AIM Magazine. Spicchi come coltelli a doppia lama I materiali che proteggono dal fuoco Riciclare il PVC

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1 ASSOCIAZIONE ITALIANA DI SCIENZA E TECNOLOGIA DELLE MACROMOLECOLE AIM Magazine B O L L E T T I N O A I M Anno XXXII vol. 62 n 1 Gennaio-Aprile 2007 PERIODICO QUADRIMESTRALE SPED. IN A.P. 45% ART. 2 COMMA 20/B LEGGE 662/96 - FILIALE DI PISA - AUT. TRIB. DI PISA N. 13/96 DEL 04/09/ STAMPE A TARIFFA RIDOTTA - TASSA PAGATA - AUT. E.P.I. DIR. FILIALE DI PISA - N. A.S.P./32424/GB DEL 30/12/ TAXE PERCUE - ITALIA Spicchi come coltelli a doppia lama I materiali che proteggono dal fuoco Riciclare il PVC

2 AIM Magazine DIRETTORE RESPONSABILE Roberto Filippini Fantoni Via Corridoni Bergamo Tel Fax DIRETTORE EDITORIALE Eleonora Polo ISOF-CNR Sezione di Ferrara c/o Dip. di Chimica, Università di Ferrara Via Borsari 46, Ferrara Tel Fax COMITATO EDITORIALE Mauro Aglietto Dip. Chimica e Chimica Industriale Via Risorgimento Pisa Tel Fax Eugenio Amendola IMCB-CNR - P.le Tecchio Napoli Tel Fax Roberto Rizzo Dipartimento BBCM, Università di Trieste Via L. Giorgeri Trieste Tel Fax Michele Suman Barilla Alimentare SpA - Via Mantova Parma Tel Fax ATTUALITÀ & DIVULGAZIONE Michele Suman POLYMERS AND LIFE Michele Suman Roberto Cavaton Marbo Italia SpA - Via T. Tasso 25/ Pogliano Milanese Tel MACROTRIVIAL Eleonora Polo ISOF-CNR - Sezione di Ferrara c/o Dip. di Chimica, Università di Ferrara Via Borsari Ferrara Tel Fax POLIMERI IN CUCINA La ricetta di Pippi L AMBIENTE Eugenio Amendola I BIOPOLIMERI Roberto Rizzo DAL MONDO DELLA TECNOLOGIA Riccardo Po Chimica e Fisica dei Polimeri, Polymer Chemistry and Physics EniTecnologie S.p.A. - Centro Ricerche di Novara - Ist. Donegani Via G. Fauser Novara Tel Fax Gabriele Mei Basell Poliolefine Italia SpA - P.le Donegani Ferrara Tel Fax Stefano Testi Pirelli Labs SpA - Viale Sarca Milano DAL MONDO DELLA SCIENZA Pino Milano Dipartimento di Chimica - Via S. Allende Baronissi (SA) Tel POLYMERS ABROAD Michele Potenza Agion Technologies Inc 60 Audubon Road, Wakefield, MA USA Tel Fax INTELLECTUAL PROPERTY MONITOR Giuseppe Colucci Basell Poliolefine Italia SpA - P.le Donegani Ferrara Tel Fax I GIOVANI Sabrina Carroccio ICTP-CNR Viale A. Doria Catania Tel Fax Silvia Vicini Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Viale Dodecaneso Genova Tel Fax POLIMERI E SOCIETÀ Mariano Pracella IMCB-CNR - Via Diotisalvi Pisa Tel Fax PMI Mario Malinconico ICTP-CNR - Via Campi Flegrei Pozzuoli (NA) Tel Fax IL MONDO DI AIM Mauro Aglietto COLLABORATORI Anna Crestana Ofelia Fusco Guglielmo Paganetto Marzia Salvadori Pietro Speziale Gianluca Tell IN COPERTINA: Vi rimandiamo a p. 38 dove viene recensito un Volume dedicato al design delle plastiche AIM Magazine è un periodico quadrimestrale e i 3 numeri vanno in edicola a gennaio, maggio e settembre. Chiediamo a tutti i lettori che intendano inviare contributi di farli pervenire alla redazione improrogabilmente entro il 20 novembre, il 20 marzo o il 20 luglio. Il materiale che arriverà dopo queste date potrà essere preso in considerazione solo per il numero successivo. AIM è su Internet! La trovate a questo indirizzo: Cliccate sulle icone per raggiungere il mondo di AIM. Inoltre per un contatto diretto e ricevere informazioni in tempo reale sulle attività in corso potete contattare la Segreteria amministrativa di AIM a Pisa a questo indirizzo Organigramma dell Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole (AIM) per il biennio Presidente Beniamino Pirozzi Dip. Chimica, Compl. Univ. Monte S. Angelo, Via Cinthia, Napoli Tel Fax Segretario Riccardo Po Chimica e Fisica dei Polimeri, Polymer Chemistry and Physics, EniTecnologie S.p.A., Centro Ricerche di Novara - Ist. Donegani, Via G. Fauser 4, Novara Tel Fax Tesoriere e responsabile editoriale Mauro Aglietto Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, Pisa Tel Fax Membri del Consiglio Direttivo Maurizio Galimberti Consulente Industriale, c/o Pirelli Pneumatici, Viale Sarca 222, Milano Tel Fax Daniele Caretti Dip. Chimica Industriale e dei Materiali, Via Risorgimento 4, Bologna Tel Fax Silvia Destri ISMAC-CNR, Via E. Bassini 15, Milano Tel Fax Concetto Puglisi ICTP-CNR, Viale Regina Margherita 6, Catania Tel Fax Piero Sozzani Dip. Scienza dei Materiali, Via R. Cozzi 53, Milano Tel Fax Commissione Tecnologia Paolo Lomellini Polimeri Europa SpA, Via Taliercio 14, Mantova Tel Fax Commissione Giovani Sabrina Carroccio ICTP-CNR, Viale A. Doria 6, Catania Tel Fax Silvia Vicini Chimica e Chimica Industriale, Viale Dodecaneso 31, Genova Tel Fax Commissione Ambiente e Beni Culturali Mario Malinconico ICTP-CNR, Via Campi Flegrei Pozzuoli (NA) Tel Fax Commissione Didattica Attilio Cesàro Dipartimento BBCM, Via L. Giorgeri 1, Trieste Tel Fax Scuole italiane Enrico Pedemonte Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Dodecaneso 31, Genova Tel Fax Roberta Bongiovanni Dip. Sci. Mat. e Ing. Chim., C.so Duca degli Abruzzi 24, Torino Tel Fax Scuole europee Giovanni Camino C. Cult. Ing. Mat. Plast., Politecnico di Torino, Viale T. Michel 5, Alessandria Tel Fax Seminari internazionali e rapporti con EPF Giancarlo Galli Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, Pisa Tel Fax Direttore responsabile AIM Magazine Roberto Filippini Fantoni Via Corridoni 68, Bergamo Tel Fax Direttore Editoriale AIM Magazine Eleonora Polo ISOF-CNR c/o Dip. di Chimica, Università di Ferrara, Via Borsari 46, Ferrara Tel Fax Join AIM! Adesione all AIM per il 2007 e per il 2008 Con delibera presa dal Direttivo AIM il a partire dal 2006 la quota per aderire all AIM sarà soltanto biennale e pari a 60. Il pagamento può essere effettuato tramite versamento sui c/c bancario o postale dell'aim oppure tramite invio di assegno bancario come indicato qui di seguito: sul c/c bancario n della Cassa di Risparmio di Pisa (Cod. ABI 06200, CAB Sportello 14011), Piazza Dante 1, Pisa, intestato a: AIM sul c/c postale n del Centro Compartimentale di Firenze intestato a: Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole, Via Risorgimento 35, Pisa a mezzo assegno bancario o circolare intestato: AIM da inviare a: Segreteria Amministrativa AIM: c/o prof. Mauro Aglietto, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, Pisa carta di credito. Compilate il modulo che potete scaricare dal nostro sito web e speditelo, anche tramite fax, a: Segreteria Amministrativa AIM, c/o Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, Pisa Edizione Pacini Editore S.p.A. Via A. Gherardesca Ospedaletto Pisa Tel Fax Finito di stampare nel mese di Aprile 2007 presso le Industrie Grafiche della Pacini Editore S.p.A. Via A. Gherardesca Ospedaletto Pisa Tel Fax

