tesina bioplastiche
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BIOPLASTICAL'alternativa verde all'oro nero
BIOPLASTICHE
BIOPLASTICHE:Tutte le plastiche compostabili,derivate da materie prime rinnovabili(EN13432).
Sintetizzate chimicamente da molecole di origine biologica
Zuccheri
Amido
Olii e grassi
Principali Applicazioni
Imballaggio
Agricoltura:(pacciamatura)
Applicazioni biomediche:(biocompatibile)
Raccolta differenziata
Produzione sacchetti di plastica
Elettronica
Vantaggi e Svantaggi
Poter essere smaltite con la frazione umida
Usate come fertilizzante (dopo il compostaggio)
Nessuna produzione di CO2
Maggiore igiene nei contenitori alimentari
Alti costi produzione
Competitivit con le derrate alimentari
Sottrazioni di terreni
Definizioni
BIODEGRADABILITA'completa degradazione di un composto chimico ad opera di microrganismi
COMPOSTABILITA'capacit di una materiale organico di trasformarsi in compost mediante il processo di compostaggio
Compostaggio Industriale
Il compostaggio industriale trasforma la frazione umida dei rifiuti solidi urbani in terriccio o compost attraverso un processo biologico areobico.Permette un controllo ottimale delle condizioni di processo (pH,temperatura,umidit, presenza ossigeno)Si pu suddividere in due fasi:Fase di biossidazione:si ottiene l'igienizzazione della massa e la degradazione delle molecole pi semplici(zuccheri,acidi organici)
Fase di maturazione:avviene la degradazione delle molecole pi complesse (amido, cellulosa e lignina)
Polimeri da Amido
Sono i biopolimeri pi diffusi per il loro costo relativamente basso, si ottengono a partire dallamido naturale attraverso trattamenti chimici, termici e meccanici. Hanno caratteristiche meccaniche simili al polietilene, ma sono sensibili alla degradazione termica e tendono ad assorbire umidit.E' necessario l'utilizzo di plastificanti come il glicerolo o il sorbitolo per stabilizzare le propieta' del prodotto e migliorare la lavorazione.Nella maggioranza dei casi, vengono miscelati con altri polimeri per ottenere materiali facilmente processabili(blend).Essi si possono lavorare con le tecnologie dei polimeri termoplastici.
Pla: Acido Poli-Lattico
Il Pla un polimero proveniente da fonti rinnovabili ed ha eccellenti propieta' fisiche e meccaniche ma ha una temperatura di transizione vetrosa relativamente bassa(~60).Esso pu essere trasformato in prodotto con i metodi dei termoplastici. Per ottenerlo necessario partire dall'acido lattico, molecola chirale, perci esistente in due tipi di enantiomero.
L'enantiomero L ottenibile solo tramite fermentazione dell'amido o di altri tipi di zucchero,avviene ad opera dei Lactobacillus delbrueckii e del Lactobacillus bulgaricus entrambi anaerobi facoltativi e Gramm + , necessitano di un pH fra 5,5 e 6 a temperature fra 40-50.
Soltanto con la forma L si ottiene il polimero cristallino
Dall'acido lattico al polimero
Esistono due modi per convertirloPassando per il lattide(dimero dell'acido lattico) polimerizzato acido polilattico
Polimerizzazione diretta con un processo di policondensazione polimero amorfo con propieta' inferiori a quelle di quello cristallino
PHA:Poli-idrossiAlcalonati
Sono una classe di poliesteri da fonte rinnovabile,con qualit elevate, potenzialmente utilizzabili per diverse applicazioni, ma venduti sul mercato in quantit ridotta a causa degli alti costi di produzione.I PHA vengono processati a seconda delle propriet, della composizione chimica e del peso molecolare. Possono essere trasformati in svariati prodotti finiti compresi film,fogli, prodotti stampati, fibre, tessuti.Vengono ottenuti mediante fermentazione batterica usando principalmente scarti di lavorazione della barbabietola e della canna da zucchero(non c' competizione con le derrate alimentari).
PHB:Poli-IdrossiButirrato
Il PHB il poli-idrossialcanoato che stato pi studiato.Esso insolubile in acqua ed abbastanza resistente alla degradazione idrolitica ,ha un'eccellente resistenza ai solventi,ai grassi,tuttavia ha una scarsa resistenza agli acidi e alle basi.Il PHA e il PHB sono completamente biodegradabili sia in condizioni anaerobiche che aerobiche.
Bottiglie soffiate in PHB dopo esposizione a 0,2,4,6,8 settimane a liquidi di scarico urbano in condizioni aerobica
Produzione
Il processo produttivo che dura complessivamente 38-48 ore si si suddivide in tre step base: fermentazione batterica, isolamento e purificazione. Per isolare e purificare il PHA, le cellule vengono concentrate, asciugate ed il prodotto viene estratto con solvente a caldo(solido-liquido)
I batteri sono alimentati con diverse fonti di carbonio,vengono usati principalmente scarti di lavorazione della Barbabietola e della canna da zucchero(non c' competizione con le derrate alimentari).
I PHA vengono immagazzinati, sotto forma di granuli nella cellula dei batteri come riserva di energia e di carbonio.