli medicali o farmaceutici come siringhe, aghi o dispositivi medici.
Il sacchetto con cerniera a pressione permette di togliere parte del contenuto e di richiudere la confezione perfettamente.
Per alcune attrezzature è consigliabile un sacchetto con zigrinatura a pre-taglio perché si tratta di articoli monouso, la cui apertura è facilitata dallo strappo
Sacchetti plastica: All'aria aperta (FREE-TIME)
Buste studiate per il tempo libero comprende differenti attività:
- buste pesca
- buste per competizioni sportive
- buste pic-nic
- buste per gite in moto
- manifestazioni
- coreografie………….
Sacchetti Regalo
Per i biglietti augurali, articoli di cartoleria, consigliamo il polipropilene BOT perché la sua trasparenza cristallina permette di risaltare i colori, le stampe, i disegni in genere.
Sacchetti plastica: Hobbies
Gli articoli per il decoupage, gli stencil, ma anche l'oggettistica, le perline, le belle arti, possono essere protetti da sacchetti le cui dimensioni vengono personalizzate. Più piccole per le perline, strette per i pennelli delle belle arti, lunghe per gli stencil.
E' anche possibile stampare le istruzioni per l'uso sul retro del sacchetto.
Sacchetti per prodotti di Bellezza
Accessori per capelli, accessori di moda, trucchi e cosmesi in generale. Sono articoli da ammirare, con colori e stampe
TIPI DI SACCHETTI:
- sacchetto sottovuoto
- produzione sacchetti
- sacchetto pubblicitario
- sacchetto politene
- sacchetto raccolta differenziata
- sacchetto confezione
- sacchetto regalo
- sacchetto fustellato
- sacchetto shopper
- sacchetto indumento usato
- sacchetto alimento
- sacchetto termico
- sacchetto trasparente
- sacchetto tessuto personalizzato
- sacchetto pubblicitario
- sacchetto plastica stampata
- sacchetto plastica trasparenti
- sacchetto plastica vendita online
- sacchetto busta
- sacchetto freezer
- sacchetto polietilene richiudibili
Ideazione Packaging
Comunicare anche con gli imballaggi
Il packaging delle merci è un prodotto industriale per certi aspetti unico: per la molteplicità delle sue funzioni (contenimento, protezione, informazione, riconoscibilità…) e per le sue caratteristiche tecniche che devono essere studiate per ogni diverso tipo di contenuto.
Il packaging è perciò un oggetto di design a tutti gli effetti che deve rispondere anche alle esigenze pubblicitarie del prodotto e della marca, assumendo in tal modo un ruolo strategico nella vita del prodotto. Perciò, a partire dalla seconda metà del '900, l'attenzione per il design del packaging è cresciuta rapidamente e il "prodotto packaging" è diventato oggetto di studi sempre più approfonditi anche da parte di sociologi, artisti ed economisti.
Poiché oggi altissima è la percentuale di packaging presente nelle discariche delle società industrializzate il packaging industriale è un prodotto seguito con attenzione anche dagli enti preposti alla salvaguardia ambientale.
Il packaging è spesso l’unico elemento di distinzione tra prodotti altrimenti simili. Per questo è necessario studiare il prodotto in tutte le sue peculiarità e ideare un packaging innovativo che lo rendano ancora più comunicativo e attraente.
TIPI DI PLASTICA NON RICICLABILE DA CONFERIRE NEI RIFIUTI DELL’INDIFFERENZIATO |
TIPI DI PLASTICA RICICLABILE |
Aspirapolvere |
Bottiglie dell’acqua e delle bibite |
LA RACCOLTA E IL RICICLO DELLA PLASTICA
La plastica proveniente dalla raccolta differenziata viene inviata ai CENTRI DI SELEZIONE e stoccaggio. I vari tipi di plastica vengono DIVISI PER POLIMERO attraverso, ad esempio, i raggi X; successivamente vengono MACINATI, LAVATI e avviati alla lavorazione di nuovi prodotti.