3 Sommario L EDITORIALE (E. Polo)...» 3 CONVEGNO BIENNALE AIM Passeggiando per Catania: tra il vulcano e il mare (P. Rizzarelli)...» 4 POLYMERS AND LIFE Forse non sapevate che Spicchi come coltelli a doppia lama: aumentare le proprie capacità amatorie senza poterle sfruttare appieno (R. Filippini Fantoni)...» 8 MACROTRIVIAL Solo i mutanti non si ustionano? I materiali che ci proteggono dal fuoco (E. Polo)...» 11 L AMBIENTE Riciclare il PVC: limiti ed opportunità (A. Crestana)...» 19 BIOPOLIMERI Il Premio Nobel per la Chimica 2006 (B. Scaggiante)...» 24 PMI Le PMI nel Settimo Programma Quadro di Ricerca e Sviluppo dell Unione Europea (M. Malinconico)...» 30 I CONGRESSI FUTURI XVIII Convegno dell Associazione di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole...» 36 RECENSIONI Le materie plastiche: una rivisitazione storica ricca di spunti innovativi (S. Russo)...» 38 IL MONDO DI AIM AIM: L ATTIVITÀ EDITORIALE Libri e Atti AIM...» 40 1

4 L EDITORIALE di Eleonora Polo Fine settembre 2001, in treno, di ritorno dal XV Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole di Trieste, aprendo una confezione di chewing gum mi sono detta: Perché non scrivere un articolo per il Magazine sulla storia delle gomme da masticare? Da tempo l instancabile Maurizio Galimberti mi aveva sollecitata a scrivere qualcosa per la rivista. La mia avventura nella divulgazione scientifica è iniziata così. Da cosa nasce cosa, il Macrotrivial,... ho cominciato a prenderci gusto e a divertirmi scoprendo il fascino della storia e della chimica macromolecolare che si nascondono dietro tanti piccoli oggetti del nostro quotidiano. E ora la direzione editoriale Nell affrontare questa nuova avventura vorrei innanzitutto ringraziare il Direttivo AIM per la fiducia che mi hanno accordata, il Direttore Responsabile, Roberto Filippini, i Direttori Editoriali che mi hanno preceduta, Maurizio Galimberti e Roberto Rizzo (sui quali faccio affidamento in questa fase di rodaggio e anche dopo!), il Comitato Editoriale (Mauro Aglietto, Eugenio Amendola e Michele Suman) e tutta la squadra dei redattori e collaboratori che hanno contribuito negli anni alla crescita di questo prezioso strumento di collegamento e diffusione delle tematiche macromolecolari e dell attività dell Associazione. Il lavoro di tutte queste persone mi facilita enormemente il compito, anche se, lo confesso, in un lampo mi è passato per la mente un La sventurata rispose di manzoniana memoria. Sappiamo tutti che la divulgazione scientifica in Italia è un po una Cenerentola. Ne è prova il fatto che anche riviste famose abbiano dovuto chiudere i battenti per motivi economici. Noi che svolgiamo questa attività per passione e su base volontaria abbiamo, forse, una marcia in più. Non ci saranno stravolgimenti nella linea della rivista (squadra che vince non si cambia) e saranno sempre benvenuti e benedetti tutti i contributi e le idee che possono scaturire dalla vostra macrofantasia. Non abbiate remore a proporre articoli, non siate timidi/e! Quest anno si terrà a Catania il XVIII convegno biennale AIM. Vi sarò vicina con il pensiero, visto che non potrò farlo di persona a causa dei brutali tagli ai fondi di ricerca di quest anno. Buon lavoro a tutti! Buon Convegno! 3

5 Convegno biennale AIM PASSEGGIANDO PER CATANIA: TRA IL VULCANO E IL MARE Paola Rizzarelli Nel nuovo millennio il Convegno dell Associazione italiana di macromolecole ha viaggiato verso sud e, a Settembre 2007, attraverserà lo stretto di Messina per approdare a Catania. Nelle mani del Comitato Organizzatore la responsabilità di pianificare nel miglior modo possibile gli incontri ed i confronti scientifici fra studiosi provenienti dal mondo universitario, dall industria e dal CNR, ma anche l occasione per far conoscere una città sulla quale la delinquenza, i crimini e i misfatti della mafia hanno richiamato quell attenzione, quei giudizi e pregiudizi di cui ancora oggi sono fitte le cronache. A me l incombenza di mostrarvi un altro volto di Catania, attraverso una passeggiata immaginaria per le vie di questa città, sfaccettata e multiforme, scanzonata e malinconica, ricca di vizi e di virtù, contornata da un atmosfera unica perché vitale, contraddittoria e vera. Non è facile scrivere del luogo nel quale si è nati; si rischia d essere banali e difficilmente si riesce a trasmettere quelle sensazioni di cui si alimenta la conoscenza di un luogo. L identità di una città si scorge nelle sue architetture e nei suoi paesaggi, Vista dell Etna e di Catania dal mare. ma anche nei suoi profumi, nelle sue voci, nei suoi rumori e nelle sue musiche, e si gusta infine nei suoi cibi. Fra queste righe, scritte nell attesa d incontrarci a Settembre, mancherà quindi qualcosa d essenziale: quel fascino che si può cogliere soltanto passeggiando realmente per le strade di una città, in cui fa capolino improvvisamente, fra i palazzi, la vetta di un vulcano o l azzurro del mare. Catania è un comune di circa abitanti, il secondo della Sicilia per densità abitativa, il cui nome, secondo lo storico greco Plutarco, deriva da Katane cioè grattugia, per l associazione con le asperità del territorio lavico su cui sorge. Una città che in più occasioni è stata distrutta dalle forze della natura e dai conquistatori che l hanno saccheggiata e rasa al suolo, e che altrettante volte è risorta dalle macerie, con perseveranza e coraggio. La leggenda vuole che Catania sia stata distrutta sette volte da eruzioni vulcaniche e da terremoti, fra questi ultimi, i più catastrofici quelli del 1169 e del Dal punto dì vista urbanistico ed architettonico, il 1693 si può considerare l anno di nascita per Catania che appare oggi al visitatore una città nuova. Dopo il terremoto la risollevò l allora Viceré che ne ordinò la ricostruzione: un opera complessa dalla chiara impronta settecentesca, ricca di volute ed esuberanze barocche, su cui gli architetti Giovan Battista Vaccarini prima e Stefano Ittar poi hanno lasciato il segno più netto. Le strade larghe e dritte, dalla maglia ad angoli retti, i palazzi e le chiese uniformi per stile, decorazioni e materiali, l impiego coerente della pietra lavica nera e della pietra calcarea bianca di Siracusa, l impianto scenografico di posti come la Piazza del Duomo fanno pensare ad un progetto organico e danno un senso preciso alla definizione di barocco catanese. Eppure la ricostruzione durò diverse decine d anni e moltissimi edifici furono rimaneggiati, sopraelevati, ultimati ancora ai primi dell Ottocento. 4

