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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
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Parole Chiave
POLIESTERI; IMBALLAGGIO ALIMENTARE; NANOCOMPOSITI; TRASPORTO MATERIA; RIVESTIMENTI; POLIETILENTEREFTALATO; PERMEABILITÀ

Ottimizzazione delle proprietà funzionali di imballaggi in poliestere
mediante il controllo morfologico, nanofiller e rivestimenti nanorinforzati

Università degli Studi di Palermo
Abstract
Il miglioramento delle proprietà di trasporto di polimeri per imballaggio alimentare a base di polietilenetereftalato (PET) viene perseguito con diverse strategie:
· copolimerizzazione con un poliestere a catena rigida,
· miscelamento con un nanofiller commerciale del tipo Organoclay,
· miscelamento con un nanofiller di nuova generazione, i POSS (Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane), che presentano buone prospettive di sviluppo a causa del plausibile contenimento dei costi di produzione o infine
· per rivestimento con adesivi poliuretanici a loro volta rinforzati con nanofiller.
Questi obiettivi vengono perseguiti mediante il controllo della struttura primaria nei copolimeri e la compatibilizzazione dei nanorinforzi sia di tipo 2D (gli organoclay) che 3D (i POSS). Nuovi metodi vengono indagati per la miscelazione da fuso che permette di inglobare quantitativi maggiori di nanofiller. L'interazione con la caratterizzazione reologica, utilizzata come strumento per analizzare la struttura formata, permette di ottimizzare le condizioni operative non tralasciando tuttavia aspetti più squisitamente legati alla formazione di sovra strutture con peculiari comportamenti viscoelastici.
Una completa caratterizzazione della struttura sia di tipo macroscopico che microscopico permette di analizzare le condizioni di trasformazione migliori al fine di ottenere un soddisfacente utilizzo dei nanofiller.
L'utilizzo di una tecnica di >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Stefano PICCAROLO Università degli Studi di PALERMO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Obiettivo principale del progetto è quello di migliorare le proprietà di trasporto di materiali per imballaggio alimentare. Il lavoro è centrato su un polimero di largo uso nel settore: il polietilenetereftalato (PET), un polimero quindi ampiamente affermato per il quale le tecnologie di trasformazione sono in un maturo stadio di sviluppo.
Settori di applicazione sono pertanto gli stessi che già vedono utilizzato il PET ma che, con le strategie perseguite in questo progetto, ne ampliano le prospettive di utilizzo con un miglior controllo della struttura primaria, considerando la possibilità di utilizzo di nanofiller ed analizzando le condizioni ottimali di conduzione del processo di trasformazione.
Un parametro importante, specie per i film per l'imballaggio alimentare è la bassa permeabilità all'ossigeno in quanto questo condiziona le capacità del film di conservare inalterati gli alimenti. Negli ultimi anni è anche aumentata la richiesta di imballaggi capaci di resistere al riscaldamento in forni a microonde e alla bollitura in acqua.
La diminuzione della permeabilità ai gas e vapori comporta la possibilità di utilizzare spessori di materiale inferiori, garantendo un sufficiente livello di barriera, o la possibilità di utilizzare gli stessi spessori aumentando considerevolmente la shelf-life del prodotto imballato. Inoltre considerato che l'utilizzo dei nanofiller non altera la trasparenza della matrice polimerica e la realistica possibilità di >>>

Risultati parziali attesi
In particolare, facendo riferimento allo schema di fig 1 ed al quadro sinottico e temporale delle attività svolte (diagramma di Gantt) di Fig 2, le azioni intraprese ed i risultati previsti (segnalati nella lista che segue ciascuna azione) saranno:

A.a copolimeri PET+ PEN
L'attività sarà concentrata sia sulla sintesi di innovativi copolimeri PET-PEN che sulla preparazione di sistemi PET-POSS, PEN-POSS e sulla funzionalizzazione di POSS per poliolo. In particolare, nell'ambito della sintesi dei copolimeri PET/PEN, saranno sintetizzati sia copolimeri a blocchi che copolimeri random. Nel secondo caso saranno realizzate policondensazione a partire dai monomeri costituenti il PET ed il PEN modificando sia la composizione percentuale dei copolimeri che il grado di randomess. I copolimeri a blocchi saranno invece sintetizzati a partire da polimeri commerciali. La sintesi verrà realizzata attraverso due stadi successivi : nel primo si realizzerà la funzionalizzazione dei polimeri base con gruppi terminali reattivi ; nel secondo stadio i polimeri funzionalizzati saranno fatti reagire per formare dei copolimeri a blocchi. Saranno ottenute diverse composizioni, lunghezze dei blocchi, gruppi terminali.
· Sintesi di copolimeri PET-PEN random con varie composizioni percentuali e diversi gradi di randomess.
· Sintesi di copolimeri PET-PEN a blocchi con varie composizioni percentuali, lunghezza dei blocchi e gruppi terminali.

A.b >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il polietilentereftalato (PET) è il materiale di eccellenza nella produzione di contenitori per l'acqua minerale e le bibite. Di recente se ne è tentata l'introduzione nel confezionamento di prodotti alimentari più deperibili (succhi di frutta, birra, vino, cibi liofilizzati, salsa, latte). I fattori che influenzano la vita media di tali prodotti sono da ricercare nell'azione della luce e nella permeazione dei gas e degli aromi attraverso i contenitori. Un altro aspetto di rilievo consiste nella possibilità di sopportare i trattamenti termici e di sterilizzazione necessari a garantire i requisiti di asetticità e di purezza microbiologica.
In effetti, da parecchi anni si è tentato di migliorare le proprietà barriera del PET soprattutto mediante modificazioni chimiche della catena. Tale soluzione è caratterizzata da elevati costi di investimento, legati da un lato alla costruzione di nuovi impianti per la produzione di monomeri e la successiva polimerizzazione e dall'altro all'ottenimento delle relative autorizzazioni per l'uso di nuovi polimeri nel confezionamento alimentare [1].
Una via possibile per migliorare le proprietà barriera è quella di produrre nanocompositi a base di PET, utilizzando dispersioni di materiali argillosi poco costosi fino a livelli modesti di concentrazione (6-8 %), il che consentirebbe la successiva lavorazione nelle apparecchiature convenzionali di stampaggio per soffiaggio. Un'altra alternativa è quella di sviluppare rivestimenti e/o >>>