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Atmospheric Plasmas for Nanoscale Industrial Surface Processing

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Verso materiali di imballaggio più ecologici

L''Unione europea (UE) ha finanziato una ricerca incentrata sul potenziamento della tecnologia di rivestimento destinata a usi pratici a livello industriale. Gli scienziati hanno sviluppato un''applicazione più veloce e robusta di nuovi rivestimenti che avranno un impatto determinante sul settore degli imballaggi e sull''ambiente.

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La maggior parte dei materiali di imballaggio tradizionali deriva dal petrolio (combustibili fossili) ed è prodotta a partire da risorse non rinnovabili e non biodegradabili, destinate a incancrenire i problemi relativi alla gestione dei rifiuti. L''obiettivo del progetto PLASMANICE ("Atmospheric plasmas for nanoscale industrial surface processing"), finanziato dall''UE, consisteva nello sviluppo di un imballaggio biodegradabile creato a partire da risorse rinnovabili. Le tecniche di deposizione del plasma atmosferico sono efficienti sul piano energetico, riproducibili, capaci di produrre una struttura superficiale adattata su nanoscala ed ecologiche. Tuttavia, i metodi di trattamento in linea, da bobina a bobina e su scala industriale non sono stati ampiamente utilizzati nel pretrattamento dei materiali di imballaggio, principalmente a causa della lentezza delle operazioni. L''obiettivo principale del progetto PLASMANICE consisteva nello sviluppo di attrezzature caratterizzate da una più rapida deposizione di plasma atmosferico dei rivestimenti nanostrutturati funzionalizzati su substrati basati su fibre e polimeri. Tale soluzione rappresenterebbe un''alternativa industriale percorribile alle pratiche di imballaggio attualmente esistenti. La tecnologia basata sui rivestimenti sol-gel produce materiali solidi (fase gel) a partire da piccole molecole in una sospensione colloidale (sol). I partner dell''iniziativa PLASMANICE sono stati in grado di sviluppare processi di rivestimento sol-gel finalizzati alla produzione di rivestimenti inorganici-organici a barriera elevata a livello industriale e di laboratorio. Lo sviluppo di un nuovo sistema al plasma multigetto ha reso possibile il raggiungimento di velocità di linee di rilevanza industriale. I rivestimenti sol-gel formati da materiali inorganici e organici e biodegradabili sono stati applicati in modo efficace a una varietà di substrati, tra cui carta, cartone e pellicole di plastica. La biodegradabilità del cartone non è stata influenzata dal processo di rivestimento. Tale situazione offre al settore degli imballaggi alimentari opportunità ecologiche ed economiche. Tutti i materiali, le soluzioni e i processi sono stati inoltre sottoposti ad attenti studi basati sull''utilizzo di una gamma di tecniche per la valutazione del ciclo di vita (LCA) e incentrati sulle analisi relative ai rischi e alla sicurezza. I ricercatori hanno elaborato un metodo online per il monitoraggio spettroscopico finalizzato alla valutazione delle caratteristiche di deposizione dei rivestimenti per il quale è stato depositato un brevetto. L''iniziativa PLASMANICE ha determinato un enorme potenziamento delle attrezzature per la deposizione di rivestimenti al plasma in grado di garantire una maggiore robustezza dei sistemi e uniformità dei trattamenti, nonché velocità di linee di rilevanza industriale. Questa tecnologia ha trasformato i rivestimenti biodegradabili e rinnovabili destinati a una varietà di materiali di imballaggio per i prodotti in una soluzione effettivamente percorribile.

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