6 A causa dei terremoti e delle conseguenti ricostruzioni, che spesso hanno ricoperto le precedenti architetture, della colonizzazione greca e della dominazione romana a Catania rimangono pochissime tracce. Il Teatro Romano del II secolo, l Odeon del III secolo, l Anfiteatro del II secolo, le Terme dell Indirizzo, le Terme della Rotonda, le Terme Achilliane, i resti di un acquedotto presso il parco Gioieni e alcuni edifici funerari sono tutti i resti attualmente visibili della Catania romana. Il XVIII Convegno dell AIM si svolgerà nel centro moderno di Catania, presso i locali del Grande Hotel Excelsior, situato in Piazza Giovanni Verga. Al centro della piazza è collocata la bella fontana ispirata al drammatico naufragio della Provvidenza, narrato da Verga nei Malavoglia. A nord, di fronte l hotel, l imponente edificio del Palazzo di Giustizia, cui fa da sfondo l autorevole vista dell Etna, e ad ovest la Caserma dei Carabinieri. Percorrendo verso ovest il Corso Italia, che divide la piazza in due, si arriva sul Viale XX Settembre, fiancheggiato da negozi e atelier, e si raggiunge in meno di dieci minuti la Via Etnea: il salotto della città. La strada, che attraversa Catania da sud a nord, partendo da Porta Uzeda, presso Piazza Duomo, corre in direzione dell Etna, per tre chilometri, offrendo una bellissima vista della vetta del Mongibello, una presenza attiva ed incombente, che ha segnato i luoghi, la storia e le tradizioni di Catania. Procedendo verso sud s incontra la Villa Bellini, classico giardino all italiana, che costituisce il polmone verde della Catania settecentesca; all angolo con la Via Umberto il bar Savia, dove si possono gustare i migliori arancini e cannoli di ricotta, e poi la Piazza Stesicoro. Qui si trovano il monumento a Vincenzo Bellini (uno dei miti intoccabili per i catanesi, insieme a S. Agata e la Montagna, su cui non è lecito ironizzare!) e gli scavi dell Anfiteatro romano situati a circa 10 metri sotto il livello stradale, ai piedi della scalinata della Chiesa di S. Biagio. Proseguendo per Via Etnea, tra le belle facciate in stile barocco dei palazzi settecenteschi, s incrocia più avanti la Via di Sangiuliano, ovvero I Quattro Canti per i catanesi: i quattro palazzi, costruiti nello stesso stile architettonico, hanno gli angoli smussati creando così uno spazio ottagonale. Palazzo S. Demetrio, dalla facciata ricchissima di decorazioni in pietra bianca, fu il primo ad essere ricostruito dopo il terremoto del Seguendo la salita, si incrocia la Via dei Crociferi, un raro esempio d unità architettonica, forse la strada più bella della Catania settecentesca, contornata da chiese incorniciate da cancellate in ferro battuto, monasteri e poche abitazioni civili. Essa ha inizio in Piazza San Francesco d Assisi e la sua porta d accesso è l arco di San Benedetto. L austera e malinconica bellezza delle mura claustrali, la luce chiara e tagliente dei cortili, la fitta maglia di grate di ferro, sono state fonte d ispirazione per molti registi cinematografi (fra cui Bolognini e Zeffirelli), suggestionati dallo scenario severo del barocco di pietra, d intonaco e di seta della Via Crociferi. Nel breve spazio di circa 200 metri sono presenti tre chiese ed un collegio: la chiesa di San Benedetto, collegata al convento delle suore benedettine dall arco omonimo che sovrappassa la via; la chiesa di San Francesco Borgia ed il Collegio dei Gesuiti, oggi sede dell Istituto d arte, con all interno un bel chiostro con portici su colonne ed arcate; di fronte al Collegio, la chiesa di San Giuliano, attribuita al Vaccarini, a pianta ottagonale irregolare, ha un prospetto convesso e dalle linee pulite ed eleganti. Dall altra parte dell incrocio con la Via di Sangiuliano ancora una serie ininterrotta di palazzi, monasteri e chiese, fra cui S. Camillo dei Padri Crociferi che dà il nome alla strada, che culmina nel bellissimo portale in pietra bianca di quella che fu la villa dei Principi di Cerami, attualmente sede della Facoltà di Giurisprudenza. Dalla scalinata Alessi, in prossimità dell arco di S. Benedetto, si raggiunge, percorrendo l itinerario consueto della movida catanese, tra pub, pizzerie e piccoli locali anticonformisti (in cui Carmen Consoli si esibiva agli inizi della sua scalata verso il successo), la Piazza Università in cui si affacciano il Palazzo centrale dell Università e Palazzo Sangiuliano, costruiti entrambi in stile barocco nella prima metà del XVIII secolo. Il Palazzo dell Università, sede del Rettorato e luogo prescelto per il cocktail di benvenuto, ospita al suo interno un cortile e un loggiato opera del Vaccarini. L Università di Catania, fondata nel 1434, è la più antica della Sicilia. Dal 1997 inoltre Catania è Via Crociferi 5

7 sede della Scuola Superiore, per la formazione universitaria d eccellenza, unica nell Italia insulare. A 100 metri da Piazza Università, si apre Piazza Duomo, con al centro l emblema di Catania: un elefante di pietra lavica, per i catanesi u Liotru, animale possente, di grande solidità e pazienza, la cui effigie orna la monumentale fontana, e che rimanda ad antichi culti orientali e riassume la tenacia di questa realtà siciliana messa spesso a dura prova da madre natura. Il singolare monumento simboleggia tre civiltà. La punica, dall elefante che i catanesi tolsero a stemma, l egizia, dall obelisco che viene presumibilmente dalla terra dei faraoni, la cristiana, dal globo, dalle palme, dall epigrafe angelica e dalla croce che lo incoronano. (Federico De Roberto, 1906) La cattedrale, dedicata alla patrona di Catania, S. Agata, domina la piazza. Iniziata nel 1091, distrutta dal terremoto del 1693, a cui sopravvissero le tre absidi normanne e parte del transetto, fu affidata per essere ricostruita al Vaccarini nel 1736 e venne ultimata nel La facciata, di notevole pregio, si distingue per il raffinato uso di vari marmi policromi. Il Palazzo del Municipio, chiamato oggi Palazzo degli Elefanti, sempre opera del Vaccarini, il Palazzo dei Chierici di fronte, e la Porta Uzeda, completano la cornice della piazza. In un angolo, sulla destra del Palazzo dei Chierici, vi è la Fontana dell Amenano, alla quale fa da sfondo uno dei luoghi più caratteristici della Catania popolare: il rumoroso e pittoresco mercato del pesce, la pescheria, sempre rutilante di colori, voci ed odori intensi. La fontana attinge alle acque del fiume Amenano, che scorre nel sottosuolo della città dal 1669, anno in cui la lava dell Etna coprì gran parte della città, riversandosi in mare. I giochi d acqua che si creano nella fontana hanno fatto sì che i catanesi la battezzassero la fontana dell acqua a linzolu. Passando sotto Porta Uzeda, fiancheggiando il Piazza Duomo Fontana dell Amenano Palazzo Arcivescovile, dalle belle balconate barocche, e gli Archi della Marina, si arriva a Palazzo Biscari. Costruito nel 700 in imperioso stile barocco e fondato sulle mura cinquecentesche di Catania per divenire dimora del principe di Biscari, Ignazio Paternò Castello, con i suoi 160 metri di prospetto e circa settecento stanze è il più grande palazzo barocco della città, di cui occupa un intero isolato. Il palazzo sorge nella parte più vecchia di Catania, a ridosso del popolare quartiere della Civita; affacciato sul porto, svolgeva un tempo il ruolo d elegante sentinella di Catania, con la sua mole e la sua eloquente bellezza, impreziosita da portali e putti in pietra calcarea, che si stagliano netti sui muri color ebano, di nero basalto dell Etna. Poche centinaia di metri separano il Duomo dal più importante monumento medievale della città: il Castello Ursino, appartenente alla serie di fortificazioni che nel meridione d Italia e in Sicilia attestano l intensa attività edilizia promossa da Federico II di Svevia. Progettato prima del 1250 come fortezza a difesa costiera, nonché come luogo di soggiorno per il sovrano e la sua corte, il castello fu circondato da due bracci della colata lavica del 1669, che ne riempirono parzialmente i fossati e, nella loro corsa verso il mare, lo allontanarono definitivamente dalla costa. Fra gli edifici-simbolo, che gli eventi naturali e i 6

