L’estate è arrivata e, puntualmente, davanti all’armadio ci poniamo la stessa domanda: meglio una camicia di lino, una t-shirt di cotone o un moderno tessuto tecnico? E non ditemi che non fa caldo! Io praticamente sono al quarto stato della materia: plasma sul divano!
La risposta potrebbe essere semplice, ma non riguarda soltanto la moda o il comfort, ma anche la chimica delle fibre. Ogni materiale, infatti, possiede una propria struttura molecolare che determina come interagisce con il calore, l’umidità e il sudore. E proprio da queste proprietà dipende la sensazione di freschezza che percepiamo.
Il nostro “condizionatore” naturale
Il nostro corpo umano mantiene la temperatura intorno ai 36-37 °C grazie a un sofisticato sistema di termoregolazione (tranne il mio che è probabilmente difettoso, in quanto sudo da fermo!). Comunque quando fa caldo o svolgiamo attività fisica, entra in gioco il meccanismo più efficace: la sudorazione.
Molti pensano erroneamente che e’ il sudore a rinfrescarci, ma invece e’ la sua evaporazione. Per trasformarsi da liquido a vapore, l’acqua ha bisogno di energia, che sottrae alla superficie della pelle sotto forma di calore. È il cosiddetto calore latente di evaporazione,
La funzione dei tessuti è favorire tale processo.
Ma vediamo un po’ più da vicino alcuni tessuti che usiamo comunemente in estate, analizzeremo la loro chimica e la fisica e cercheremo pro e contro!
La chimica nascosta nelle fibre tessili
Quando osserviamo un tessuto vediamo soltanto un intreccio di fili. Ma a livello microscopico, però, ogni fibra è costituita da milioni di catene polimeriche organizzate in modo differente. È proprio questa architettura molecolare a determinare proprietà come assorbimento dell’acqua, traspirabilità, elasticità e capacità di dissipare il calore.
Le fibre tessili possono essere suddivise in due grandi categorie: naturali, come lino e cotone, costituite prevalentemente da cellulosa, e sintetiche, come poliestere e poliammide, ottenute dalla polimerizzazione di piccole molecole derivate principalmente dalla chimica organica.
La differenza tra questi materiali non riguarda soltanto la loro origine, ma soprattutto il modo in cui le molecole interagiscono con l’acqua.
Cellulosa: il polimero naturale che ama l’acqua
Sia il lino sia il cotone sono costituiti per oltre il 90% da cellulosa, uno dei biopolimeri più abbondanti presenti sulla Terra.
Immaginate la cellulosa come una lunga catena formata dall’unione di migliaia di molecole di β-D-glucosio attraverso legami che in chimica chiamiamo β(1→4)-glicosidici. Questo legame è importante perché ci fa capire tante cose! Queste molecole posseggono gruppi ossidrilici (-OH), altamente polari. E per chi ha studiato un pochino di chimica alle superiori sa bene che questo fenomeno è responsabile della cosiddetta ripresa di umidità (moisture regain), cioè della quantità di acqua che una fibra può assorbire dall’ambiente senza apparire bagnata.
Valori tipici sono:
| Fibra | Moisture regain (%) |
| Lino | 10–12 |
| Cotone | 7–8,5 |
| Poliammide | 4–5 |
| Poliestere | 0,2–0,8 |
Questi numeri spiegano perché una maglietta di cotone assorbe facilmente il sudore, mentre una tecnica in poliestere rimane quasi asciutta.
Cotone: la spugna naturale
Il cotone è da sempre il tessuto più utilizzato nella storia. E’ costituito quasi interamente da cellulosa.
Come abbiamo detto precedentemente, lungo queste catene sono presenti numerosi gruppi ossidrilici (-OH), ecco immaginate questi atomi come delle spugne capaci di intrappolare molecole d’acqua grazie ai legami a idrogeno che possono formare con esse! Questa caratteristica rende il cotone una fibra idrofilica, cioè capace di assorbire facilmente l’umidità.
Il vantaggio è evidente: il sudore viene assorbito rapidamente, lasciando inizialmente una piacevole sensazione di asciutto.
