Ricerca e innovazione

Produrre imballaggi dagli scarti della canapa

25 Settembre 2020

Si è concluso il progetto ComBIOsites- Reversibly photocrosslinked BIO-based composites with barrier properties from industrial by-products, finanziato con 180.277 euro dal bando 2017 della comunità europea nell’ambito del programma Marie Skłodowska-Curie Actions – Individual Fellowships: il progetto dell’assegnista del Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia Sara Dalle Vacche è stato tra i 1348 finanziati su 8957 presentati, rientrando nel top 5% con una valutazione complessiva di 95,4 su 100.

La portata del progetto è testimoniata anche dal fatto che i risultati parziali dello studio sono già stati pubblicati in un articolo sulla rivista “Molecules” e presentati alla conferenza “EPF 2019”.

Lo studio – iniziato nell’agosto 2018 presso il DISAT con il coordinamento e la supervisione della professoressa Roberta Bongiovanni e la co-supervisione del professor Marco Vanni - ha portato alla creazione di materiali compositi riciclabili utilizzando materie prime derivate da biomasse e processi rispettosi dell'ambiente, come la fotoreticolazione. In particolare, sono stati sviluppati materiali compositi a base di fibre cellulosiche della canapa che, grazie a matrici polimeriche fotoreticolate, sono risultati riciclabili se sottoposti a stimoli esterni quali la luce.

 La cellulosa microfibrillata ottenuta da biomassa cellulosica è in grado di formare film con buone proprietà di barriera per gas come ossigeno, anidride carbonica e azoto, caratteristiche che la rendono particolarmente adatta - se utilizzata in combinazione con altri materiali polimerici che ne consentano l’uso anche in condizioni di elevata umidità - per applicazioni nel campo degli imballaggi.

La fotoreticolazione, ovvero il processo utilizzato per preparare la matrice, si è rivelato un processo molto rapido e soprattutto altamente sostenibile: non utilizza solventi e richiede un basso consumo energetico, poiché avviene a temperatura ambiente, a differenza dei procedimenti comunemente applicati oggi che utilizzano solventi chimici ad alte temperature.

 

Grazie alla collaborazione con i laboratori STIIMA-CNR di Biella e LGP2 Grenoble-INP in Francia, Sara Dalle Vacche è riuscita ad ottenere biocompositi da materiali derivati interamente da scarti dell’industria agroalimentare, mentre la cellulosa microfibrillata usata come rinforzo è stata ottenuta dalle fibre di scarto della canapa. Successivamente, le proprietà dei biocompositi ottenuti sono state analizzate e definite in collaborazione con il Laboratory for Processing of Advanced Composites LPAC  dell’EPFL in Svizzera: il programma Marie Skłodowska-Curie finanzia infatti la realizzazione di progetti di ricerca ad alto contenuto innovativo attraverso la mobilità internazionale e intersettoriale dei ricercatori.