8 continui adattamenti hanno profondamente modificato, un altro complesso monumentale arricchisce Catania: l ex monastero dei Benedettini, oggi sede della Facoltà di Lettere e Filosofia. Un gioiello del barocco siciliano che, in venti anni di restauri, guidati dall architetto De Carlo, ha riservato agli addetti ai lavori sorprese su sorprese. Il maestoso monastero di S. Nicolò l Arena, affacciato sulla bella Piazza Dante dalla struttura ad anfiteatro, per la sua vastità è secondo, in Europa, soltanto a quello portoghese di Mafra. Nel 700 il suo immenso patrimonio, gli stretti legami con la nobiltà dalla quale provenivano la maggior parte dei suoi monaci, e un notevole prestigio culturale gli conferirono un ruolo di rilievo, esteso su tutta la Sicilia orientale. Meta obbligata dei viaggiatori, che ricordano ammirati l ospitalità e il fasto dei Benedettini, il monastero si presentava come una reggia e condizionava la vita civile e religiosa di Catania, dominando oltre i confini del largo muro di cinta e esaltandone l autonomia, l indiscusso potere economico e il carattere di città nella città, soprattutto in rapporto ai contigui quartieri popolari. Nel progetto originale del 700 doveva essere un opera colossale comprendente quattro chiostri, con al centro una maestosa chiesa, di S. Nicolò l Arena; ma dei quattro chiostri solo due ne furono realizzati e la chiesa rimase incompiuta. Una descrizione minuziosa del monastero e della vita dei monaci occupa gran parte del romanzo I Viceré di Federico De Roberto. Tra gli edifici ottocenteschi di maggior rilievo vi è il teatro lirico, molto apprezzato per la sua acustica, il più grande e importante della città, dedicato al compositore catanese Vincenzo Bellini, e situato nel cuore di Catania. Il teatro, iniziato in periodo borbonico (1812) e completato, dopo alterne vicende, nel 1890, ebbe il suo festoso e fastoso battesimo lo stesso anno con la rappresentazione della Norma di Bellini. L interessante gioco chiaroscurale della facciata, la successione di vuoti e di pieni nella sua superficie, creati dalla sovrapposizione scandita delle arcate e delle ampie cornici aggettanti del portico, e la bella piazza, affollata dai catanesi nottambuli nelle tarde serate invernali, lo rendono una delle maggiori attrazioni della città. Non si può passeggiare per Catania senza assaporarne il cibo. Il catanese (come tutti i siciliani!) infatti dà molta importanza alla tavola: il cibo è cultura, legame con la terra, con la tradizione; attorno alla tavola si rinsalda la famiglia, si risolvono i problemi e non esiste festa senza il suo piatto tradizionale. Nel rapporto con il cibo, il catanese riafferma la sua amabilità ed ospitalità e vi farà quindi assaggiare gli spaghetti alla Norma ; la Particolare di un balcone del Monastero dei Benedettini pasta con il finocchietto rizzo (selvatico), che porta in tavola il profumo della primavera; la granita ai gelsi neri; i dolci alle mandorle e al pistacchio (rigorosamente di Bronte!); i cornetti al miele di S. Venerina (paese dell Etna che ha dato i natali a Franco Battiato); le sarde a beccafico; u ripiddu nivicatu (roccia dell Etna innevata), tributo dei catanesi alla loro montagna : risotto con nero di seppia, bianca ricotta e rossa salsa di pomodoro Al tramonto, da maggio a ottobre (l estate siciliana!), il popolo catanese si sposta verso i comuni etnei, affollandone le piazze ed i locali, o verso il litorale nord, sulla Scogliera, il lungomare di scura lava basaltica che parte da Piazza Europa (a meno di dieci minuti dalla sede del Convegno, percorrendo il Corso Italia verso est) e che, passando attraverso gli antichi borghi marinari di Ognina e San Giovanni Li Cuti, Acicastello e Acitrezza, si estende in direzione di Taormina. La passeggiata è finita: l Etna, maestosa e intrigante presenza, sembra abbracciare dolcemente le chiese ed i palazzi di una città ostinatamente vitale, avvolta dal blu intenso del suo mare e dai colori della nostalgia, bianco e grigio. Castello di Acicastello 6

9 POLYMERS AND LIFE FORSE NON SAPEVATE CHE di Roberto Filippini Fantoni Continuiamo questa rubrica prendendo in considerazione le proprietà di un prodotto ben noto ma del quale non molti appieno le proprietà terapeutiche. Lo facciamo adesso in quanto è abbastanza recente (inizio 2007) la notizia che scienziati inglesi hanno constatato che le sostanze presenti in questo alimento agiscono come il Viagra e i prodotti analoghi che ormai dilagano sul mercato. Questa notizia ha fatto sì che in Inghilterra, come in altri paesi, il consumo di aglio crescesse moltissimo. Discuteremo sulle proprietà del maleodorante prodotto e vedremo che non c era bisogno di questa boutade pseudo-scientifica per capire che l aglio potesse avere queste proprietà; ma vedremo anche quali problemi collaterali potrebbero sorgere per coloro che ne facessero eccessivo uso. La crescita di vendite dimostra quanto sia grande l interesse per le sostanze che agiscono da vasodilatatori e come i produttori di Viagra, Cialis, Levitra e prodotti analoghi stiano facendo guadagni da favola. Tutte le notizie più importanti sono, ancora una volta, tratte dal libro Molecules at an Exhibition. Portraits of intriguing materials in everyday life di John Emsley. Buona lettura! SPICCHI COME COLTELLI A DOPPIA LAMA: AUMENTARE LE PROPRIE CAPACITÀ AMATORIE SENZA POTERLE SFRUTTARE APPIENO Chi l avrebbe mai detto! Aglio al posto del Viagra, una notizia eclatante ma da valutar attentamente. Ma andiamo con ordine. L aglio è conosciuto da tempi immemorabili e ad esso si sono associate proprietà tra le più bizzarre. Chi non conosce la sua proprietà di tenere lontani vampiri e streghe? Si originò forse dal fatto che le collane di aglio appese al collo potevano già tenere lontano i cristiani per via del suo non certo gradevole odore. In cucina è utilizzato in molti piatti, soprattutto condimenti (spaghetti aglio, olio e peperoncino per citarne uno tra i più noti). Per i chimici il composto interessante, che è la causa principale, benché indiretta, dell effetto noto come alitosi, è il 8

10 dipropilendisolfuro. Già il nome, per chi conosce i pestilenziali mercaptani, origina sospetti. Rimarrebbe da vedere se il prodotto è nocivo. Ci sono state in passato alcune erbe, assai utilizzate da usare mescolate ad insalate, che poi sono state ritirate dal commercio in quanto nocive. Potrebbe essere il caso di questo composto dal nome sospetto. Fortunatamente si è dimostrato che il dipropilendisolfuro è un prodotto naturale ed è uno dei medicinali alternativi che più si vende: essenza di aglio è il suo nome commerciale. Le capsule a base di aglio sono prodotti assai venduti e in Germania sono ai primi posti della classifica tra i farmaci da banco. Negli Stati Uniti di aglio se ne producono più di tonnellate annue. A Gilroy, una cittadina della California che sarebbe altrimenti sconosciuta, si celebra il festival annuale dell aglio, dove si vende qualsiasi cosa a base di tale prodotto, dai gelati, alle torte, ai formaggi. L aglio cotto perde il suo pungente odore ma rende nel contempo i piatti più piccanti e gradevoli. L uso di quello crudo è diffuso tra molti salutisti che sono fermamente convinti del fatto che tenga lontano il cancro e le malattie cardiache. Dato che alcuni lo usano regolarmente e in grosse quantità, a farne le spese sono gli amici e i familiari. Oltre il problema dell alitosi si deve considerare quello della sudorazione: nei mesi estivi stare vicino a queste persone risulta assai difficile. Può darsi quindi che ci sia un indiretta protezione verso le malattie da contagio visto che i contatti ravvicinati vengono drammaticamente ridotti. Sudorazione sgradevole e alitosi sono da imputare ai mercaptani volatili specialmente il metilmercaptano (CH 3 SH) che l organismo sintetizza dal dipropilendisolfuro per sbarazzarsi dell eccesso di zolfo acquisito dall ingestione dell aglio. Lo spicchio integro è quasi inodore ma appena lo si taglia entra in ballo un enzima (allinasi) che agisce sull amminoacido allina trasformandolo in allicina che è il precursore del dipropilendisolfuro: uno degli atomi di zolfo è legato a un ossigeno che facilmente si libera e produce appunto il dipropilendisolfuro, più volatile. Per tornare alle verità sulle qualità terapeutiche dell aglio possiamo citare studi epidemiologici cinesi e italiani che sembrano concordi nel dire che chi mangia abitualmente aglio ha meno probabilità di essere colpito da cancro allo stomaco: negli USA si parla anche di riduzione di cancro al colon. Sono studi statistici i cui dati devono essere trattati con accortezza e quindi al momento non ci sono ancora certezze. Ce ne sono invece, e incontestabili, sul fatto che mangiare uno spicchio d aglio al giorno riduce il colesterolo nel sangue (dal 10 al 20%) e di conseguenza diminuisce la probabilità di avere malattie cardio-vascolari. Anche modesti riduzioni della pressione sanguigna sono da imputare ad un alimentazione ricca di aglio. Tuttavia non è ancora ben chiaro quale delle sostanze contenute nell aglio sia responsabile di questi effetti benefici; probabilmente si tratta della sinergia di varie componenti. Il metilmercaptano è normalmente originato dal nostro organismo ed espulso in diversi parti del nostro corpo. I batteri lo producono in bocca per decomposizione di alcune proteine e viene emesso con una certa continuità facendo la fortuna dei produttori delle paste dentarie o di certi colluttori che combattono questi batteri e riducono l alitosi. Il fatto curioso è che mentre siamo sensibili all alito del nostro vicino, con capacità olfattive in grado di detectarne parti per bilione, non siamo altrettanto abili a sentire il nostro alito cattivo fino a concentrazioni nell aria di parecchi ordini di grandezza superiore alle concentrazioni emesse dai nostri vicini. Pensateci bene e troverete che nella vostra vita molte volte il vostro partner vi ha consigliato di andare a lavarvi i denti perché avevate un alito indecente e voi non ne eravate coscienti. I giapponesi hanno già inventato alitometri che si basano su metalli che cambiano la resistenza elettrica quando assorbono metilmercaptano sulla superficie. Dopo quanto detto non è difficile prevedere che è sempre il metilmercaptano sintetizzato dai nostri enzimi il responsabile della puzza ai piedi e di quella sotto le ascelle. In questo caso si ha purtroppo una sinergia infernale con altri composti 9

