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Scuola Media: Visita allo stabilimento Henkel di Lomazzo

Venerdì 8 maggio 2015 la classe 2^B, insieme alla 2^C, si è recata allo stabilimento Henkel di Lomazzo.

All’ingresso siamo stati accolti da un responsabile dello Stabilimento che ha distribuito dei cartellini con il nome e il gruppo di appartenenza.

Per raggiungere i vari piani all’interno della fabbrica abbiamo salito le scale tenendoci obbligatoriamente al corrimano per evitare possibili cadute.

Siamo giunti in una sala video dove un operatore ci ha illustrato le  norme sulla sicurezza (rispettare le regole) e ha mostrato la segnaletica:

  • di pericolo
    • sostanze infiammabili
    • sostanze dannose per l’ambiente
    • carrelli elevatori
    • elettricità
    • ustioni
  • divieti
    • non fotografare
    • non fumare
  • regole
    • mettere i tappi per le orecchie
    • utilizzare i corrimani
    • camminare solamente sulla zona verde
    • azioni da eseguire in caso di emergenza
    • uscita d’emergenza

Finita la spiegazione sulla sicurezza l’operatore ci ha raccontato della nascita dell’azienda e che cosa produce.
La Henkel è nata nel 1933 con il nome di Società Italiana Persil e produceva detersivo in polvere per il bucato a mano (Persil). Lo stabilimento di Ferentino (provincia di Frosinone) continua a produrre detersivi in polvere, mentre quello di Lomazzo produce detersivi liquidi.

I detersivi servono a eliminare lo sporco dalle superfici; questo viene staccato dalle superfici e mantenuto in emulsione senza che si depositi nuovamente e viene poi completamente eliminato insieme all’acqua della bacinella usata per lavare l’indumento o l’acqua della lavatrice.

I detersivi a seconda del loro uso si possono classificare in:

  • detersivi per bucato
  • detersivi per stoviglie
  • detersivi per superfici dure

I marchi principali dei detersivi prodotti della Henkel sono: Dixan,  Perlana, Vernel,  Pril,  Bref,  Bio Presto,  General e Nelsen.

I coadiuvanti di lavaggio
In un detersivo ci sono anche i coadiuvanti di lavaggio: si tratta di composti che non tolgono lo sporco ma, come ad esempio l’ammorbidente, che viene aggiunto nell’ultimo risciacquo, serve a distendere le fibre, a rendere più soffice l’indumento e quindi più facile da stirare.

I tensioattivi
I componenti più importanti di un detersivo sono i tensioattivi.
Sono composti chimici in grado di staccare lo sporco dalle superfici emulsionandolo e mantenendolo disperso nell’acqua senza che si ridepositi.

Dal punto di vista chimico si dividono in:

  • tensioattivi non ionici  (disciolti in acqua non si dissociano in ioni). IONE: particella con carica elettrica.
  • anionici e cationici (disciolti in acqua si dissociano in ioni). I tensioattivi cationici si usano negli ammorbidenti perché hanno affinità con le fibre degli indumenti.

I tensioattivi hanno una formula chimica “a due facce”.
Una parte lipofila o idrofoba  formata da una catena lineare di idrocarburi (composti del carbonio)  CH3(CH2)10 e una parte idrofila formata da un sale COONa.

henkel1

Come i tensioattivi eliminano lo sporco da un indumento?
Materiale occorrente: indumento sporco, bacinella, acqua, detersivo.
Immergiamo l’indumento sporco nell’acqua e sciogliamo il detersivo nell’acqua.

henkel2Il tensioattivo rompe la tensione superficiale dell’acqua.
La parte idrofoba si dirige verso la parte grassa dello sporco, mentre la parte idrofila si lega all’acqua e si dissocia in ioni ( Na+ e COO). I gruppi di carica negativa  si dispongono all’esterno delle particelle di sporco circondandole.
In questa situazione si formano forze repulsive che allontanano i gruppi anionici COO in quanto provvisti della stessa carica elettrica.
Questi gruppi allontanano anche le particelle di sporco dall’indumento e le trascinano nell’acqua. Qui restano sospese formando  un’emulsione: OLIO+ACQUA+DETERSIVO=EMULSIONE

A questo punto le particelle di sporco, per strofinio meccanico, si distaccano dalle superfici sporche, aderiscono alla schiuma del detersivo e possono così essere facilmente asportate dall’indumento sporco.

