La chimica è sempre più di moda, negli istituti tecnici (2 parte)

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Sergio Palazzi

(la prima parte di questo post è leggibile qui)

2 parte;……. con qualche suggerimento per l’uso.

2014-047_02rpaginaDopo aver più o meno inquadrato l’indirizzo “Sistema Moda”, vorrei proporre qualche indicazione operativa sui corsi di chimica tessile e della nobilitazione. Partiamo dai contenuti, basandoci sulle tabelle riportate nelle già citate linee guida[1].

Per prima cosa si nota, come dicevamo, la notevole brevità dell’elenco di “conoscenze” e “abilità” rispetto alle indicazioni globali di obiettivi e competenze: è il docente di questa classe in questa scuola in questo “territorio” a decidere come gestire i dettagli della faccenda. E vorrei aggiungere: addirittura in questa stagione (usando il termine nel senso che ha nella moda). Perché il grosso della faccenda è immutato da decenni, o addirittura da secoli: ma sono i dettagli, la capacità di analisi e sintesi tra vecchio e nuovo, che fanno la differenza per un tecnico competente che si sta inserendo nel mondo del lavoro (o che lo farà pienamente tra pochi anni dopo l’ulteriore percorso universitario), e dovrà poi lavorare ben oltre la metà di questo secolo.

Per contro, si nota una apparente sproporzione tra le cose da fare al secondo biennio e quelle del quinto anno (a leggerle così, chi ha un po’ di pratica potrebbe dire che gli spazi andrebbero invertiti). Ma su questo torniamo dopo.

Il nucleo del secondo biennio, e non solo, sono le fibre tessili. Vita, morte e miracoli. Proprietà e possibilità di impiego, inclusi i temi di ambiente e sicurezza (che pure sembrano poco collegati al resto, ma vedremo che non è così).

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Con una certa dose di chimica organica per spiegarne la natura e correlarla alle proprietà. Attenzione: non il contrario. Perché un ipotetico insegnante con una convenzionale formazione accademica potrebbe pensare ad un bel corso di “elementi di chimica organica con richiami alle fibre tessili”. Ma se già era velleitario approfondire certi argomenti e in certe forme con i vecchi chimici tintori, qui è assurdo e controproducente voler fare il riassunto del riassunto del riassunto di un corso di chimica organica tradizionale. E ovviamente, sarebbe bello che in tre anni non venisse mai pronunciata la parola orbitale!

Quanto alla reattività chimica, a parte le ovvie reazioni di Brønsted, le linee guida sembrano suggerire poco più che alcune cognizioni di base per capire i meccanismi di polimerizzazione, con qualche richiamo alle reazioni di aggraffaggio in catena laterale: davvero miserelle, rispetto alla canonica chimica organica di base come tutti noi la intendiamo. E – rabbia, rabbia – non resta quasi spazio per gli amati esercizi di nomenclatura! Nella norma sono invece implicite, ma presenti, le indicazioni riguardo ai meccanismi di degrado, molto più utili per chi le fibre se le trova in mano e le deve lavorare.

Cruciale, come viene detto abbastanza chiaramente, capire che dell’organica interessano molto di più la stereochimica e le relazioni supramolecolari. Le fibre sono sostanze formate da lunghe catene di atomi di carbonio, associate tra loro in modi che vanno dal più banale “spaghetti model” all’estremamente complesso; con gruppi funzionali che contengono atomi di pochi altri elementi, inseriti nella cartella principale oppure no.

Queste strutture hanno proprie geometrie, topologie, distribuzioni di carica, ed è proprio da queste che derivano le proprietà delle fibre stesse.

Ne consegue che è dalle proprietà macroscopiche e tecniche che conviene partire per arrivare all’interpretazione data dalla chimica organica, e non viceversa; guardando ai legami intramolecolari ma assai di più a quelli intermolecolari, apolari, dipolari ed a idrogeno, perché è su questo che il tecnologo delle trasformazioni tessili va poi a influire.

Il che, credo, funziona meglio per un insegnante che ha studiato un po’ di scienza dei materiali. E torno a insistere su quella impostazione, che non solo a me pare datata, che spesso hanno i corsi elementari di chimica organica dell’università ma anche dei tre anni dell’indirizzo chimico. Novecentesca, assiomatica, slegata dalla pratica. Ripensando alle candele di Faraday, la chimica organica per il non professionista dovrebbe essere qualcosa di diverso dall’ipotizzare come costruire le molecole attraverso elaborati cicli di reazioni, come serve al tipico sintetista di chimica fine e farmacologica…

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Non a caso, sopra, ho usato un lessico affine a quello dei parametri di solubilità di Hansen noti a chi si occupa di solventi, vernici ed adesivi.