11 aromatici prodotti dai batteri che proliferano sulla nostra pelle, in particolare derivati dell acido butirrico e caproico. In conclusione, tornando all aglio, non ci resta che prendere atto che recentemente scienziati inglesi hanno rivendicato per questa sostanza effetti vaso-dilatatori paragonabili a quelli dei vari Viagra, Cialis, Levitra e affini. Dopo la divulgazione di tale notizia da parte dei mass-media, è stato registrato un notevole incremento della vendita di aglio nonché delle pillole basate su concentrati attivi dello stesso. Questo fatto non fa altro che confermare l interesse del mercato per questi vaso-dilatatori, interesse che ha arricchito le società che li hanno studiati e sintetizzati, a cominciare dalla capostipite Pfizer. Nel caso dell aglio come ricostituente sessuale c è però una controindicazione assolutamente non trascurabile. Date le comunque basse concentrazioni di prodotti vaso-dilatatori, effetti veramente benefici a livello di prestazioni sessuali durevoli ed efficaci si otterrebbero solo con quantità degli sgradevoli spicchi talmente massicce che la partner sarebbe assolutamente incapace di sopportare una relazione intima e si allontanerebbe di corsa per non essere nauseata dalle altissime concentrazioni di metilmercaptano presenti, come alone tossico, tutt intorno all eccitatissimo amante. In una parola un arma a doppio taglio! Attenti all aglio! Avviso Per aiutare a tenere alto il livello di interesse di questa rubrica invitiamo i lettori che disponessero di notizie strane o aneddoti su materiali macromolecolari di inviarli, via posta elettronica, al curatore di questa rubrica 10

12 MACROTRIVIAL SOLO I MUTANTI NON SI USTIONANO? I MATERIALI CHE CI PROTEGGONO DAL FUOCO di Eleonora Polo Apartire dagli anni Trenta, alieni, supereroi e mutanti dotati dei poteri più disparati hanno invaso il mondo dei fumetti, tanto che il loro numero supera ora il migliaio in tutto il mondo. Nella piccolissima frazione passata dalla matita dei disegnatori al grande schermo ne ricordiamo ben due che possono permettersi di trattare il fuoco senza scottarsi: Pyro (X-Men), un ragazzo capace di manipolare le fiamme (ma non di produrle), e Johnny Storm (Fantastici Quattro), un ricercatore che un incidente di laboratorio ha trasformato nella Torcia Umana, un mutante dotato di pirocinesi (capacità di produrre fiamme con il solo potere della mente). Le tute speciali che indossa sono a base di molecole autoregolanti instabili, altrimenti si ritroverebbe nudo come un verme tutte le volte che la fiamma si spegne. 1. IL FUOCO, AMICO O NEMICO? Chi non sa che il fuoco è utilissimo, anzi necessario a mortali; direm noi, per ciò che egli arde le case e le ville e le città, che sia malvagio? (Boccaccio, Decameron) I disegnatori di fumetti ci ricordano, a modo loro, che il fuoco per noi comuni mortali rappresenta un affascinante amico/nemico, insostituibile per la sopravvivenza e lo sviluppo della civiltà, ma anche furia devastatrice quando sfugge al nostro controllo. Non possedendo superpoteri, fin dalla preistoria abbiamo cercato materiali che ci salvassero la pelle, proteggendoci da fiamme e calore elevato. 2. PRIMA DELLE MATERIE PLASTICHE: L AMIANTO Il primo materiale utilizzato a tale scopo è stato l amianto, conosciuto fin dal 4000 a.c., datazione a cui risalgono i reperti che ne documentano l ampia diffusione nei Paesi nordici. 2a. La struttura Con il nome di amianto (gr amìantos, incorruttibile), o asbesto (gr àsbestos, inestinguibile) 1-2, è indicato un insieme di minerali del gruppo dei silicati appartenenti alle serie mineralogiche del serpentino (silicato idrato di magnesio, Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4, così chiamato perché il tipo variegato verde ricorda la pelle di alcuni serpenti) e degli anfiboli (silicati di calcio, ferro e magnesio; dal greco amphìbolos, ambiguo). L amianto, che si presenta come un ammasso fibroso biancastro o grigio pallido tendente al verdognolo, si è formato milioni di anni fa a partire dalla lava preistorica trasformatasi prima in olivina ((Mg,Fe) 2 [SiO 4 ]) e poi in serpentino, i cui detri- 11

13 AMIANTO Serpentino Anfiboli Crisotifo (amianto bianco) 6MgO, 4SiO 2, H 2 O Tremolite 2CaO, 5MgO, 8SiO 2, H 2 O Amosite (amianto bruno) 5.5FeO, 1.5MgO, 8SiO 2, H 2 O Antofillite 7MgO, 8SiO 2, H 2 O Crocidolite (amianto blu) Na 2 O, Fe 2 O 3, 3FeO 8SiO 2, H 2 O Actinolite 2CaO, 4MgO, FeO 8SiO 2, H 2 O ti, pressati ad alte temperature insieme ad altre sostanze chimiche, e filati dai movimenti di slittamento delle rocce, si sono trasformati nei minerali che oggi noi chiamiamo genericamente amianto. Le fibre utilizzabili (circa il 6%) sono estratte dal minerale grezzo per frantumazione ed aspirazione. Il crisotilo appartiene alla famiglia dei fillosilicati, in cui i tetraedri di silicio-ossigeno sono disposti su piani paralleli in strutture esagonali, dando origine ad una struttura a fogli piegati (gruppo anionico: [Si 4 O 10 (OH) 2 ] 6- ) che genera fibre più lunghe, chimicamente più stabili e meno friabili * degli anfiboli, inosilicati in cui i tetraedri si uniscono per formare catene doppie (gruppo anionico: [Si 4 O 11 (OH)] 7- ). 2b. La storia Fin dalla preistoria le popolazioni scandinave 3-4 hanno sfruttato le diverse varietà di amianto nella produzione delle stoviglie in terracotta. L aggiunta di anfiboli all argilla le conferiva maggiore resistenza agli urti ed al calore, mentre le lunghe fibre del crisotilo servivano a rinforzare le corde con cui venivano sospesi i recipienti sul fuoco. L amianto era impiegato dagli antichi Egiziani per rendere i tessuti meno usurabili e per imbalsamare i faraoni. I Persiani lo importavano dall India per confezionare la biancheria da tavola ed i sudari per la cremazione dei cadaveri (affinché i corpi non fossero contaminati da altri materiali). Uno dei divertimenti più in voga, alla fine dei banchetti dei ricchi Persiani, consisteva nello stupire gli ospiti gettando nel fuoco tovaglie e tovaglioli sporchi per poi recuperarli bianchi ed intatti. La prima testimonianza scritta sull amianto (una sostanza minerale che sembra legno marcio e non viene consumata dal fuoco) compare nel trattato Sulle Pietre di Teofrasto (300 a.c.). Nell antica Grecia l amianto era dapprima usato solo per gli abiti degli schiavi, ma quando ne furono scoperte le proprietà ignifughe venne indirizzato ad impieghi più nobili, come i manti dei re e gli stoppini delle lampade perpetue dei templi dell Acropoli, o per isolare termicamente edifici e forni. Dioscoride descrive perfino l uso di fazzoletti da naso riutilizzabili in fibra d amianto. Anche i Romani ne apprezzavano le proprietà e ne facevano un largo uso (lampade delle vestali, capi di abbigliamento, biancheria da tavola, come isolante acustico,...). Amiantus alumini similis nihil igni deperdit; hic veneficiis resistit omnibus, privatim Magorum. (L amianto, simile all allume, non si consuma a causa del fuoco; esso resiste a tutte le stregonerie, specialmente a quelle dei maghi) (Plinio, Naturalis Historiae, 36, 139) 12

