Fibre vegetali che rinforzano parti in plastica per automobili
L'industria automotive si sforza di produrre parti per automobili leggere e di elevate prestazioni che consentano di ridurre il consumo di carburante e aumentare la sicurezza. La plastica ha consentito molti progressi rispetto alle tradizionali parti metalliche. Ad esempio il polipropilene, un polimero termoplastico in grado di essere riscaldato e foggiato ripetutamente in differenti forme, è attualmente utilizzato per paraurti, pannelli e rifiniture. I polimeri rinforzati sono, come suggerisce il loro nome, polimeri "riempiti" tipicamente di composti fibrosi che ne migliorano le proprietà meccaniche. Sempre maggiore attenzione viene prestata ai rinforzi mediante fibre naturali, che utilizzano materiali vegetali come canapa, lino, iuta e kenaf. Le fibre naturali hanno elevata resistenza meccanica e sono leggere. Esse presentano inoltre significativi vantaggi rispetto ai rinforzi tradizionali, tra cui il basso costo, la sostenibilità della produzione e la riciclabilità. Uno dei limiti per il loro utilizzo su vasta scala è sempre stato quello delle prestazioni inferiori alle temperature di processo necessarie per l'estrusione dei polimeri. L'estrusione è un processo durante il quale il materiale fuso viene spinto, mediante una specie di vite, attraverso un getto che lo foggia in una particolare forma. I ricercatori europei miravano a favorire un utilizzo più flessibile del rinforzo con fibre naturali attraverso lo sviluppo di metodi di processo adeguati per il termostampaggio (la foggiatura con l'utilizzo del calore). In particolare, il progetto EXTRU CO2 mirava a utilizzare l'anidride carbonica supercritica (scCO2) come coadiuvante per il processo. L'obiettivo finale era quello di consentire l'estrusione di fogli di polipropilene riempito di fibre naturali senza i tipici effetti negativi sulle caratteristiche meccaniche, sul colore e sull'odore. Numerose innovazioni nella formulazione dei composti, nella produzione dei composti di fibre naturali e nell'equipaggiamento per l'iniezione di scCO2 hanno consentito una riduzione della resistenza al flusso che, a loro volta, ha consentito l'utilizzo per il processo di estrusione di temperature inferiori. Le caratteristiche meccaniche dei fogli rinforzati estrusi erano perfettamente adeguate ai requisiti dell'industria automotive. I prodotti realizzati a partire da tali fogli presentavano qualità superiore a un costo ragionevole. Inoltre, sino al 50% del riciclato di tali prodotti poteva essere utilizzato per la produzione di nuovi fogli senza detrimento delle loro caratteristiche meccaniche. Il progetto EXTRU CO2 ha così superato con successo l'ostacolo della lavorazione ad alte temperature in precedenza necessarie per l'estrusione. Questa tecnologia innovativa per la produzione di fogli termoplastici rinforzati con fibre naturali per l'industria automotive dovrebbe incoraggiare un più diffuso utilizzo di materiali convenienti e riciclabili.