Essendo molto usata per gli imballaggi, la plastica (o più propriamente i materiali polimerici) è uno dei principali componenti dei rifiuti solidi; inoltre, non è biodegradabile e alcune tipologie di plastica contenenti cloro producono diossina quando bruciate: è dunque fondamentale riciclarla quanto più possibile.
Molti tipi di plastica possono essere facilmente riciclati, mentre per altri tipi (specie di bassa qualità e/o termoindurenti) la procedura è più complessa, in quanto il costo di rilavorazione è generalmente superiore al costo di produzione di plastica nuova.
Pertanto le numerosissime materie plastiche presenti sul mercato non possono essere mescolate fra di loro.
Esistono tuttavia impianti che permettono di separare automaticamente le varie tipologie di plastiche in tempi rapidi e quindi economicamente vantaggiosi, e sono già stati adottati in diversi paesi; la maggior parte di essi opera in più stadi separando le diverse tipologie di materie plastiche per densità.
Il codice Unicode contempla l'identificazione numerica delle plastiche riciclabili, il numerino nel triangolo del simbolo di riciclo.
Di seguito si riporta la traduzione della tabella SPI - Society of the Plastics Industry:
Simbolo |
Cod.riciclo |
Abbreviazione |
Nome del polimero |
Usi |
|
1 |
PETE o PET |
Polietilene tereftalato o arnite |
Riciclato per la produzione di fibre poliestere, fogli termoformati, cinghie, bottiglie per bevande. (vedi: Riciclaggio delle bottiglie in pet) |
|
2 |
HDPE |
Polietilene ad alta densità |
Riciclato per la produzione di contenitori per liquidi, sacchetti, imballaggi, tubazioni agricole, basamenti a tazza, paracarri, elementi per campi sportivi e finto legno. |
|
3 |
PVC o V |
Cloruro di polivinile |
Riciclato per tubazioni, recinzioni, e contenitori non alimentari. |
|
4 |
LDPE |
Polietilene a bassa densità |
Riciclato per sacchetti, contenitori varii, dispensatori, bottiglie di lavaggio, tubi, e materiale plastico di laboratorio. |
|
5 |
PP |
Polipropilene o Moplen |
Riciclato per parti nell'industria automobilistica e per la produzione di fibre. |
|
6 |
PS |
Polistirene o Polistirolo |
Riciclato per molti usi, accessori da ufficio, vassoi per cucina, giocattoli, videocassette e relativi contenitori, pannelli isolanti in polistirolo espanso (es. Styrofoam). |
|
7 |
ALTRI |
Altre plastiche, tra le quali Polimetilmetacrilato, Policarbonato, Acido polilattico, Nylon e Fibra di vetro. |
|
La plastica, in peso, rappresenta solo l’8% dei materiali impiegati per la produzione di imballaggi per liquidi, questa percentuale sale al 42% valutandone i volumi!
L’imballaggio in plastica dà vita a:
PLASTICHE OMOGENEE
PET riciclato per Fibre a fiocco o a filo (maglioni), contenitori
PVC riciclato per battiscopa, tubi, profilati rigidi
Polietilene riciclato per flaconi per prodotti chimici
PLASTICHE ETEROGENEE
Per pavimenti, staccionate, giochi all’aperto per bambini, elementi per arredo urbano, lampade.
TIPI DI PLASTICA NON RICICLABILE DA CONFERIRE NEI RIFIUTI DELL’INDIFFERENZIATO |
TIPI DI PLASTICA RICICLABILE |
Aspirapolvere |
Bottiglie dell’acqua e delle bibite |
Nota: nonostante alcuni articoli di uso comune siano in plastica riciclabile la loro raccolta è sconsigliata per i seguenti motivi:
- la presenza di residui di alimenti;
- la difficoltà a pulire il contenuto;
- la possibilità di interferire con le macchine operatrici;
- la presenza di additivi coloranti
BIOPLASTICA: Plastica biodegradabile
Un settore in cui l'Italia è all'avanguardia è la cosiddetta bioplastica, che in determinati condizioni è biodegradabile ed è prodotta principalmente a partire da materie prime vegetali anziché petrolifere.