14 Nel Medioevo l amianto venne impiegato soprattutto nell abbigliamento dei nobili, per coibentare le armature o per mettere a segno vere e proprie truffe. Lo stesso imperatore Carlomagno 5, quando voleva imporre la propria autorità sui capi delle tribù barbare, imitava lo scherzo delle tovaglie degli antichi Persiani per far loro credere di essere dotato di poteri soprannaturali. In tutta Europa truffatori senza scrupoli spacciavano piccole croci di amianto per reliquie del vero legno della croce di Cristo. Il fatto che non venissero consumate dal fuoco era considerato garanzia della loro autenticità. L alone di mistero che circondava l amianto era anche alimentato dall incertezza sulla sua natura, se vegetale, animale o minerale. Marco Polo (XIII secolo) fu il primo ad attestarne in modo inequivocabile la natura minerale. in queste montagne è un altra vena, onde si fa la salamandra. La salamandra non è bestia, come si dice, che vive nel fuoco, ché neuno animale puote vivere nel fuoco [ ] Egli è vero che quella vena si cava e stringesi insieme e fa fila come di lana; e poscia la fa seccare e pestare in grandi mortai di covro, poscia la fanno lavare e la terra sí cade, quella che v è apiccata, e rimane le file come di lana; e questa si fila e fassine panno da tovaglie. Fatte le tovaglie, elle sono brune, mettendole nel fuoco diventano bianche come nieve; e tutte le volte che sono sucide, si pognono nel fuoco e diventano bianche come neve. E queste sono le salamandre, e l altre sono favole. M. Polo, Il Milione Benché l interesse nei confronti dell amianto non si sia mai spento, solo nel XIX secolo comincia ad essere usato e commercializzato su grande scala. Nel 1820 uno scienziato italiano, Giovanni Aldini, disegnò una serie di capi di abbigliamento protettivo a base di amianto per i pompieri della sua città: fu un successo immediato che gli attirò l interesse della stampa e clienti da tutta Europa. La seconda applicazione importante fu nella tessitura dei sipari e negli arredi dei teatri, dove contribuì a salvare migliaia di vite umane prevenendo i frequenti incendi causati dal tipo di illuminazione impiegata allora. Ma la crescita esponenziale si è avuta con la scoperta di enormi giacimenti (Urali, Canada) e la contemporanea introduzione della macchina a vapore, che rendeva indispensabile sostituire o ricoprire tutto il materiale infiammabile. Un quarto filone di sviluppo è stato quello del cemento-amianto, la cui produzione, a partire dal 1893, è aumentata incessantemente sino alla fine degli anni 80. È stato stimato che l amianto, all apice della sua diffusione, fosse impiegato in più di tremila applicazioni diverse (proprie ed improprie). I maggiori produttori sono Canada, Sudafrica, Zimbabwe, ex-urss, Cina e, fino a pochi anni fa, l Italia. L estrazione non è complicata in quanto il materiale si trova negli strati superficiali della crosta terrestre e le miniere non sono altro che enormi coni rovesciati a cielo aperto. Oltre alla composizione chimica, è la lunghezza delle fibre a determinare l impiego dei vari minerali: quelle più lunghe (crisotilo) possono essere utilizzate nei tessuti in combinazione con cotone o rayon, mentre le più corte (crocidolite, amosite) sono adatte alla realizzazione di tubature e guarnizioni o, impastate con cemento, sono state usate nei materiali da costruzione (eternit). Tremolite e antofillite non hanno trovato impieghi industriali significativi. 2c. L Eternit riposo Gli anfiboli, usati negli anni sessanta e settanta per le loro proprietà ignifughe, sono stati da tempo messi al bando dall Unione europea (in Italia, con la Legge 257/1992), perché ufficialmente riconosciuti responsabili di asbestosi, mesoteliona della pleura e cancro polmonare 6-8. L amianto bianco (il 95% della produzione mondiale), invece, è ancora tollerato in vari paesi europei, perché si ritiene che la sua cancerogenicità sia dovuta a contaminazio- Curiosità 1. Amianto al cinema Oltre agli arredi di teatri e sale cinematografiche, nel cinema l amianto è stato usato in grandi quantità per simulare la neve (prima del polistirolo) o la polvere su mobili e ragnatele. Nel film La mummia (1999) l intera trama delle ragnatele giganti è stata tessuta a mano con fili di amianto. Nel Mago di Oz (1939), la Malvagia Strega dell Ovest cavalca una scopa dal manico di amianto. Quelle di Harry Potter & Co sono invece di normalissimo legno e saggina e bruciano benissimo. 13

15 ni di anfiboli, piuttosto che al materiale in sé. Pare che sia soprattutto la tipologia delle fibre a determinare la tossicità del materiale, in quanto gli studi in vitro hanno dimostrato che tutti i tipi di amianto provocano alterazioni cellulari. Una fibra di amianto è 1300 volte più sottile di un capello umano; mentre le corte (< 5 m) fibre a bastoncino degli anfiboli penetrano facilmente negli alveoli polmonari, quelle lunghe ed arricciate del crisotilo sono invece trattenute dalle ciglia dell epitelio delle vie respiratorie, inglobate nel muco che questo secerne ed espulse con la tosse. Curiosità 2. I supernemici L amianto conta anche i suoi supereroi: Asbestos Man e Asbestos Lady, nemici dichiarati della Torcia Umana e forniti di tute di amianto di loro fabbricazione. Asbestos Man, un chimico analitico dedito ad attività criminali, è significativamente morto di cancro ai polmoni, altrimenti avrebbe potuto mettere su famiglia con Asbestos Lady per produrre una famiglia di Asbestos Kids Fibre di amianto nei tessuti polmonari: prima (a) e dopo (b) digestione chimica dei tessuti. Il fatto che la lavorazione dell amianto potesse provocare malattie è noto da secoli: Plinio il Vecchio (I sec. d.c.) sconsigliava l acquisto di schiavi provenienti da miniere di amianto, perché destinati a morire giovani, e Strabone aveva già osservato l elevata incidenza di malattie polmonari fra questo tipo di minatori. Entrambi gli scrittori documentano l uso di maschere (confezionate con vesciche animali) per proteggere i polmoni di questi lavoratori. All inizio del XX secolo c erano già evidenze cliniche sul fatto che l amianto provocasse l asbestosi, ma le precauzioni sul lavoro erano ridicole come documentano le foto qui riprodotte 6. Alla fine degli anni quaranta, molti grandi produttori erano a conoscenza della cancerogenicità dell amianto, ma non lo avrebbero mai ammesso. Il ritardo nel prendere precauzioni è causa di migliaia di morti ogni anno e, tenendo conto della vasta diffusione nell ambiente dell asbesto e del lungo periodo di latenza (20-30 anni) delle patologie indotte, secondo alcuni epidemiologi inglesi, il peggio deve ancora venire. L asbestosi insieme alla silicosi è la malattia per la quale l INAIL ha riconosciuto e paga in Italia il maggior numero di indennità di invalidità. 3. C È FIAMMA E FIAMMA: ALLA RICERCA DI UN MATE- RIALE PER TUTTE LE STAGIONI L amianto è una vera superstar fra i materiali: costa poco, è insapore, inodore, leggero; è chimicamente inerte (solo il crisotilo è attaccato dagli acidi), insolubile in acqua e nei solventi organici, termicamente stabile, non conduce la corrente, presenta una resistenza alla trazione superiore a quella dell acciaio, non è infiammabile. Può essere filato per produrre un materiale che è contemporaneamente ritardante di fiamma, isolante elettrico e resistente agli agenti chimici. Anche limitandoci al solo settore delle fibre tessili, ci rendiamo subito conto di quanto sia difficile trovare un materiale unico che possieda tutte queste qualità e sia nello stesso tempo abbastanza confortevole per chi lo indossa. Le fiamme, poi, non sono tutte uguali: in alcuni casi bisogna proteggere lavoratori che possono trovarsi esposti occasionalmente a moderati livelli di energia radiante nel corso della normale attività lavorativa (piloti; astronauti; tecnici di impianti e laboratori industriali); in altri, occorre invece garantire una protezione per un tempo prolungato e a temperature elevate o fiamme dirette (vigili del fuoco, fonderie). 14