L’azione detergente dipende anche da un altro fattore: la durezza dell’acqua usata per lavare, determinata dalla quantità di sali di calcio e di magnesio disciolti in essa.

La durezza dell’acqua di lavaggio
La durezza si misura in gradi francesi (°F) o grammo su litro (g/l).
In gradi francesi: acque dolci da 0 a 15 ; acque medie da 15 a 25; acque dure maggiore di 25.
Se si usano acque dolci (sono quelle contenenti meno di 0,5 g di sali disciolti per litro di acqua) si forma subito una schiuma abbondante e persistente.
Se si usano acque dure (sono quelle contenenti più di 0,5 g di sali disciolti per  litro di acqua) la schiuma stenta a svilupparsi.
Per ridurre la durezza dell’acqua si usa una sostanza, la zeolite.

I tensioattivi si ottengono da materie di origine naturale
I tensioattivi derivano da materie prime che sono: petrolio, grassi animali, piante di palma e di cocco.

La biodegradabilità dei tensioattivi
I tensioattivi devono essere biodegradabili,(la molecola originaria deve essere trasformata in molecole semplici, quali acqua  H2O e anidride carbonica CO2), altrimenti la schiuma che si produce, se non trasformata dai batteri, viene scaricata nei corsi d’acqua e impedisce l’ossigenazione degli animali e delle piante che in essa vivono. Infatti terminata la loro funzione detergente, i tensioattivi, vengono trattati nei depuratori dello stabilimento.

Storicamente il primo detersivo è stato il sapone ricavato dal grasso animale + la soda.

Altri componenti dei detersivi liquidi
I saponi: detergono e hanno un’azione frenante sulla schiuma (detersivi per le lavatrici).
Gli enzimi: agiscono sulle macchie di uovo, latte, cacao e salse.
La loro struttura si dice “Chiave – Serratura”.
Le molecole dello sporco vengono attaccate dagli enzimi e ridotte in molecole più piccole e quindi facilmente  asportabili.
I solventi: danno stabilità e rendono più solubili i componenti dei detersivi.
I profumi e i coloranti: utilizzati per dare gradevolezza al detersivo.

Lettura corretta dell’etichetta
L’operatore ci ha spiegato anche l’importanza di leggere correttamente l’etichetta applicata sul flacone del detersivo, che contiene molte informazioni utili sul prodotto: nome, pericolosità, quantità, dosaggio, numero verde telefonico (da chiamare in caso di problemi), caratteristiche d’uso, composizione, sigla di certificazione, lotto di produzione.

Gli imballaggi
Terminato il prodotto, il flacone viene gettato. Per ridurre gli accumuli si deve ridurre anche l’impatto che essi hanno sull’ambiente, pertanto i materiali che si usano sono:

  • il polietilene (PE) che si degrada molto lentamente e quindi non deve essere abbandonato nell’ambiente. Se viene bruciato produce acqua e anidride carbonica.
  • il polipropilene (PP) è un materiale completamente riciclabile. Se bruciato produce acqua e anidride carbonica.
  • il polietilentereftalato (PET) ha sostituito il vetro negli imballi per bevande. E’ un materiale biodegradabile e se bruciato produce acqua e anidride carbonica.

Finita la spiegazione ci hanno offerto la merenda a base di brioche e di succhi di frutta.