Con tutti i limiti chimico-fisici di quel modello, in modo qualitativo esso permette di capire – per dirla un po’ alla buona – come mai le fibre strettamente connesse ad idrogeno siano di solito più idrofile, non fondano ma piuttosto pirolizzino, e il contrario capiti per quelle in cui predominano le forze dipolari, fino a quelle tenute insieme solo da forze dispersive. Il che si ripercuote sulla struttura chimica delle classi tintoriali dei coloranti, sugli agenti di finissaggio, su come regolare le variabili fisiche e chimiche, cinetiche e termodinamiche dei cicli di lavorazione eccetera. E porta naturaliter a capire il ruolo onnipresente dei tensioattivi.

Sfuma pure la separazione tra “le fibre” e “i coloranti e gli ausiliari”; entra automaticamente in gioco l’attenzione alle materie prime: pensiamo alle annose e disastrose discussioni, più o meno ideologiche e chemofobiche, su ciò che è “naturale” e ciò che non lo è. Proprio in questo settore era nata quella distinzione tra artificiale e sintetico che, per quanto oggi sostanzialmente superata parlando di tecnofibre, metteva in luce la differenza solo di metodo tra la chimica di trasformazione delle biomolecole e, viceversa, quella di sintesi. Temi quantomai all’ordine del giorno, se pensiamo a tutto ciò che oggi riguarda l’argomento delle risorse rinnovabili o fossili, della “sostenibilità” e così via. Il mondo della moda, cui i nostri ragazzi dovranno riferirsi, ne trasuda a ogni angolo, ed è proprio qui che entra in gioco la nostra responsabilità di formatori.

Per me, come per molti colleghi della mia generazione che hanno esperienze di ciò che sta là fuori, i temi dell’ambiente, della sicurezza delle persone intese sia come produttori sia come utilizzatori, sono parti fondamentali del vivere. E proprio per questo trovo oltraggioso che i riferimenti a questi temi rientrino nel settore tessile in modo superficiale, come schematiche o mistificatorie mitologie – oggi si direbbe narrazioni.

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Non voglio dilungarmi tanto, mi limito a due rapide immagini.

Quanti sono, anche tra gli studenti, quelli ai quali se dico “poliestere” non scatta un riflesso pavloviano “è sintetico, viene dal petrolio quindi non buono”? Difficile spiegargli che il PLA è un poliestere sintetico ma che viene da materiali biotecnologici, o quanta sia la ricerca sui poliesteri di origine biologica… ma, ancora di più, sarà difficile spiegargli i grandissimi vantaggi cradle-to cradle della filiera del PET, e perché magari scegliere tra il riutilizzo del polimero o la depolimerizzazione / ripolimerizzazione.

L’altra immagine: la mitologia “naturistica” delle cosiddette fibre di bambù, trattandosi di tecnofibre cellulosiche che usano il bambù come biomassa (evidente il richiamo alle origini di Torviscosa), smontata come frode dalla FTC[2] ma con meno forza a livello europeo. Se va bene, vengono dal processo lyocell, ma più verosimilmente da quello viscosa, una maledizione ecotossicologica se fatto in modo “selvaggio”. E da qui, a sua volta: se uno dei maggiori produttori riesce a farlo con profitto nelle ovattate foreste austriache, ci mostra che una migliorata tecnologia chimica porta a un miglioramento generale del mondo…

Dopo questa lunga tirata, diventa chiaro perché ormai non credo abbia senso una impostazione didattica sequenziale lungo l’antico schema merceologico naturali (animali, vegetali, minerali) – artificiali (proteiche, cellulosiche) – sintetiche.

Non perché sia sbagliato: va saputo, per capire la storia e per saper interagire con gli altri settori della filiera tessile. Ma caspita, siamo nel XXI secolo. E nel primo biennio l’insegnante di biologia ti ha spiegato che i regni del vivente oggi non sono solo due ma almeno cinque: sapessi quanta roba c’è in giro, nel tessile, che viene da funghi, protisti e monere!