16 3a. Criteri per una scelta Comportamento termico Il calore provoca alterazioni chimiche e fisiche nelle fibre tessili. Nell abbigliamento protettivo è indispensabile che il materiale non prenda fuoco, ma carbonizzi direttamente senza fondere, o, nel caso in cui si incendi, che la fiamma si diffonda lentamente, sprigionando meno calore possibile e senza produrre sostanze a loro volta combustibili. Il materiale deve possedere un ottima stabilità dimensionale e garantire un adeguato isolamento termico. È anche necessario che la decomposizione non produca fumi, gas tossici o infiammabili (in questo caso, se c è abbastanza ossigeno, il solo calore può produrre incendi anche in assenza di fiamme dirette). Struttura La tessitura e le rifiniture influiscono sul comportamento termico dei materiali e sulla loro capacità di isolare dal calore: una trama stretta rallenta maggiormente la diffusione delle fiamme rispetto ad una più larga. I tessuti con fibre lunghe e sfrangiate diffondono molto più rapidamente le fiamme di quelli dalla superficie levigata e rigida. Aggiunta di ritardanti di fiamma Sono additivi in grado di migliorare le prestazioni della fibra tessile sia interferendo chimicamente con i processi di pirolisi, che mantengono la combustione del materiale, sia producendo elevati volumi di gas non infiammabili o favorendo la formazione di uno strato carbonizzato non combustibile; in entrambi i casi viene inibito o ridotto il contatto della fibra con l ossigeno. LOI (Limiting Oxygen Index) È la percentuale minima di ossigeno necessaria per innescare la combustione di un materiale plastico in aria. Più questo valore è elevato, minore è l infiammabilità del materiale. Dato che il contenuto di ossigeno nell aria è circa del 21%, tutti i materiali con LOI<21 sono infiammabili in condizioni normali di aerazione. In presenza di agenti ritardanti di fiamma questo valore viene incrementato secondo la seguente formula: (LOI) = (LOI) m + f(fr) Dove: (LOI) m è l indice di ossigeno del materiale vergine e f(fr) indica la funzione del ritardante di fiamma. Vestibilità e confort nell uso I tessuti devono essere leggeri, funzionali, comodi da indossare, impermeabili al vapore, ma permeabili alla traspirazione (almeno 1-2 litri all ora), per evitare surriscaldamento e stress termico, che sono, dopo le fiamme, i rischi più gravi per i vigili del fuoco. Le uniformi sono disponibili solo in due taglie: o troppo piccole o troppo grandi. (Leggi di Murphy sui pompieri volontari) Materiali accessori Le tute dei lavoratori devono anche essere dotate di fasce fosforescenti che consentano una buona visibilità di notte e/o in presenza di fumi e fiamme. Non è un problema banale perché, nonostante siano in commercio centinaia di materiali fluorescenti, solo pochi resistono al calore in modo tale da assolvere pienamente questo compito. Visto che non esiste un materiale che possa soddisfare contemporaneamente tutti questi requisiti, è solitamente necessario trovare un compromesso ragionevole fra le varie esigenze o impiegare tute costituite da più strati di materiali diversi. Quello esterno costituisce la prima difesa, per cui deve resistere a fiamme, calore, danni meccanici (tagli, abrasioni, strappi) e, in particolari ambienti, anche benzina ed agenti chimici. Segue uno strato che protegga il corpo umano dal calore esterno, pur consentendo la traspirazione e lo smaltimento del calore corporeo. In alcuni paesi è obbligatorio 15

17 anche un rivestimento che protegga dall umidità, perché, oltre al disagio fisico, essa riduce pesantemente le prestazioni di alcuni materiali polimerici. viene spesso mescolata ad altre fibre tecniche (aramidi) più resistenti. Resine fenolo-formaldeide: Kynol (Kynol Corp.). 4. I NUOVI MATERIALI Le fibre tessili 9-13 possono essere suddivise in due categorie: fibre resistenti al calore o intrinsecamente autoestinguenti, di origine sintetica o minerale fibre naturali e sintetiche trattate chimicamente per questo scopo. OH OH OH CH 2 CH 2 4a. Fibre intrinsecamente autoestinguenti Fibre minerali. Per circa 200 anni è esistito un solo tipo di fibra minerale in grado di resistere al fuoco, l amianto. Altre fibre minerali emergenti sono le fibre di vetro, che ora è possibile filare e rivestire con gomma, poliacrilato o siliconi. Sono buoni isolanti elettrici e termici e resistono a temperature fino a 450 C. A differenza dell amianto, quelle usate nella tessitura non riescono a penetrare negli alveoli polmonari; tuttavia possono causare irritazioni della pelle, di conseguenza non sono usate di frequente nei capi d abbigliamento. Fibre ceramiche, carburo di silicio (SiC), nitruro di boro (BN) o di silicio (Si 3 N 4 ), policarbosiliconi, allumina e composti simili. Queste fibre possono reggere temperature fino a C, ma sono esteticamente piuttosto brutte, molto difficili da lavorare ed usurano rapidamente i macchinari a causa della forte abrasività. Hanno elevata conducibilità termica, caratteristica utile quando si tratta di dissipare il calore, ma pericolosa se indossate a contatto di pelle, perché può portare ad ustioni terribili per contatto diretto con materiali bollenti o fiamme. Resine melammina-formaldeide: Basofil (BASF). Nella lavorazione di questa fibra termoindurente il processo di reticolazione viene interrotto al raggiungimento di un determinato valore di viscosità, in modo che una successiva esposizione a forte calore possa riattivare la reticolazione fino a carbonizzazione completa (sopra i 370 C). Questa fibra possiede un LOI elevato, bassa conducibilità elettrica, buona resistenza all idrolisi ed eccellente stabilità dimensionale al calore. A 250 C la massa residua della fibra si riduce solo del 3%, per cui può essere usata anche per tempi prolungati a 200 C. L esposizione alle fiamme non determina la fusione del materiale né l emissione di gas tossici; la fibra non è attaccata da solventi organici, composti aromatici e basi, ma non resiste agli acidi. Dal punto di vista meccanico è una fibra facile da lavorare, ma difficile da colorare e non troppo robusta (simile al cotone), per cui O OH OH Sono eccellenti isolanti termici ed elettrici, che conservano le loro proprietà anche a basse temperature, non sono attaccate da acidi, basi, solventi, combustibili o vapore; sono anche molto leggere ed perfettamente compatibili con resine, elastomeri, adesivi. In presenza di calore o fiamme non fondono mai, generano pochissimi fumi non tossici, non si restringono e non diventano fragili. Il loro intervallo di lavoro è, però, più ristretto rispetto alle precedenti (150 C in aria) e risultano difficili da colorare. Aramidi. Sono probabilmente la famiglia più nota e più diffusa di fibre, perché possono essere filate come i nylon, sono facili da tingere, si restringono poco con il calore e carbonizzano senza fondere sopra i 400 C, ma possono resistere a brevi esposizioni anche fino a 700 C; sono però degradate dai raggi UV. Sono costituite da unità ripetitive aromatiche (in meta o para) legate da forti legami ammidici (- CONH-). Le meta-aramidi come Nomex (DuPont), Conex (Teijin), Fenilon (Russian) e Apyeil (Unitika) sono impiegate nella protezione di carristi, astronauti, piloti di aerei e lavoratori di particolari industrie. Quando non sono richieste prestazioni elevate sono mescolate ad altre fibre 16

