close

Enter

Log in using OpenID

Ceseracciu

embedDownload
Produzione di Bio-plastiche
da scarti vegetali
Luca Ceseracciu
Introduzione
Rifiuti plastici non degradabili nell’ecosistema marino
Introduzione
The north Pacific Garbage Patch
Introduzione
 Ogni anno si producono in Europa 24 000 000 TONS di
residui vegetali alimentari.
 Materiali plastici da residui vegetali: una soluzione
per la gestione dei rifiuti
Bioplastiche
Da fonti rinnovabili
Es. PE, PET, PA, PP
da fonti biologiche
Es. PLA, PHA, PBS,
TPS (amido)
Non biodegradabili
Biodegradabili
Plastiche convenzionali
Es. PBAT, PCL
Da petrolio
[email protected]
Da fonti rinnovabili
Cellulosa
Alginati
Chitosani
Plastiche da
scarti vegetali
Non biodegradabili
Plastiche convenzionali
Biodegradabili
Compositi
Con siliconi
Compositi
Con PVA, PLA...
Da petrolio*
Materiali puri
Alginato
Cellulosa
Silk
Chitosano
Amido
•
•
•
•
Bassa tossicità
Biodegradabili
Basso impatto ambientale
Biocompatibili
Materiali
Additivi naturali
Lavanda
• Olii essenziali con proprietà
specifiche antibatteriche e lenitive
Cannella
Menta
Lemon Grass
Bioplastiche ibride
• Ibridi: un compromesso tra rinnovabile e limitato,
mantenendo il basso impatto ambientale
Silicone (PDMS)
Economico
Non da petrolio
Preparazione facile
Amido
Abbondante
Economico
Materiale modello
PVA
Biodegradabile
Preparazione facile
Cellulosa
microcristallina
Bioelastomeri siliconici ibridi
• La matrice siliconica ingloba l’amido, permettendo
alte concentrazioni
(a)
(b)
50 % STARCH
70 % STARCH
(c)
50 % STARCH
70 % STARCH
ACS Applied Materials & Interfaces 2015
Bioelastomeri siliconici ibridi
• Approccio: semplicità di produzione
• La compatibilità chimica permette alta concentrazione di
amido
• Risolve le limitazioni di entrambi i materiali
– Rinforza il PDMS
– Miglior resistenza all’umidità rispetto all’amido termoplastico
• Basso impatto ambientale, biodegradabile
Bioelastomeri siliconici ibridi, caratterizzazione
• Meccanica: compositi rigidi
• Alta dissipazione energetica
• Applicazione come smorzatore, imballaggio
(a)
(b)
Proprietà di superficie
L’amido aumenta la rugosità:
Alta idrofobicità
(≈superidrofobicità!)
Basso attrito
Sviluppi
• Sostituzione dell’amido con residui agricoli o altri materiali rinnovabili
Bioplastiche fibrose per applicazioni biomediche
Electrospinning
•
•
•
•
•
•
•
Trattamento di ferite superficiali:
Assorbimento degli essudati
Protezione dagli agenti batterici
Permeabile ai gas
Porosità controllata
Caricabile con farmaci
Buona conformabilità
Bioplastiche fibrose per applicazioni biomediche
E. Coli
Control
1% Menta
1-5% olio essenziale in
acetato di cellulosa:
battericida contro C.
Albicans and E. Coli
J. Mater. Chem. B 2015
Biocompatibilità
Nonostante la proprietà battericida, la
biocompatibilità è alta
Bioplastiche fibrose per applicazioni biomediche
Metodo per controllare la stabilità in acqua e la
biodegradabilità di fibre di alginato
Diametro  80 nm
Sodium Alginate
12 hours
3 hours
6 hours
24 hours
0.5 cm
Patent pending
Bioplastiche fibrose per applicazioni biomediche
Con olio essenziale di lavanda
Riduzione dell’infiammazione da UV-B
Biomacromolecules 2015
Materiali
Trasformazione diretta di scarti vegetali: processo
Morfologia
Matrice amorfa con diverse strutture cristalline
Proprietà termiche
La temperatura di degradazione dipende dal materiale di partenza
Proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche dipendono fortemente dal
materiale di partenza: plasticizzazione della cellulosa
Proprietà meccaniche
Mix tra materiali permettono di modificare le proprietà
meccaniche
Proprietà meccaniche
Proprietà meccaniche in generale compatibili con polimeri
commodities di uso comune
Biodegradabilità
Test in suolo (Tecnalia, Spagna)
Stessa degradabilità della cellulosa pura
Applicazioni
Imballaggi alimentari
Industria automobilistica
Fashion
Pitture
Stampa 3D
Smart [email protected]
Athanassia Athanassiou
Ilker Bayer
Elisa Mele
José Alejandro Heredia
Susana Guzmán
Ioannis Liakos
Lara Marini
Hadi Hajiali
Thi Nga Tran
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
4 950 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content