La plastica biodegradabile è un particolare materiale dalle pressoché identiche caratteristiche meccaniche e fisiche della normale plastica petrolifera ma con la differenza di poter essere smaltita in ambiente naturale entro pochi mesi.
La normale plastica che tutti siamo abituati ad utilizzare giornalmente, deriva dalle lavorazioni del petrolio e impiega circa 90 anni per degradarsi nell’ambiente. A questo bisogna aggiungere che difficilmente viene riciclata e spesso è destinata ad essere ridotta di volume e incenerita negli inquinanti inceneritori.
La plastica biodegradabile, al contrario, può essere assorbita dal terreno e diventare nuovamente fertilizzante per piante e cibo per i microrganismi presenti nella terrà.
Scoperta a metà degli anni ‘70, solo dall’inizio del nuovo millennio la plastica biodegradabile si sta diffondendo grazie a politiche di risparmio energetico e riduzione dell’inquinamento ma come tutti i cambiamenti, necessità di volontà e persistenza soprattutto per ridurre sempre più il costo della materia prima che oggi è ancora superiore a quello della plastica ricavata dal petrolio.
Sacchetti per la spesa biodegradabili
Le ultime scoperte in fatto di plastica biodegradabile riguardano il Giappone nel quale alcuni ricercatori di biomateriali hanno ricavo plastica dalla cassava, un tubero somigliante per metà ad una rapa e per metà ad una patata con la quale produrranno sacchetti per la spesa.
Zucchero per la bioplastica Indiana
Un’altra interessante scoperta arriva dai laboratori chimici della città di Pune in India, dove l’aggiunta del 3% di zuccheri ha reso la normale plastica, commestibile per i batteri che si nutrono di glucosio. Bisogna precisare che questo tipo di plastica è ancora in fase di test perché molte sono le plastiche definite biodegradabili quando nella realtà contengono sempre una base di derivazione petrolifera.
IMBALLAGGIO PLASTICA
Ogni differente impiego del film in politene richiede caratteristiche particolari e presenta diverse caratteristiche per ogni specifica esigenza di imballaggio.
IMBALLAGGIO INDUSTRIALE - IMBALLAGGIO
- IMBALLAGGIO AGRICOLO
- IMBALLAGGIO CIVILE
- IMBALLAGGIO ABBIGLIAMENTO
- IMBALLAGGIO PROMOZIONALE
- IMBALLAGGIO ALIMENTARE
IMBALLAGGIO E CONFEZIONAMENTO
- Imballaggi e confezionamento in bobine in polietilene;
materiale neutro o colorato, possibilità di personalizzazione, materiale termoretraibile, microforato o con applicazione di trattamento corona. - Imballaggi e confezionamento in buste in polietilene e polipropilene; buste neutre, colorate o personalizzate con logo, possibilità di chiusura con cerniera a pressione, maniglia cerniera, biadesivo, patella; applicazione di accessori vari, materiale per alimenti.
- Imballaggi e confezionamento per copriabiti;
copriabiti sagomati, fustellati, con taglio retto, soffiettati neutri o stampati. - Imballaggi e confezionamento per borse con maniglia fustellata; applicazione di maniglia rigida o morbida in vari colori.
- Imballaggi e confezionamento per Sacchi industriali;
sacchi prodotti con materiale ad alta resistenza meccanica adatti anche al contenimento di liquidi e polveri fini
SACCHETTI PLASTICA - PRODUZIONE SACCHETTI
I materiali per la produzione sacchetti
Per realizzare sacchetti plastica servono rotoli in polietilene bassa densità adatto al contatto con gli alimenti. Lo spessore può variare a seconda della richiesta.
Il rotolo per produrre sacchetti plastica si diversifica in:
- foglia semplice
- foglia doppia
- monopiega
- tubolare
- microforato, termoretraibile
Il materiale per la produzione sacchetti plastica può essere neutro o colorato.
Sacchetti plastica: Casa dolce casa
sono adatti per il confezionamento di numerosi articoli per la casa.
