L'industria delle borse sta vivendo una rivoluzione dei materiali, guidata dal concetto di sostenibilità. Nell'ultimo decennio, termini come "cotone biologico" e "poliestere riciclato" sono stati ampiamente integrati nei cataloghi dei prodotti dei marchi. Oggi, tuttavia, un concetto ancora più all'avanguardia sta passando dai laboratori alle linee di produzione: i materiali sintetici di origine biologica.
Non si tratta di un semplice ritorno alle fibre naturali, né di semplici versioni riciclate delle plastiche tradizionali. Al contrario, si basano su moderne tecnologie biochimiche per estrarre zuccheri da piante come mais, canna da zucchero e paglia, e utilizzano poi processi come la fermentazione e la polimerizzazione per sintetizzare materiali polimerici la cui struttura e le cui prestazioni sono pressoché identiche a quelle delle plastiche convenzionali derivate dal petrolio.
Per i marchi, ciò rappresenta una nuova opportunità per passare dalla "chimica a base di petrolio" alla "chimica a base biologica", offrendo al contempo ulteriori percorsi per il settore delle borse al fine di raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio e conseguire miglioramenti in termini di sviluppo sostenibile.
Nella sua ricerca tematica sui tessuti di origine biologica, il Centro Comune di Ricerca (JRC) dell'Unione Europea afferma che le fibre di origine biologica possono essere suddivise in tre categorie: fibre naturali, fibre semisintetiche e fibre sintetiche di origine biologica. Queste tre categorie vengono spesso confuse tra loro, ma distinguerle è fondamentale per marchi e produttori.
Lino, canapa, cotone, lana e seta rientrano tutti in questa categoria. Si ottengono direttamente da piante o animali e conservano in gran parte le loro strutture polimeriche naturali.
Prima che il cotone diventasse ampiamente diffuso, il lino e la canapa erano le principali fibre tessili in Europa. Erano ben adattate agli ecosistemi locali e potevano anche essere utilizzate come colture a rotazione per migliorare la salute del suolo.
Per l'industria delle borse, i vantaggi delle fibre naturali risiedono nelle loro consolidate filiere di approvvigionamento e nelle loro tangibili caratteristiche ambientali. Tuttavia, i loro limiti sono altrettanto evidenti: resistenza, impermeabilità e flessibilità di design sono spesso inferiori a quelle dei materiali sintetici.
Viscosa, modal e lyocell ne sono esempi tipici. Vengono prodotti estraendo polimeri naturali (cellulosa) da fonti vegetali come il legno, seguiti da dissoluzione chimica e rigenerazione delle fibre tramite processi di filatura.
La produzione iniziale di fibre di viscosa era associata a significative emissioni di sostanze chimiche tossiche. Tuttavia, i processi moderni sono notevolmente migliorati, in particolare grazie ai sistemi di produzione a ciclo chiuso che utilizzano legno certificato e residui agricoli.
Nell'industria delle borse, le fibre semisintetiche sono spesso utilizzate per le fodere o per le borse estive leggere. Offrono una sensazione di morbidezza al tatto e una buona traspirabilità, ma hanno una resistenza all'umidità relativamente bassa, il che le rende inadatte per le parti portanti.
La logica fondamentale dei materiali sintetici di origine biologica consiste nell'estrarre monomeri a basso peso molecolare da fonti di biomassa rinnovabile (come amido di mais, canna da zucchero, olio di ricino, lignina, alghe, ecc.) e quindi utilizzare reazioni di polimerizzazione chimica per ricostruire composti polimerici completamente nuovi.
Il JRC le definisce come "un'innovazione relativamente nuova, progettata per sostituire le fibre sintetiche derivate dai combustibili fossili". In altre parole, la loro struttura chimica finale può essere completamente nuova o molto simile ai materiali a base di petrolio: l'unica differenza è che la fonte di carbonio viene spostata dai combustibili fossili sotterranei alla biomassa vegetale fuori terra.
Per esempio:
Questo è uno dei concetti più frequentemente fraintesi sia dai marchi che dai consumatori, ed è una distinzione fondamentale che i produttori di borse devono spiegare chiaramente ai clienti.
“Biologico” si riferisce a fonte della materia prima, mentre “biodegradabile” si riferisce al destino finale del materiale dopo lo smaltimentoNon esiste una connessione necessaria tra i due.
Prendiamo ad esempio il polietilene di origine biologica (PE di origine biologica): la sua materia prima deriva dall'etanolo estratto dalla canna da zucchero, ma dopo la polimerizzazione la sua struttura chimica è identica a quella del PE derivato dal petrolio. Ciò significa che conserva tutti i vantaggi del PE – resistenza all'acqua, resistenza chimica ed elevata resistenza meccanica – ma ne eredita anche gli svantaggi: è praticamente non biodegradabile negli ambienti naturali.
