Tessuti cellulosici trattati con DNA: influenza del pH e peso molecolare sulle proprietà di ritardo alla fiamma

Già da diversi decenni la comunità scientifica e industriale si è concentrata nel cercare di sviluppare additivi chimici in grado di evitare o almeno ritardare la combustione di materiali tessili. I ritardanti di fiamma attualmente più diffusi sono composti contenenti alogeni, fosforo, azoto, alluminio, magnesio, boro, antimonio e molibdeno. Quelli basati su composti alogenati sono i più efficaci ma, purtroppo, anche i più dannosi per l’ambiente e l’uomo [1]. L’utilizzo di biomacromolecole come le proteine e gli acidi nucleici potrebbe essere un’interessante via alternativa, originale ed ecocompatibile. Il nostro lavoro si è concentrato sull’utilizzo di DNA, sia in condizioni di alto peso molecolare che di catena frammentata con basso peso molecolare, per il conferimento del ritardo alla fiamma a tessuti di cotone. La molecola di DNA, infatti, contiene i composti caratteristici dei ritardanti di fiamma: i gruppi fosfato che danno origine all’acido fosforico, il desossiribosio che forma il char e libera acqua e le basi azotate che liberano ammoniaca [2]. In particolare è stato valutato l’effetto del pH della sospensione/soluzione di DNA utilizzata per impregnare i tessuti di cotone e l’influenza del peso molecolare del DNA. L’efficacia del DNA come ritardante di fiamma è stata studiata mediante test alla fiamma in configurazione orizzontale e test cono-calorimetrici esponendo i tessuti trattati a un flusso di calore pari a 35 kW m-2. Sono state esaminate sospensioni di DNA a basso peso molecolare senza correzione del pH (pH<2), o con correzione del pH (pH 4, 6, 7, 8 e 9). I risultati ottenuti mostrano che per add-on (AO%) bassi (compresi tra 2.2 e 4.8) la velocità di combustione non subisce variazioni rilevanti al variare del valore di pH della sospensione di impregnazione; al contrario, per AO% maggiori (compresi tra 7,2 e 9,7) le sospensioni a pH 4, 8 e 9 causano un rallentamento della combustione e possono provocare autoestinguenza nei campioni trattati; in particolare la sospensione a pH 8 determina l’autoestinguenza nell’80% dei casi e le minime velocità di combustione. Per quanto riguarda il DNA ad alto peso molecolare il pH delle sospensioni di partenza non è stato modificato (pH=2): nei test di infiammabilità si è riscontrata una diminuzione della velocità di combustione ma, anche impiegando AO% elevati, non si è raggiunta l’autoestinguenza dei tessuti trattati.