Le buste con gancio, patella e adesivo permanente permettono di appendere facilmente e con sicurezza anti-scippo articoli quali federe, lenzuola, tovaglie, accappatoi...
Le buste con maniglia sono consigliabili se il contenuto è molto ingombrante come, per esempio, il pile. La maniglia inoltre permette di riaprire l'involucro molteplici volte e di conservarne il contenuto per anni dopo l'acquisto.
Prodotti quali i filtri per cappe, filtri per aspirapolvere, spessorati e leggeri, in genere richiedono sacchetti con cerniera fustellata.
Sacchetti plastica: Salute
Il politene è adatto a contenere articoli medicali o farmaceutici come siringhe, aghi o dispositivi medici.
Il sacchetto con cerniera a pressione permette di togliere parte del contenuto e di richiudere la confezione perfettamente.
Per alcune attrezzature è consigliabile un sacchetto con zigrinatura a pre-taglio perché si tratta di articoli monouso, la cui apertura è facilitata dallo strappo
Sacchetti plastica: All'aria aperta (FREE-TIME)
Buste studiate per il tempo libero comprende differenti attività:
- buste pesca
- buste per competizioni sportive
- buste pic-nic
- buste per gite in moto
- manifestazioni
- coreografie
Sacchetti Regalo
Per i biglietti augurali, articoli di cartoleria, consigliamo il polipropilene BOT perché la sua trasparenza cristallina permette di risaltare i colori, le stampe, i disegni in genere.
Sacchetti plastica: Hobbies
Gli articoli per il decoupage, gli stencil, ma anche l'oggettistica, le perline, le belle arti, possono essere protetti da sacchetti le cui dimensioni vengono personalizzate. Più piccole per le perline, strette per i pennelli delle belle arti, lunghe per gli stencil.
E' anche possibile stampare le istruzioni per l'uso sul retro del sacchetto.
Sacchetti per prodotti di Bellezza
Accessori per capelli, accessori di moda, trucchi e cosmesi in generale. Sono articoli da ammirare, con colori e stampe
TIPI DI SACCHETTI:
- sacchetto sottovuoto
- produzione sacchetti
- sacchetto pubblicitario
- sacchetto politene
- sacchetto raccolta differenziata
- sacchetto confezione
- sacchetto regalo
- sacchetto fustellato
- sacchetto shopper
- sacchetto indumento usato
- sacchetto alimento
- sacchetto termico
- sacchetto trasparente
- sacchetto tessuto personalizzato
- sacchetto pubblicitario
- sacchetto plastica stampata
- sacchetto plastica trasparenti
- sacchetto plastica vendita online
- sacchetto busta
- sacchetto freezer
- sacchetto polietilene richiudibili
Ideazione Packaging
Comunicare anche con gli imballaggi
Il packaging delle merci è un prodotto industriale per certi aspetti unico: per la molteplicità delle sue funzioni (contenimento, protezione, informazione, riconoscibilità…) e per le sue caratteristiche tecniche che devono essere studiate per ogni diverso tipo di contenuto.
Il packaging è perciò un oggetto di design a tutti gli effetti che deve rispondere anche alle esigenze pubblicitarie del prodotto e della marca, assumendo in tal modo un ruolo strategico nella vita del prodotto. Perciò, a partire dalla seconda metà del '900, l'attenzione per il design del packaging è cresciuta rapidamente e il "prodotto packaging" è diventato oggetto di studi sempre più approfonditi anche da parte di sociologi, artisti ed economisti.
Poiché oggi altissima è la percentuale di packaging presente nelle discariche delle società industrializzate il packaging industriale è un prodotto seguito con attenzione anche dagli enti preposti alla salvaguardia ambientale.
Il packaging è spesso l’unico elemento di distinzione tra prodotti altrimenti simili. Per questo è necessario studiare il prodotto in tutte le sue peculiarità e ideare un packaging innovativo che lo rendano ancora più comunicativo e attraente.
Fonte: www.atuttascuola.it/
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