Lo svantaggio compare quando si suda molto. Il tessuto può trattenere grandi quantità d’acqua, diventando più pesante e rallentando l’evaporazione. Ecco perché una maglietta di cotone completamente bagnata impiega parecchio tempo ad asciugarsi.
Lino: il tessuto simbolo dell’estate
Quando parliamo del lino ci viene subito in mente estate e spiagge! Anche il lino è composto prevalentemente da cellulosa, ma la disposizione delle fibre è diversa.
Le fibre di lino sono più lunghe, più rigide e presentano una struttura che favorisce la circolazione dell’aria. Inoltre, i tessuti di lino hanno generalmente una trama meno compatta rispetto al cotone.
Il risultato è una maggiore ventilazione e una più rapida dispersione del calore.
Un’altra caratteristica interessante è la sua maggiore conducibilità termica: il lino trasferisce il calore dalla pelle verso l’ambiente più rapidamente di molti altri tessuti, regalando quella tipica sensazione di fresco appena lo si indossa.
Un difetto? La scarsa elasticità delle fibre, responsabile delle classiche pieghe che rendono il lino immediatamente riconoscibile.
Perché il lino è più fresco del cotone?
Pur essendo entrambi costituiti da cellulosa, il loro comportamento è differente.
La differenza nasce dalla morfologia della fibra.
Le fibre di lino sono:
- più lunghe;
- più regolari;
- più cristalline;
- caratterizzate da un lume centrale che favorisce gli scambi termici.
Il maggiore grado di cristallinità rende il lino meccanicamente più rigido ma anche più efficiente nel trasferire il calore.
Inoltre i filati vengono generalmente tessuti con una trama più aperta, aumentando la ventilazione naturale.
Il cotone, invece, possiede fibre più corte e nastriformi con una struttura spiralata (convolutions), che aumenta la superficie disponibile per assorbire l’acqua ma rallenta l’asciugatura.
Poliestere e tessuti tecnici: una chimica completamente diversa
Per chi come me fa sport sa benissimo che per molti anni i materiali sintetici sono stati considerati “nemici” dell’estate. Correre con più di 30 gradi un tempo era considerato folle! Probabilmente anche oggi! Ma dal punto di vista dei tessuti tecnici in realtà, oggi le cose sono cambiate.
Il poliestere più utilizzato nell’abbigliamento è il PET (polietilene tereftalato), ottenuto mediante policondensazione tra acido tereftalico ed etilenglicole.
A differenza della cellulosa, il PET contiene pochi gruppi polari esposti sulla superficie.
Le molecole d’acqua trovano quindi poche possibilità di formare legami a idrogeno e la fibra risulta fortemente idrofobica.
Paradossalmente, questa caratteristica rappresenta un enorme vantaggio durante lo sport.
Il sudore non viene trattenuto all’interno della fibra ma rimane tra i filamenti, dove viene rapidamente trasportato verso l’esterno.
La fisica dietro il “moisture wicking”
Il famoso effetto “dry-fit” non è dovuto alla chimica del polimero soltanto.
Entra infatti in gioco anche la fisica della capillarità.
Le fibre vengono progettate con sezioni trasversali molto particolari:
- multilobate;
- cave;
- stellate;
- scanalate.
Queste geometrie aumentano la superficie disponibile e creano minuscoli canali che sfruttano le forze capillari per trasportare l’acqua lontano dalla pelle. Più la goccia si distribuisce su una superficie ampia, maggiore sarà la velocità di evaporazione.
Per questo motivo una maglia tecnica può asciugarsi in pochi minuti.
La chimica delle finiture funzionali
Le prestazioni dei tessuti moderni non dipendono soltanto dalla fibra.
Molte caratteristiche derivano da trattamenti superficiali applicati durante il finissaggio tessile.
