Ricerca e innovazione per una maggiore sostenibilità delle materie plastiche

L’esperienza di costante impegno del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Ateneo Salernitano che ha sviluppato, nel tempo, competenze di altissimo livello sui materiali per il packaging, sulle tecnologie di trasformazione, di riciclo e lo sviluppo sperimentale di sistemi di imballaggio a ridotto impatto ambientale

 

L’impatto ambientale dei materiali plastici rappresenta un argomento che ha da sempre polarizzato l’attenzione di tutti. Negli ultimissimi tempi l’allarme legato alla diffusione nell’ambiente (soprattutto in quello marino) di materiali e di sostanze connesse al degrado dei materiali polimerici è salito a livelli altissimi. Ciò ha determinato chiare prese di posizione degli organismi di controllo a livello comunitario che comporteranno, in tempi brevi, l’assunzione di misure per limitare la diffusione e l’immissione incontrollata nell’ambiente di materiali polimerici. 

È infatti recentissima la proposta di una direttiva (prossimamente in discussione presso la Commissione Europea) per la messa al bando di molti prodotti in materiale plastico (primi fra tutti gli “usa e getta”) e per una gestione più responsabile dei rifiuti plastici che investe soprattutto i produttori i quali dovranno preoccuparsi del “fine vita” dei manufatti messi in commercio. La eco-sostenibilità dei materiali polimerici rappresenta pertanto una materia di studio che ha stimolato fortemente la ricerca scientifica industriale e accademica.

A tal proposito, il Dipartimento di Ingegneria Industriale (D.I.In.) dell’Università di Salerno rappresenta un punto di riferimento nazionale per il suo impegno costante nella ricerca nel campo dei materiali polimerici. In particolare i ricercatori del gruppo di Scienza e Tecnologia dei Materiali del D.I.In. hanno sviluppato competenze di altissimo livello sui materiali per il packaging, sulle tecnologie di trasformazione, di riciclo e lo sviluppo sperimentale di sistemi di imballaggio a ridotto impatto ambientale.

La ricerca e l’innovazione in tema di sostenibilità riguardano soprattutto lo studio dei polimeri biodegradabili e il riciclo delle plastiche, argomenti oggetto di numerosi lavori pubblicati su riviste internazionali, sviluppati nell’ambito di diversi progetti di ricerca. Va ad esempio ricordata la collaborazione con il Corepla (Consorzio Nazionale per la Raccolta, il Riciclaggio e il Recupero degli Imballaggi in Plastica) che ha individuato nel gruppo di ricerca del D.I.In. un partner di riferimento per attività di ricerca e sviluppo mirate allo studio di nuove soluzioni per il recupero e la gestione degli imballaggi in plastica.

Tale collaborazione, condotta dal gruppo di Scienza e tecnologia dei Materiali a partire dal 2016 e tuttora in corso, punta a determinare le migliori strategie e tecnologie per aumentare il recupero e l’utilizzo di polimeri riciclati provenienti dalla raccolta degli imballaggi flessibili attraverso lo sviluppo di nuove tecniche di processo e compatibilizzazione dei polimeri riciclati e lo studio di nuove possibili applicazioni per i polimeri da riciclo. Tra le tecniche in corso di sperimentazione presso il D.I.In. utili a modificare e migliorare le proprietà dei materiali polimerici termoplastici, ivi compresi i polimeri post-consumo, l’uso delle nanotecnologie ha assunto negli ultimi anni un ruolo chiave. Infatti, stanno di recente assumendo sempre maggiore rilevanza le tecnologie di produzione di sistemi termoplastici nanocompositi come dimostrato dal numero in continua crescita dei lavori scientifici dedicati sia allo studio e messa a punto dei metodi di realizzazione dei sistemi nanocompositi a matrice termoplastica, sia alla comprensione degli effetti delle nanocariche sulla morfologia e le proprietà di tale nuova classe di materiali.

Le nanotecnologie rappresentano, inoltre, una via sempre più utilizzata per conferire nuove funzionalità ai materiali tra i quali, nell’ambito degli interessi scientifici del gruppo di ricerca, vanno ricordati i film polimerici per l’imballaggio alimentare.

L’industria del packaging alimentare è infatti sottoposta a crescenti pressioni per soddisfare l’incremento della domanda di sistemi di confezionamento sempre più evoluti e performanti.

In questo ambito, le sfide che la ricerca scientifica è chiamata ad affrontare sono anche legate alle sempre più rigorose normative sulla sicurezza alimentare e, anche sulla base delle precedenti considerazioni, si è ultimamente generata una maggiore attenzione, da parte dei consumatori, per la sostenibilità dei materiali utilizzati per l’imballaggio. Tra le possibili soluzioni emergono indiscutibilmente due linee strategiche rappresentate dall’utilizzo di polimeri biodegradabili e dallo sviluppo di packaging attivi ad alta efficienza e riciclabilità costituiti da sistemi multistrato prodotti per coestrusione (una tecnica industriale che consente la produzione di film polimerici multistrato evitando processi come la laminazione). In tutti i campi precedentemente citati, il gruppo di ricerca di Scienza e Tecnologia dei Materiali del D.I.In. ha negli ultimi anni potenziato le proprie competenze tecniche e scientifiche basate non solo sulle continue esperienze fatte “sul campo” collaborando con aziende del settore e con enti di riferimento nazionali e internazionali (Istituto Superiore di Sanità, Corepla, Fraunhofer Institute ad esempio), ma soprattutto grazie alla acquisizione e al continuo aggiornamento delle apparecchiature presenti nei laboratori ubicati nel Campus di Fisciano. In particolare le attività di ricerca vengono sviluppate presso il D.I.In. con un approccio “globale” partendo dalla caratterizzazione chimico – fisica – reologica delle materie prime fino all’analisi delle prestazioni dei manufatti (che vengono studiati, ad esempio, per verificare le caratteristiche meccaniche o l’efficacia di nuovi sistemi di imballaggio a barriera attiva).

Ciò è reso possibile dalla disponibilità presso gli spazi del Campus di Fisciano di impianti pilota che consentono di riprodurre in laboratorio i processi industriali di trasformazione delle materie plastiche (estrusione, compounding, processi di produzione di film coestrusi in bolla e cast) e che rendono decisamente peculiari le “expertise” del gruppo di ricerca.

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