Al contrario, il PBAT (una plastica compostabile) è biodegradabile, ma parte delle sue materie prime derivano da risorse fossili.
Pertanto, quando un cliente richiede "materiali di origine biologica", i marchi devono porre una domanda fondamentale: desiderate ridurre la dipendenza dal petrolio o avete bisogno che il materiale sia completamente biodegradabile? Questi due obiettivi corrispondono a percorsi tecnologici e strutture di costo completamente diversi.
Di seguito sono elencate le principali categorie attualmente commercialmente valide e direttamente applicabili alla produzione di borse, classificate in base al livello di maturità:
Attualmente, questo rappresenta il punto di ingresso più accessibile per l'industria dei sacchetti. Il poliuretano tradizionale viene prodotto attraverso la reazione di polioli e isocianati derivati dal petrolio. Il poliuretano di origine biologica, al contrario, sostituisce parte dei componenti derivati dal petrolio con polioli derivati da oli vegetali come l'olio di soia, l'olio di ricino e il liquido del guscio di anacardo.
Applicazioni nelle borse:
Stato attuale:
Il contenuto di origine biologica varia in genere dal 20% al 70%. La sensazione al tatto e le prestazioni fisiche sono già simili a quelle dei prodotti a base di petrolio, ma la capacità produttiva e la disponibilità di colori sono ancora in qualche modo limitate. Si raccomanda ai marchi di confermare in anticipo con i fornitori l'esatto contenuto di origine biologica e la gamma di personalizzazione, e di selezionare le soluzioni più appropriate in base al posizionamento del prodotto.
Le fibre ricavate da poliammide (PA) di origine biologica sono già utilizzate in prodotti di marchi di borse riconosciuti a livello internazionale.
Applicazioni nelle borse:
Stato attuale:
Le prestazioni soddisfano già i requisiti della maggior parte delle applicazioni per sacchetti. Tuttavia, la capacità produttiva e la varietà di colori sono ancora meno estese rispetto al PA6/PA66 tradizionale.
Il PLA è attualmente l'unica fibra sintetica al 100% di origine biologica prodotta su scala commerciale. Offre elevata trasparenza, è termoformabile ed è biodegradabile in condizioni di compostaggio industriale.
Applicazioni nelle borse:
Limitazioni:
Il PLA ha una resistenza al calore relativamente bassa (in genere inferiore a 60 °C). È inoltre soggetto a idrolisi in condizioni di caldo e umidità, il che lo rende inadatto ad ambienti ad alta temperatura o a componenti sottoposti a carichi per lunghi periodi.
Sorona® di DuPont ne è un tipico esempio. Il suo monomero 1,3-propandiolo (PDO) deriva dalla fermentazione del mais e viene poi polimerizzato con acido tereftalico per formare fibre PTT.
Applicazioni nelle borse:
Stato attuale:
Viene spesso utilizzato in miscele con cotone o poliestere riciclato.
Questo è uno dei nuovi materiali più discussi. Si ottiene coltivando il micelio dei funghi su scarti agricoli, formando materiali simili a fogli che ricordano la pelle. Marchi come Stella McCartney, Adidas e Hermès hanno esplorato collaborazioni e sperimentazioni con questo materiale.
Applicazioni nelle borse:
Stato attuale:
La capacità produttiva è ancora limitata, il che la rende più adatta a linee premium in piccole serie o a prodotti concettuali.
Attualmente non esiste uno standard di certificazione globale unificato per i materiali sintetici di origine biologica. Diverse regioni e organizzazioni hanno introdotto i propri sistemi di certificazione, ciascuno con obiettivi differenti. Le certificazioni più comunemente utilizzate includono:
Queste certificazioni non sono solo necessarie per la conformità alle normative sull'esportazione, ma fungono anche da prova credibile delle caratteristiche ambientali del materiale per i clienti. È importante notare che le diverse certificazioni si concentrano su aspetti differenti: alcune certificano solo il contenuto di origine biologica, mentre altre valutano anche la sostenibilità della coltivazione delle materie prime e dei processi produttivi. Pertanto, i marchi possono scegliere la certificazione più appropriata in base al proprio mercato di riferimento e alle esigenze dei clienti, evitando di perseguire ciecamente molteplici certificazioni sovrapposte.
D1: Qual è la differenza fondamentale tra i materiali sintetici di origine biologica e i materiali tradizionali derivati dal petrolio?
A: La differenza fondamentale risiede nella fonte del carbonio.