Tra i più interessanti troviamo:
- finiture idrofile, che modificano la tensione superficiale favorendo il trasporto del sudore;
- trattamenti antibatterici, spesso basati su ioni d’argento (Ag⁺), zinco o composti organici che limitano la proliferazione dei batteri responsabili dei cattivi odori;
- protezione UV, ottenuta mediante assorbitori organici o nanoparticelle di ossido di titanio (TiO₂) e ossido di zinco (ZnO);
- PCM (Phase Change Materials), microcapsule contenenti cere o paraffine che assorbono calore durante la fusione e lo rilasciano quando la temperatura diminuisce, contribuendo alla regolazione termica;
- finiture riflettenti l’infrarosso, che riducono l’assorbimento della radiazione solare mantenendo il tessuto più fresco.
Le nuove fibre: quando la chimica incontra la sostenibilità
La ricerca tessile sta sviluppando materiali che combinano elevate prestazioni con un minore impatto ambientale.
Tra gli esempi più promettenti troviamo:
- poliestere riciclato (rPET) ottenuto dal recupero di bottiglie in PET;
- bio-poliammidi derivate da materie prime rinnovabili;
- fibre cellulosiche rigenerate come Lyocell (TENCEL™), prodotte con solventi recuperabili in ciclo quasi chiuso;
- fibre arricchite con minerali o particelle ceramiche in grado di riflettere parte della radiazione infrarossa e migliorare la dissipazione del calore.
Questi materiali dimostrano come la moderna chimica tessile non si limiti a produrre nuove fibre, ma progetti sistemi complessi in cui struttura molecolare, geometria della fibra e trattamenti superficiali lavorano insieme per aumentare comfort, prestazioni e sostenibilità.
Anche il colore ha la sua importanza
La freschezza non dipende soltanto dal tipo di fibra.
I colori scuri assorbono una maggiore quantità di radiazione solare, trasformandola in calore, mentre quelli chiari riflettono una parte più consistente della luce incidente.
Anche la struttura del tessuto è fondamentale: una trama aperta favorisce gli scambi d’aria, mentre un tessuto molto fitto tende a trattenere maggiormente il calore.
Non esiste il tessuto perfetto
Dal punto di vista chimico non esiste una fibra migliore in assoluto.
Per una giornata in città o una passeggiata estiva, lino e cotone rappresentano ancora una scelta eccellente grazie al comfort e alla naturale traspirabilità.
Se invece l’obiettivo è praticare sport o affrontare attività intense, i moderni tessuti tecnici sfruttano la chimica dei polimeri e delle superfici per allontanare rapidamente l’umidità dalla pelle.
Come spesso accade, la risposta è scritta nelle molecole: dalla cellulosa del lino e del cotone fino ai polimeri sintetici di ultima generazione, ogni fibra racconta una diversa strategia per gestire calore e umidità.
La prossima volta che sceglierete cosa indossare in una giornata torrida, ricordate che dietro quella sensazione di freschezza c’è molta più chimica di quanto immaginiamo e soprattutto la scelta di un tessuto non riguarda soltanto estetica e moda.
Dott. Francesco Domenico Nucera
FONTI:
- Morton, W. E., & Hearle, J. W. S. (2008). Physical Properties of Textile Fibres (4th ed.). Woodhead Publishing.
- Kadolph, S. J. (2014). Textiles (12th ed.). Pearson Education.
- Hes, L. (2008). “Thermal Comfort Properties of Textile Fabrics.” In Textiles for Comfort. Woodhead Publishing.
- AICTC – Associazione Italiana di Chimica Tessile e Coloristica, documentazione tecnica e articoli divulgativi sul settore tessile.
- AATCC – American Association of Textile Chemists and Colorists, in particolare i metodi di prova relativi a gestione dell’umidità (Moisture Management Test Method TM195).
- Lou L, Chen K, Fan J. Advanced materials for personal thermal and moisture management of health care workers wearing PPE. Mater Sci Eng R Rep. 2021 Oct;146:100639. doi: 10.1016/j.mser.2021.100639. Epub 2021 Aug 2. PMID: 34803231; PMCID: PMC8590464.
- Lenzing AG, documentazione tecnica sulle fibre cellulosiche rigenerate (Lyocell/TENCEL™).