Riassunto analitico
Intersurgical è un’azienda del settore biomedicale, con sede a Mirandola (MO), che produce attrezzature per il supporto respiratorio. In particolare, nella sede modenese, si occupa della produzione di caschi per le terapie di CPAP e NIV.
Le materie prime utilizzate per la produzione del manufatto sono polimeri termoplastici comuni: PVC, ABS e PP. Dei terzisti producono i componenti stampati a iniezione, partendo da pellet delle tre plastiche menzionate, mentre i film in PVC utilizzati per produrre lo scafandro ed il collare vengono acquistati da una azienda terza e poi lavorati in sede.
L’azienda, anche viste le indicazioni della sede centrale, si è posta la domanda sulla possibilità di sostituire tutti i polimeri descritti utilizzando biopolimeri. Primo fra tutti il PVC, ritenuto il polimero a maggiore impatto ambientale. Occorre precisare che la questione ambientale non è stata la sola a scendere in campo: lo studio è stato svolto anche nell’ottica di sviluppi futuri del mercato dei polimeri. Infatti, all’orizzonte si può ben vedere come sempre un numero maggiore di aziende produttrici di materie polimeriche propongano soluzioni “bio” nel loro catalogo, poiché appunto è quella la direzione che pare il mercato stia intraprendendo. Per questo Intersurgical ha voluto “sondare il terreno”, per capire se sono già disponibili sul mercato biopolimeri adatti ad entrare nel suo ciclo produttivo, al fine di individuare chiaramente quali sono, allo stato dell’arte attuale, le dimensioni del campo di gioco in cui potersi muovere.
Quindi, in collaborazione col Dipartimento di Ingegneria Enzo Ferrari, è stato avviato un progetto di tesi volto ad individuare possibili biopolimeri che possano sostituire le materie prime ora in uso. La caratteristica di biodegradabilità, come si vedrà più avanti, non è stata considerata dallo studio. La ricerca, su richiesta esplicita dell’azienda, si è focalizzata su prodotti che potessero essere integrati facilmente nel ciclo produttivo per i caschi a respirazione assistita, quindi pellet già pronti per lo stampaggio a iniezione e film polimerici, venduti in bobine.
Il primo step del progetto si è focalizzato sulla ricerca di possibili soluzioni “bio”, sia per lo stampaggio a iniezione che per il film polimerico. Scelte, di concerto con Intersurgical, le opzioni più promettenti, il secondo step si è occupato di alcune prove di laboratorio, di trazione e di fluidità, dei polimeri in uso e dei candidati. Questo ha permesso di confrontare dati non solo provenienti da schede tecniche ma anche da test di laboratorio. A conclusione sono stati individuati, ove possibile, i biopolimeri più adatti alla sostituzione.
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Abstract
Intersurgical is a company in the biomedical sector, based in Mirandola (MO), which produces equipment for respiratory support. In particular, in the Modena headquarters, it deals with the production of helmets for CPAP and NIV therapies.
The raw materials used for the production of the products are common thermoplastic polymers: PVC, ABS and PP. Subcontractors produce injection-molded components, starting from pellets of the three plastics mentioned, while the PVC films used to produce the helmet and the collar are purchased from a third company and then processed in-house.
The company, also given the indications of the headquarters, asked itself the question of the possibility of replacing all the polymers described using biopolymers. First of all, PVC, considered the polymer with the greatest environmental impact. It should be noted that the environmental issue was not the only one to take the field: the study was also carried out with a view to future developments in the polymer market. In fact, on the horizon we can clearly see how a greater number of companies producing polymeric materials are always offering "bio" solutions in their catalog, since that is precisely the direction that the market seems to be taking. This is why Intersurgical wanted to "test the ground", to understand if biopolymers suitable for entering its production cycle are already available on the market, in order to clearly identify which are, at the current state of the art, the dimensions of the playing field where they would be able to move.
Therefore, in collaboration with the Enzo Ferrari Department of Engineering, a thesis project was launched aimed at identifying possible biopolymers that could replace the raw materials now in use. The biodegradability characteristic, as will be seen later, was not considered by the study. The research, at the explicit request of the company, focused on products that could be easily integrated into the production cycle for assisted breathing helmets, therefore pellets ready for injection molding and polymer films, sold in reels.
The first step of the project focused on the search for possible “bio” solutions, both for injection molding and for polymeric film. Having chosen the most promising options, together with Intersurgical, the second step dealt with some laboratory tests, tensile and fluidity, of the polymers in use and of the candidates. This made it possible to compare data not only from technical data sheets but also from laboratory tests. In conclusion, the most suitable biopolymers for replacement have been identified, where possible.
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