Le loro materie prime provengono da combustibili fossili sepolti nel sottosuolo (come petrolio e gas naturale). Il carbonio contenuto in queste risorse è rimasto immagazzinato nel sottosuolo per milioni di anni. L'estrazione e l'utilizzo di tali risorse rilasciano "carbonio geologico", aumentando la quantità totale di anidride carbonica nell'atmosfera.
Le loro materie prime provengono da risorse biologiche contemporanee (come mais, canna da zucchero, paglia e alghe). Il carbonio che contengono viene catturato dall'atmosfera attraverso la fotosintesi delle piante, rendendoli parte del "ciclo del carbonio moderno".
D2: I materiali sintetici di origine biologica hanno prestazioni inferiori rispetto ai materiali derivati dal petrolio?
R: Dipende dal tipo specifico di materiale e dallo scenario di applicazione.
Il PE e il PET di origine biologica presentano strutture molecolari pressoché identiche a quelle dei loro omologhi derivati dal petrolio. Pertanto, la resistenza alla trazione, la resistenza allo strappo e la resistenza al calore possono rimanere comparabili.
Il PLA di origine biologica ha un punto di fusione relativamente basso (circa 150-160 °C). Ciò significa che i parametri di lavorazione devono essere regolati per le applicazioni di pressatura ad alta temperatura o saldatura ad alta frequenza.
Alcuni materiali poliuretanici di origine biologica possono mostrare un ingiallimento leggermente più rapido in seguito a un'esposizione prolungata ai raggi UV rispetto ai poliuretani derivati dal petrolio. Questo inconveniente può essere mitigato mediante l'utilizzo di additivi.
Complessivamente: I materiali di origine biologica soddisfano già i requisiti prestazionali della maggior parte delle applicazioni standard per i sacchetti. Tuttavia, in ambienti estremi (alte temperature, acidi o alcali forti o esposizione prolungata ai raggi UV esterni), sono ancora necessari test e validazioni specifici per ciascun materiale.
Q3: I materiali di origine vegetale e i materiali di origine biologica rappresentano lo stesso concetto?
A: Nella maggior parte dei contesti di consumo, i due termini vengono usati in modo intercambiabile. Tuttavia, a rigor di termini, "a base vegetale" è un sottoinsieme di "a base biologica", e l'ambito dei materiali a base biologica è più ampio.
Le materie prime provengono esclusivamente da piante (come mais, canna da zucchero, cotone e bambù).
Le materie prime possono provenire da una vasta gamma di risorse biologiche, tra cui piante, animali, alghe, microrganismi e persino scarti agricoli e residui alimentari.
Q4: Come possono i consumatori capire se una borsa è davvero realizzata con materiali di origine biologica?
A: Il modo più affidabile è controllare etichette di certificazione di terze parti, piuttosto che affidarsi esclusivamente alle affermazioni di marketing.
Tra le certificazioni internazionali ampiamente riconosciute figurano:
Indica la percentuale specifica di contenuto di origine biologica.
Classifica i prodotti in tre livelli: 20-50%, 50-85% e >85% di contenuto di origine biologica.
Utilizza un sistema di valutazione da 1 a 4 stelle.
I prodotti autentici a base biologica solitamente riportano chiaramente i marchi di certificazione e le percentuali di contenuto di origine biologica sulle etichette o sui cartellini di manutenzione.
Q5: Come viene misurato il "contenuto di origine biologica" sulle etichette dei prodotti?
A: Il metodo di prova accettato a livello globale è analisi del radiocarbonio (analisi del Carbonio-14), in base a standard quali ASTM D6866 E ISO 16620.
Il principio è relativamente semplice: tutti gli organismi viventi (piante e animali) assorbono il carbonio-14 atmosferico attraverso la fotosintesi o la catena alimentare durante la loro vita. Al contrario, i combustibili fossili sono estremamente antichi e il loro carbonio-14 si è completamente disintegrato.
Misurando la quantità di carbonio-14 in un campione, è possibile calcolare con precisione la percentuale di carbonio di origine biologica nel contenuto totale di carbonio organico.
Ad esempio, se un tessuto viene testato per avere Contenuto di carbonio di origine biologica pari al 35%Ciò significa che il 35% del carbonio organico presente in quel materiale proviene da risorse biologiche rinnovabili anziché dal petrolio.
Per approfondire:
Cos'è il cotone biologico?
https://www.synberry.com/organic-cotton-in-bag-manufacturing
Che cos'è la rPET?
https://www.synberry.com/guide-to-rpet-fabric
Che cos'è il nylon riciclato?
https://www.synberry.com/why-brands-are-switching-to-recycled-nylon-for-bag-manufacturing
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