18 trattate con ritardanti di fiamma (molto meno costose). Le para-aramidi come Kevlar (DuPont), Twaron (Akzo Nobel) e Technora (Teijin) sono impiegate per proteggere contemporaneamente da proiettili e fiamme e quando occorre resistere per tempi ridotti ad alte temperature. Dato il maggiore costo e le difficoltà di filatura sono usate come materiale unico solo in casi particolari. Quando è necessaria maggiore resistenza meccanica e termica sono filate insieme alle meta-aramidi. Poli(aramidi-arimmidi): P84 (Du Pont). Queste fibre sono particolarmente robuste e più resistenti al calore rispetto alle precedenti, grazie al gruppo immidico (-CON<), che non solo è privo dell idrogeno attivo dell ammide, ma consente anche la formazione di anelli eterociclici stabili nella catena polimerica. Dato che il numero dei legami singoli nell unità ripetitiva è inferiore a quello delle aramidi, le fibre risultano più tenaci e resistenti ai processi pirolitici (cominciano a deteriorarsi solo sopra i 450 C in aria). I legami immidici risultano abbastanza stabili in presenza di basi non concentrate, ma sono attaccati dagli acidi, in particolare a temperature superiori ai 50 C. I processi di sintesi sono abbastanza complessi e procedono a stadi. Le fibre risultanti si rigonfiano e sono solubili soltanto in solventi aprotici come DMF e DMSO. Poli(aramidi-immidi): Kermel (Rhodia). Si tratta O O N O O N CH 2 NH di fibre che presentano proprietà intermedie fra quelle dei due gruppi precedenti: dal punto di vista della reattività chimica sono più simili alle aramidi, ma la resistenza termica le avvicina alle arimmidi. I tessuti ottenuti, grazie alla microstruttura circolare delle fibre, sono particolarmente gradevoli al tatto e confortevoli da indossare. Polimeri ladder (a scala): polibenzimidazolo, PBI (Celanese); polibenzossazolo, PBO o Zylon (Toyobo). Benché la sintesi di queste fibre risalga agli anni sessanta e settanta, rispettivamente, la commercializzazione è iniziata solo verso la metà degli anni ottanta. Entrambe forniscono prestazioni di gran lunga superiori rispetto alle altre fibre n N C N H C termoindurenti: possono essere impiegate per brevi periodi a temperature superiori a 400 C (PBI) C (PBO) ed in modo continuato sopra i 200 C. Il loro LOI elevato (>40%) fa sì che siano adatte anche in ambienti ricchi di ossigeno (astronavi, stazioni spaziali). Non è un caso che la ricerca su queste fibre abbia subito un accelerazione dopo l incendio in cui perirono i piloti dell Apollo 1 (1967), intrappolati nella navicella ancora sulla rampa di lancio. Sono fibre facili da filare, confortevoli al tatto, resistenti sia dal punto di vista meccanico che chimico, ma impossibili da tingere (sono color oro o bronzo). Non si restringono, non bruciano o fondono, né producono gas decomponendosi. Sono molto molto più costose delle aramidi, per cui sono impiegate solo in casi speciali o mescolate a fibre più economiche. 4b. Fibre trattate con ritardanti di fiamma N O Nella maggior parte delle applicazioni in cui ci sono rischi di contatto con fiamme o calore elevato, le fibre termoplastiche vanno evitate a causa della loro scarsa resistenza al calore, a meno di non essere convertite in materiali ignifughi. Questo risultato può essere conseguito in vari modi: a) trattamento o rifinitura della fibra già tessuta con appositi additivi; b) applicazione di uno strato superficiale ignifugo; c) filatura insieme a fibre intrinsecamente autoestinguenti; d) sintesi in presenza di comonomeri ritardanti di fiamma. Le fibre più usate sono quelle a base di cellulosa (cotone, cotone-poliestere, viscosa), lana (la fibra naturale con LOI più elevato), modacriliche (copolimeri di acrilonitrile, vinilcloruro o vinilidencloruro), nylon e poliesteri (Trevira ). Le fibre modacriliche o quelle trattate con ritardanti di fiamma alogenati non possono essere usate in ambienti chiusi, perché rilasciano nell ambiente composti tossici. Un altro problema è costituito dal lavaggio dei tessuti trattati: il semplice contatto con detersivi, detergenti per il lavaggio secco o perfino acqua, può far loro perdere le caratteristiche ignifughe. In tutti i casi le prestazioni non sono assolutamente paragonabili a quelle fibre delle N H C O 17

19 famiglie precedenti: nell uso professionale sono sempre usate in miscela con fibre autoestinguenti, soprattutto quando occorre migliorarne la vestibilità e l aspetto estetico o ridurre il costo del prodotto finito. Le fiamme che possono essere spente solo con polveri o gas saranno trattate esclusivamente con acqua. (Leggi di Murphy sui pompieri volontari) Bibliografia 1 I minerali d Italia, Milano: Compagnia Generale Editoriale S.p.A Microsoft Encarta 2006 [CD]. Microsoft Corporation Hillerdal G, The Swedish Experience with Asbestos: History of Use, Diseases, Legislation, and Compensation, Int. J. Occup. Environ. Health, Alleman JE, Mossman BT, Asbestos Revisited, Scientific American 1997 vol. 7, Schwarcz J, The Genie in the Bottle, Toronto: ECW Press Marabini A, Fonda A, Plescia P, Amianto. Manuale tecnico e operativo, Roma: CNR Vigliani EC, Studio sulla asbestosi nelle manifatture di amianto, Torino: Ente nazionale prevenzione infortuni Bartrip PWJ, History of asbestos related disease, Postgraduate Medical Journal 80, 2004, Horrocks AR, Eichhorn H, Schwaenke H, Saville N, Thomas C, Thermally resistant fibres, in High Performance Fibres, Hearle JWS ed, Cambridge England: Woodhead Publishing a) Horrocks AR, Thermal (heat and fire) protection, in Textiles for protection, Scott RA ed, Cambridge England: Woodhead Publishing 2005; b) Song G., Modeling thermal burn injury protection, ibid.; c) Makinen H, Firefighters protective clothing, ibid. 11 Oulton DP, Fire-retardant textiles, in Chemistry of the Textiles Industry, Carr CM ed, Glasgow: Blackie Academic & Professional, Bajaj P, Heat and flame protection, in Handbook of Technical Textiles, Horrocks AR, Anand SC eds, Cambridge England: Woodhead Publishing Honngu T, Phillips GO, New Fibers, Cambridge England: Woodhead Publishing Siti web Storia: en.wikipedia.org Tossicologia: asbestosproperties2004.html asbestos/asbestosintro.html Storia delle miniere: webtours/vq_p3_11_en.html Fumetti: 18

20 L AMBIENTE RICICLARE IL PVC: LIMITI ED OPPORTUNITÀ di Anna Crestana Come molte altre materie plastiche, il polivinilcloruro fa prepotentemente parte della nostra vita quotidiana. Infatti, ne possiamo riscontrare l utilizzo nei più svariati settori: la maggior parte delle sue applicazioni riguarda l edilizia, dalle tubature rigide o flessibili, ai profilati, ai serramenti, alle pavimentazioni; è usato nei cavi per circuiti elettrici o telecomunicazioni, nei nastri adesivi isolanti, in nastri trasportatori, in oggetti per uso medico, dai blister per pastiglie ai tubicini flessibili per flebo; è inoltre utilizzato per produrre films per packaging, carte di credito, scarpe, giocattoli, carta da parati, contenitori per liquidi, componenti per auto, articoli in similpelle ed innumerevoli altri prodotti. Non stupisce quindi come il riciclo del PVC sia da tempo oggetto di studio, controverso e quindi dettagliato, da parte di Istituzioni come la Comunità Europea, associazioni di consumatori ed ambientaliste come Greenpeace, enti che si occupano del controllo della salute pubblica, l Environmental Protection Agency americana, consorzi di industrie dei settori produttivi e di trasformatori. L interesse ad uno studio completo di questo materiale ad uso ubiquitario riguarda naturalmente tutto il ciclo di vita del PVC ed è giustificato dalla sua natura di polimero clorurato, dalla tipologia e dalla quantità degli additivi di cui normalmente necessita per acquisire proprietà utili dal punto di vista tecnico e commerciale e, non ultimi, dai rischi per la salute e l ambiente connessi al suo riciclo. Quest ultimo si può rivelare difficoltoso, in particolare a causa degli elevati costi di raccolta e separazione da altri materiali: costi in genere non giustificati dal competitivo prezzo del PVC vergine e dalla minor qualità di quello riciclato. Nel 2000 la Comunità Europea ha emesso un documento su tale questione, il cosiddetto LIBRO VERDE sulle Problematiche Ambientali del PVC : si tratta di una serie di misure sia volontarie sia mandatorie, aventi lo scopo di adottare una comune strategia per il PVC in merito al suo utilizzo, sviluppo e riciclo all interno della Comunità Europea. Il documento è stato stilato sulla base dei risultati degli studi tecnici proposti dall UE, che hanno approfondito i diversi aspetti del ciclo di vita del PVC dalla sintesi alle sue trasformazioni. Particolare rilievo è stato dedicato alle conseguenze della sua presenza insieme ai rifiuti urbani ed industriali conferiti ad inceneritori, impianti per il riciclaggio di materie plastiche, discariche. Pur essendo tecnicamente fattibile recuperare il PVC insieme con altri rifiuti o ad altre materie plastiche, esso è in realtà deleterio per la qualità del riciclato finale: nel caso di HDPE o PET, la contaminazione da composti clorurati ed additivi derivanti dal PVC ne fa sostanzialmente peggiorare le proprietà fisico-meccaniche e quindi diminuire il valore commerciale. Ciò considerato, è rilevante menzionare che sono stati fissati dei limiti per la concentrazione in peso di cloro nei materiali conferiti al recupero energetico: infatti, se da un processo di questo tipo si vogliono ottenere idrocarburi da utilizzare poi come combustibili, questi dovranno avere un contenuto massimo in Cl stabilito dalla legislazione locale, il che significa una quantità massima di PVC in alimentazione. Tutto ciò non avviene solo in ambito Europeo: in Giappone, misure restrittive sui materiali da imballaggio hanno indotto i produttori di beni di largo consumo e di cosmetici, come ad esempio Shiseido Co., Kao Corp., Lion Corp., a dover definire in quanto tempo sarebbero stati in grado di sostituire il packaging in PVC con quello in PP o HDPE. Rimanendo invece in ambito Comunitario, il consorzio Europeo dei produttori di PVC (ECVM) ha sottoscritto un impegno volontario per promuove- 19

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