Polimeri più verdi
La diminuzione delle risorse naturali, unita alle crescenti preoccupazioni sulla riciclabilità dei prodotti e sull'impatto ambientale, hanno spinto a sviluppare alternative biopolimeriche caratterizzate sia dalla base biologica che dalla biodegradabilità. Anche se il tasso di crescita dei biopolimeri nell'UE è di circa il 20 % annuo, le scadenti proprietà meccaniche e termiche o i costi elevati ne limitano l'applicabilità commerciale. Alcuni scienziati finanziati dall'UE hanno indagato su due modalità diverse per potenziare le proprietà, in vista di applicazioni nell'imballaggio di alimenti e in agricoltura, nel quadro del progetto NANOBIOCOMP ("Novel nano-reinforced biodegradable composites: design and characterization"). Hanno impiegato un polimero biodegradabile a base biologica (idrossibutirato-co-idrossivalerato o PHBV) e un polimero biodegradabile a base di petrolio (butilene adipato-co-tereftalato o PBAT). Il team ha investigato sugli effetti causati dalla loro alterazione attraverso l'inserimento di vari tipi e percentuali di argilla naturale e della miscelazione dei due composti in vari rapporti. Il rafforzamento dei biopolimeri con il 3% di argille modificate organicamente (sono stati testati uno, tre e cinque) ha prodotto il miglior profilo in termini di proprietà. Si è proceduto a valutare la termostabilità, il comportamento alla cristallizzazione e il comportamento dinamico meccanico. I composti biopolimerici consistenti nel 50 % di PBAT/50 % di PHBV hanno evidenziato proprietà termiche e meccaniche superiori. I ricercatori hanno prodotto composti polimerici con metà PBAT e metà PHBV, rinforzandoli poi con il 3 % di argille modificate organicamente. Come riempitivo è stato utilizzato un agente antimicrobico (propoli), che è stato confrontato a un agente in commercio, a fini di riferimento. I materiali sono stati caratterizzati in relazione alla stabilità a fronte di variazioni di temperatura, umidità, condizioni microbiche e alterazioni dovute a intemperie. I dati di NANOBIOCOMP potrebbero contribuire a orientare i produttori nella formulazione e nell'utilizzo di nuovi biopolimeri per gli imballaggi o pellicole ad uso agricolo, dotati di una maggiore sostenibilità. L'ingegneria basata sulla conoscenza dovrebbe migliorare notevolmente le proprietà dei biopolimeri, ampliando l'adozione commerciale e, di conseguenza, l'impatto globale.
Parole chiave
Polimeri, biopolimeri, a base biologica, biodegradabile, meccanico, termico, PHBV, PBAT, argilla, composti