Fast Fashion: Estrazione dei composti organici dai tessuti
A causa delle massive produzioni di capi di abbigliamento sono sempre maggiori gli sprechi di acqua, l’utilizzo massimo di fertilizzanti e diserbanti o di metalli pesanti PFAS o ftalati. Risulta quindi molto attuale il problema dell’inquinamento legato proprio al fast fashion.
Vista la crescente sensibilità ad un approccio sostenibile in tutta la comunità europea sono sempre più stringenti le regole che riguardano proprio il settore tessile con notevoli richieste analitiche per controllare molti parametri tra cui le sostanze organiche volatili.
L’utilizzo delle microonde è una soluzione analitica molto efficiente nell’estrazione di composti organici da matrici liquide o solide, come i tessuti.
Il riscaldamento a microonde è generato da due meccanismi: la conduzione ionica e la rotazione del dipolo. Il campo elettromagnetico che si crea durante l’irradiazione a microonde (MW) causa una migrazione di ioni con conseguente aumento di attrito e una riorganizzazione dei dipoli, e questi processi provocano un aumento della temperatura del solvente.
L’energia elettromagnetica associata alle microonde genera il riscaldamento della miscela composta da solventi e campione. Ciò comporta diversi vantaggi, uno su tutti la diminuzione della viscosità che comporta la miglior diffusione del solvente al cuore della matrice e una più agevole migrazione e ripartizione della molecola inquinante nella fase organica.
Una volta terminata la fase estrattiva in temperatura, basterà filtrare la soluzione per recuperare la fase organica in cui saranno ripartite le molecole di interesse.
L’utilizzo della tecnica di estrazione assistita da microonde (MAE) consente quindi di ridurre sensibilmente i tempi di processo abbattendo i costi di preparazione. Infatti, l’unità a microonde Milestone ETHOS X è in grado di processare fino a 24 campioni simultaneamente con un carosello dotato di reattori in teflon dotati di provetta in vetro da 100 ml mono-uso.
I tempi totali di estrazione variano dai 30 minuti fino ai 45 minuti, compreso raffreddamento. Questi tempi non sono confrontabili con nessuna altra tecnica di preparazione.
Il tempo di riscaldamento e il controllo molto accurato della temperatura di estrazione, rappresentano due fattori chiave per poter monitorare accuratamente il processo e per evitare eventuali fenomeni degradativi delle molecole organiche di interesse analitico.
Durante le estrazioni con microonde, in relazione alle proprietà dielettriche dei solventi utilizzati, potrebbero verificarsi fenomeni di surriscaldamento, molto dannosi in caso di composti termolabili. Diventa quindi indispensabile un controllo raffinato ed accurato della temperatura di ogni singolo vessel; la tecnologia Milestone EasyTEMP presente in Ethos X permette la gestione accurata del parametro temperatura su tutti i contenitori di estrazione.
Fondamentale è anche la potenza emessa in cavità: il software di gestione Milestone permette l’impostazione di programmi termici multi step, dove a rampe di temperatura seguono isoterme. Per poter seguire in maniera precisa i programmi, il software comanda l’emissione di energia con incrementi/decrementi di un singolo Watt; un raffinato P.I.D. calcolerà istante per istante la potenza minima che i generatori dovranno emettere perché la curva di temperatura sperimentale si sovrapponga perfettamente al programma teorico.
Un ultimo fattore di grande importanza è rappresentato dalle caratteristiche del campione tessile. Visto che risulta molto importante avere la maggior superficie di reazione/scambio possibile è sempre consigliata una riduzione mediante dei sistemi specifici per il campione in trattamento.
