Utilizzo di scarti agroalimentari nella produzione di biocompositi per additive manufacturing

Nell’ambito delle materie plastiche, la necessità di trovare delle soluzioni al consumo di materie prime non rinnovabili per la loro produzione, attualmente dipendente dal petrolio, ha portato la ricerca allo sviluppo dei biopolimeri, tra cui il PHB, PHA, PCL, PVA e PLA, grazie alla loro biodegradabilità e compostabilità. Tra i biopolimeri presenti in commercio, il PLA è ritenuto essere il più interessante, in quanto possiede buone proprietà meccaniche e facilità di lavorazione. Attualmente l’utilizzo del PLA, rispetto alle commodities termoplastiche, presenta dei limiti legati al suo elevato costo. Nel seguente elaborato di tesi è stata posta l’attenzione sull’utilizzo di due scarti dell’industria agroalimentare quali il farinaccio di grano e la lolla del riso. Nel tentativo di valorizzare questi scarti sono stati realizzati dei biocompositi a matrice PLA al 10% e al 20% per ogni biofiller, da utilizzare nella lavorazione mediante stampa 3D. L’obbiettivo principale è quello di ridurre il contenuto di polimero nel filamento per stampa 3D, ottenendo quindi materiali eco-sostenibili possibilmente di minor costo mantenendo quanto più possibile intatte le proprietà meccaniche dei materiali stampati. I biocompositi prodotti tramite stampa 3D, sono stati sottoposti a caratterizzazione termica mediante analisi TGA e DSC volte a determinare le loro principali proprietà termiche. Inoltre mediante lo strumento DMA è stato possibile studiare il comportamento viscoelastico dei diversi formulati e determinarne il coefficiente di espansione termico lineare CLTE. Infine, mediante prove di trazione al dinamometro è stato studiato il comportamento a rottura dei materiali valutandolo su provini stampati in tre direzioni X,Y, Z rispetto all’asse di trazione e perpendicolari tra loro.