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Un’impostazione didattica può partire dalla struttura molecolare e supramolecolare, semplicissima, delle sintetiche da olefine, per poi passare a quelle da policondensazione e ai PUR. Giungendo poi alle cellulosiche – inquadrando e superando la distinzione tra naturali e artificiali – e infine alla complessità delle proteiche, tenendo conto delle enormi differenze tra lane e seta… ovvero, partendo dal fondo ed arrivando all’inizio, rispetto alla vecchia impostazione “cronologica”.

E, sopratutto, dando un peso bilanciato ai vari argomenti. Il mercato mondiale delle fibre di oggi non è quello di dieci anni fa e cambierà ancora prima che i nostri ragazzi ne siano protagonisti. Il solo PET, senza parlare degli altri poliesteri sintetici, in tempi prevedibili raggiungerà i due terzi del mercato complessivo delle fibre; il cotone, intruso tra le tecnofibre, mantiene il secondo posto solo perché, piaccia o no a qualcuno, le tecniche OGM permettono di renderlo una coltivazione più pulita e sicura. Le cellulosiche artificiali potranno esplodere, cosa impensabile vent’anni fa, se si abbineranno biomasse più ecocompatibili con le tecniche di produzione di quarta o quinta generazione, oggi solo sperimentali.

Se escludiamo la lana di pecora (e il gruppo juta-kenaf-cocco, usato quasi solo per scopi tecnici) tutte le altre fibre naturali hanno un volume di produzione insignificante[3]. Compresa la seta che dà il nome alla mia scuola; compresa la canapa cui è affezionata la metà ferrarese dei miei cromosomi, e molti studenti per ragioni extratessili. Certo, sono essenziali per la moda, per le produzioni artigianali, per il lusso che è la fortuna del Made in Italy, per chi le coltiva spesso valorizzando regioni marginali. E se facciamo un grafico non in tonnellate ma in euro, tra materie prime e valore aggiunto le proporzioni cambiano. Vanno conosciute: ma ha senso dedicare ad esse uno spazio largamente preponderante anche delle lezioni di chimica, quando poi molti dei nostri diplomati lavoreranno nei settori in vertiginosa crescita del tessile tecnico, dei materiali da riciclo, dei non tessuti, dei compositi ad alte prestazioni?

Fin qui ho parlato, apparentemente, solo del secondo biennio, pur essendo partito dal fatto che l’anno conclusivo pare molto più intenso. Dipende dal fatto che da tempo ho optato per una modalità didattica ricorsiva, in cui si parte dal fondo, si torna all’inizio, si riprendono e si approfondiscono i vari argomenti man mano che la formazione dello studente cresce in collegamento con le altre discipline[4]. Una delle chiavi (non voglio dire “la” chiave, anche se forse lo penso) è proprio quella di una didattica estremamente legata all’esperienza, per cui le preziose ore di laboratorio servono fin dai primi giorni della terza per prove di tintura e di finissaggio, con le quali pian piano mostrare come le fibre, diverse tra loro, interagiscano con i coloranti, con gli ausiliari, con l’acqua, con il calore. Imparando anche a dare un senso quantitativo alle cose, cominciando dalla composizione di un bagno o dall’analisi di una mista, se no poi – ad esempio – mancheranno pure gli strumenti per capire i capitolati di fornitura dei marchi “eco” tecnicamente fondati, per distinguerli da quelli mistificatori usati da un marketing spesso in malafede.

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Così che, arrivati in quinta, si tratti di riordinare metodicamente queste conoscenze per finalizzarle alla comprensione dei cicli produttivi (tintura, stampa, finissaggio, manutenzione…). Svolgendo sì quanto elencato tra le “conoscenze”, ma sapendo che quasi tutti gli argomenti – da almeno due anni – sono già stati sfiorati, ripresi, confrontati con quanto visto nelle altre materie e nelle essenziali esperienze di alternanza. Cioè interiorizzati. E comunque, lo ripeto, stiamo formando dei modaioli molto interdisciplinari, non dei surrogati di piccoli tintori specialistici.

Una chiave di tutto sono i materiali di studio. Libri di testo, ce ne sono sempre stati pochissimi per gli indirizzi di chimica tintoria (nell’ultimo quarto di secolo l’unico bello ed autorevole era stato quello di Franco Corbani), e praticamente nessuno più light ma adeguato per l’indirizzo tessile. Questo cronico disinteresse per il nostro settore dell’editoria generale, e sopratutto di quella scolastica, è realmente clamoroso, e non sto qui a ripetere le analisi che ne avevo fatto in altre sedi[5].