Il processo produttivo

Il processo produttivo comprende il “reparto miscelazione” e “reparto confezionamento”.
Le materie prime, arrivate nell’industria, vengono messe in serbatoi attraverso un pompaggio. Poi i liquidi vengono miscelati da una pala che gira in grandi recipienti, i miscelatori. Tutta la formula utilizzata per comporre i detersivi è severamente controllata da un computer e dalle pompe dosatrici.
I miscelatori più vecchi producono la sostanza finita in sei ore, invece quelli più moderni in circa due ore.
La miscela così ottenuta, verrà poi messa in serbatoi di stoccaggio e in seguito passa nel reparto di imballaggio, così da diventare un prodotto finito. Alla fase di stoccaggio segue quella di confezionamento.

Visita al laboratorio chimico

Abbiamo poi visitato il laboratorio chimico. Qui gli operatori testano continuamente gli ingredienti e le loro proprietà per poter certificare sempre la qualità dei prodotti. Dai campioni dei detersivi e degli ammorbidenti è possibile misurare la viscosità (più o meno denso), per esempio l’ammorbidente è liquido, mentre il detersivo per i piatti è denso, il pH (acido,neutro e basico) delle sostanze e il peso specifico (peso/volume).

Visita stanza delle 52 settimane

Siamo poi giunti in un magazzino chiamato la stanza delle 52 settimane in cui ci sono 52 scaffali con dei lotti di tutti i detersivi prodotti. L’azienda li tiene per un anno in modo da risolvere eventuali problemi riscontrati dagli utenti per l’uso di un detersivo.

Come si producono i contenitori per i detersivi e come vengono confezionati

Usciti da questa stanza abbiamo visto come si producono i flaconi dei detersivi. Si parte da una “provetta” che viene soffiata all’interno di uno stampo che gli dà forma e controlla che non abbia perdite.
I flaconi ottenuti vengono raffreddati e sistemati sulla linea di confezionamento, dove sono poi sottoposti ad un ulteriore controllo.
Su un nastro trasportatore i flaconi vengono orientati nel modo corretto, vengono riempiti di detersivo e chiusi con dei tappi.  Dopo una macchina applica le etichette. I flaconi passano davanti ad una fotocellula che scarta quelli con l’etichetta posizionata in modo errato. Passano poi in un forno che fa aderire l’etichetta e in un altro dove vengono asciugate. Viene poi effettuato un test sulla tenuta dell’etichetta, perché essa deve essere in grado di sopportare variazioni di clima e di temperatura.
Successivamente sono inscatolati in gruppi da 12. Le scatole sono controllate da una bilancia elettronica.
Infine le scatole contenenti i flaconi vengono sovrapposte, etichettate, incellofanate e messe su un camion.

La depurazione delle acque

Viste le cattive condizioni meteorologiche la spiegazione della depurazione delle acque è avvenuta all’interno della sala video. Ci sono stati mostrati dei contenitori a forma di cono rovesciato che contenevano acqua da depurare. L’acqua di scarto, per essere depurata, passa  attraverso diverse vasche.
La prima è la vasca di decantazione nella quale le particelle inquinanti più pesanti vanno verso il basso e si depositano.  Queste vengono poi prelevate e inviate  nella vasca dei fanghi attivi, dove  vengono eliminate dai batteri amici decompositori, (che per la loro riproduzione utilizzano proprio queste particelle organiche e l’ossigeno a loro soffiato). Si formano così i “fiocchi di fango di batteri” che vengono poi eliminati nella successiva fase di sedimentazione e riutilizzati in agricoltura, o per produrre energia. L’acqua passa poi nelle vasche di neutralizzazione ed infine diventa trasparente.

Poi siamo tornati nella sala d’ingresso dove abbiamo riconsegnato i cartellini identificativi e abbiamo ricevuto in omaggio un flacone di detersivo per i piatti Nelsen e un flacone di ammorbidente Vernel.

Considerazioni

Ringraziamo lo Stabilimento della Henkel che ci ha offerto l’opportunità di questa esperienza, particolarmente utile sia per capire le varie fasi del processo produttivo realizzate in un’industria chimica, sia per avere un’idea più concreta del lavoro in uno stabilimento, al fine di orientare anche le nostre scelte future.

Gli studenti della classe 2^ B
della Scuola Secondaria di Primo Grado di Lomazzo