Il Fraunhofer Institut, in collaborazione con università ed enti di ricerca, sta lavorando allo sviluppo di rivestimenti omogenei e idrorepellenti per la carta che presentano anche effetti antibatterici.
La carta potrebbe essere un’alternativa più ecologica alla plastica per l’industria del packaging. Ma per sfruttare appieno il suo potenziale, bisogna migliorare la durata, la resistenza e la qualità dei prodotti di carta. All’interno del progetto BioPlas4Paper che raccoglie università ed enti di ricerca, gli scienziati del Fraunhofer Institut stanno lavorando per creare rivestimenti omogenei e idrorepellenti per la carta, attraverso la tecnologia al plasma atmosferico, un gas ionizzato, per creare un’alternativa alla plastica. I partner del progetto si stanno concentrando su sostanze vegetali, come l’origano e l’olio di chia, e su materiale estrattivo ottenuto dalla corteccia. Tra le altre proprietà, queste sostanze vegetali presentano effetti antibatterici. I polimeri al plasma di origine biologica si legano in modo reticolato alla superficie della carta.
“Finora abbiamo utilizzato sostanze vegetali non sfruttate con un’elevata percentuale di acidi grassi insaturi per rendere la carta idrofobica, ovvero idrorepellente. Per questo, utilizziamo la tecnologia del plasma a pressione atmosferica, in cui il gas viene eccitato con un’alta tensione a pressione ambiente per generare plasma, ovvero una miscela di particelle di ioni, elettroni liberi e, nella maggior parte dei casi, atomi o molecole neutri. Il processo provoca una scarica tra gli elettrodi” afferma Martin Bellmann, ricercatore presso il Fraunhofer IST di Braunschweig.
Il plasma viene creato applicando un’alta tensione tra due elettrodi. Poi viene poi utilizzato per “attivare” le molecole di oli vegetali, come l’olio di origano o di chia. Attraverso un processo chiamato polimerizzazione al plasma, le molecole attivate formano poi una rete di polimeri che si lega alla superficie della carta, creando un rivestimento idrorepellente e antibatterico. “Il plasma è essenziale per rendere reattive le molecole vegetali e consentire loro di reticolare in polimeri” spiega Bellmann.
Rivestimenti idrorepellenti realizzati con olio d’oliva
La carta potrebbe essere un’alternativa alla plastica. Numerosi test che coinvolgono un’ampia gamma di oli vegetali ed estratti hanno permesso ai ricercatori di dimostrare che i materiali di origine biologica possono essere separati o depositati in modo riproducibile e omogeneo utilizzando il plasma. Si possono ottenere eccellenti rivestimenti idrofobici con olio d’oliva e olio di chia, per esempio. A seconda dei precursori utilizzati e dei parametri di rivestimento, i ricercatori possono influenzare e ottimizzare i rivestimenti. L’obiettivo è preparare la carta per casi d’uso sempre più sofisticati e, in futuro, persino sostituire i materiali plastici. “Un esempio sono le scatole da trasloco che, con i nostri rivestimenti idrofobici, possono resistere anche a lunghi periodi di pioggia senza diventare morbide. Il nostro obiettivo è ridurre la dipendenza dalle risorse fossili e supportare la transizione verso un’economia efficiente in termini di risorse” afferma Bellmann.