Dico solo che non mi dispiace affatto, perché i vantaggi superano di molto gli svantaggi, e anzi consiglio agli studenti di stare lontani da certi prodotti editoriali, rimaneggiati stancamente da vecchie opere. Al limite, guardino gli originali in biblioteca!

Da sempre, la maggior parte delle conoscenze è trasmessa tramite dispense: magari approssimative, ma adattabili ed aggiornabili in tempi sostanzialmente brevi, anticipando quindi la logica che oggi la rete imporrebbe a qualsiasi sussidio scolastico. Meglio ancora se redatte insieme agli studenti, che imparano a superare il cut and paste.

Ci sono stati alcuni progetti più organici, sostenuti da aziende o associazione di categoria, per produrne collane spesso complete, da tenere a portata di mano come riferimenti, ma prive di un’autentica regia didattica; più adatte per l’approfondimento monografico e per tecnici già formati. Poco proponibili per una scuola così diversa da quella che conoscevamo noi.

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http://revistapegn.globo.com/Revista/Common/0,,EMI246408-17192,00-A+VEZ+DA+MODA+ONLINE.html

Ma poi ci sono le millanta risorse di rete. Che rimpiazzano all’infinito quei pochi materiali originali che una volta circolavano quasi clandestinamente. Pubblicazioni accademiche, atti di convegni, cataloghi dei produttori. Filmati, blog[6], magari software. Da mettere a confronto per sviluppare il senso critico. E soprattutto, in inglese (o altre lingue). Questo fa anche superare il dilemma del CLIL, che dallo scorso anno è apparso a tutte le quinte come una nube minacciosa. L’uso veicolare della lingua per acquisire contenuti era già normale per i molti tra noi che, anziché i libri di testo, hanno sempre preferito assegnare materiali originali in inglese – diciamo, non le letturine ad usum delphini degli eserciziari linguistici! – oggi si tratta semplicemente di strutturarlo in modo più formale, organizzando le esperienze, senza sconvolgimenti.

Ho lasciato per ultimo l’argomento che forse preferisco, la scienza del colore. Come si è detto in altre occasioni, il tema cruciale per qualsiasi settore del “Made in Italy”, che potrebbe agire da filo conduttore per una intera programmazione chimica di base, e al tempo stesso il più trascurato nei nostri programmi scolastici e universitari[7]. Un tema che a prima vista potrebbe sembrare estraneo alla formazione di un chimico così come esce dalla nostra università (purtroppo!) ma che qui rientra immediatamente come sviluppo dei tradizionali corsi a indirizzo tintoriale, sia per la relazione struttura-colore, sia per la misurazione e della formulazione del colore stesso. Si presta anche per convincere le classi all’uso degli strumenti informatici per analizzare i dati, che è tra le competenze di base dell’indirizzo ma forse non tra quelle più gradite… anche in questo caso per fortuna ci si può basare su ampie risorse di rete in inglese[8]. E i nostri modaioli saranno poi i soli studenti della nostra scuola a poter vantare, e rivendere, queste competenze.

[1]   G.U. 30.3.12, s.o.60, p. 231-232

[2]   https://www.ftc.gov/news-events/press-releases/2009/08/ftc-charges-companies-bamboo-zling-consumers-false-product-claims

[3]   http://naturalfibres2009.org/en/index.html

[4]   S. Palazzi, La spirale delle competenze. Esperienze di didattica chimica ricorsiva negli Istituti Tecnici. XXV Congresso nazionale SCI, Cosenza 2014

[5]   S. Palazzi, Anilina in dispensa. La didattica della chimica in Italia, tra l’età di Perkin e quella dell’ink-jet, attraverso l’esame di testi e di alto materiale documentario. XI Convegno GNSFC, Torino 2005

[6]   http://www.setificio.gov.it/blogs/esercizi-risolti-di-chimica-applicata-tessile/

[7]   Ad es., S. Palazzi, Origine e metrica del colore – spunti didattici, X congresso nazionale DD-SCI, Verbania 1996; S. Palazzi: The colours of chemistry: There’s a new scent in the air, or old perchance?, ICCE-ECRICE 2012, Roma 2012. CnS XXXIV – 3

[8]   Ad es., http://www.cis.rit.edu/research/mcsl2/online/cie.php

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