Caratterizzazione di materiali a base cellulosa e dei relativi prodotti stampati per il settore packaging - tappi e capsule

La comunità scientifica è alla ricerca di materiali alternativi ai materiali plastici oil-derived per ridurre la produzione di rifiuti plastici, conformandosi alle linee guida dettate con la Direttiva EU 2019/904, che vieta la commercializzazione di determinati oggetti monouso in plastica. In tale contesto una possibile soluzione è la sostituzione dei packaging plastici tradizionali con packaging biobased e biodegradabili. Sfruttando le conoscenze pregresse di Sacmi relative allo stampaggio a compressione per la produzione di tappi, è allo studio un processo di stampaggio a secco per la produzione di chiusure in cellulosa per contenitori. Il lavoro svolto si concentra sulla caratterizzazione dei materiali cellulosici di partenza e dei tappi ottenuti, per valutare il comportamento meccanico dei materiali iniziali e dei relativi prodotti stampati e l’influenza dei parametri di processo (contenuto di umidità nel materiale iniziale, tempo di chiusura stampo, temperatura e pressione di stampaggio) sulle proprietà dell’oggetto finale, così da individuare le condizioni di stampaggio più idonee. Essendo il tappo in cellulosa un prodotto in fase di sviluppo, non sono attualmente disponibili procedure standardizzate per la sua caratterizzazione, è stata pertanto necessaria la messa a punto di procedure per condurre le prove, quali: test di trazione, test di top-load, misura di densità e powdering test, che in questa prima fase consentono di valutare proprietà meccaniche (resistenza a trazione, modulo elastico, carico massimo a compressione) e di resistenza allo strappo. Inoltre sono stati valutati aspetti morfologici dei campioni mediante analisi SEM e tomografie. L’interazione tra tappo in cellulosa e acqua liquida presente nel contenitore è stata valutata mediante misurazione dell’angolo di contatto e water uptake, mentre le performance di tenuta ed isolamento sono state analizzate attraverso test di tenuta, utilizzando tappi in cellulosa contenenti diverse guarnizioni.