L’industria del packaging sta da tempo “riciclandosi” – è il caso di dirlo – per diventare più attenta all’ambiente. Sotto la spinta delle nuove norme che impongono di incrementare la sostenibilità, tutto il settore è alla ricerca di soluzioni che, lasciando inalterate o addirittura migliorando le caratteristiche degli imballaggi, li rendano il più possibile sostenibili durante il loro intero ciclo di vita.
In uno studio appena pubblicato sulla rivista ACS Omega, pubblicazione dell’American Chemical Society, il gruppo di ricerca MUSAM della Scuola IMT presenta i risultati su un imballaggio a base di carta e alluminio, paragonabile per caratteristiche a quella del suo analogo tradizionale, ma privo di plastica. Il tipo di imballaggio in questione è il cosiddetto laminato, utilizzato soprattutto dall’industria alimentare, per esempio per i coni gelato, i contenitori per il latte o i succhi di frutta, e da quella farmaceutica. In questo tipo di prodotti i materiali sono combinati, o meglio accoppiati, con particolari tecniche e sostanze adesive di varia natura, depositate sui singoli materiali, scelti a seconda della caratteristica desiderata per l’imballaggio. L’utilizzo della plastica accoppiata all’alluminio – il termine tecnico è laminato di alluminio-polietilene – in questo tipo di imballaggi è reso necessario dall’esigenza di garantire l’effetto barriera (impermeabilità a gas e liquidi) e di flessibilità, oltre che di resistenza, ai prodotti per cui è utilizzato.
Il gruppo di ricerca della Scuola IMT, grazie anche a un finanziamento della Regione Toscana e alla collaborazione con il Centro Qualità Carta di Lucense, si è concentrato sul tentativo di ottenere un laminato con le stesse caratteristiche di quello convenzionale, ma con la carta come sostituto della plastica. Il tentativo è stato affrontato ricorrendo ai metodi di studio per cui il laboratorio si caratterizza, ovvero la possibilità di simulare e analizzare fino al livello microscopico il comportamento dei materiali. “Abbiamo innanzitutto fatto test su campioni formati da un laminato di carta e alluminio per controllare la resistenza alla trazione e al danneggiamento”, spiega Hamed Zarei, ricercatore alla Scuola IMT e primo autore della ricerca. “In generale, il problema con la carta, rispetto alla plastica, è che ha un comportamento anisotropo, cioè la resistenza alla trazione dipende dalla direzione secondo la quale il materiale è sollecitato”. I ricercatori sono però riusciti a individuare un particolare tipo di carta in grado di resistere alla trazione in modo comparabile in tutte le direzioni. Sottoposti a vari test di resistenza, i campioni hanno superato la prova. Sono poi stati creati i gemelli digitali, come vengono chiamato in gergo, di entrambi i materiali, sia del laminato convenzionale a base di plastica e alluminio, sia di quello a base di carta e alluminio, per eseguire test virtuali. “Le simulazioni ci dicono che questo materiale si candida come un ottimo sostituto del laminato a base di plastica, con importanti vantaggi in termini di riciclabilità e di sostenibilità”, conclude Zarei.
“Questi risultati sono particolarmente importanti anche in un’ottica di trasferimento di conoscenze e di tecnologie” aggiunge Marco Paggi, professore di scienza delle costruzioni e coordinatore dell’unità di ricerca MUSAM. “Inoltre, interessano sia il settore cartario, che grazie alle ricerche svolte a Lucca può vantare soluzioni innovative in un contesto internazionale altamente competitivo, sia la società, dato che la riduzione di materiali plastici nel packaging è un obiettivo primario per accrescerne la riciclabilità”.
Chiara Palmerini
