Riassunto analitico
Nel desiderio di scoprire e raggiungere soluzioni innovative e più sostenibili da un punto di vista ambientale, il rivestimento di carte alimentari con materiali alternativi a quelli tradizionalmente impiegati, come polietilene o composti fluorurati, rappresenta un interessante campo di ricerca per la progettazione degli imballaggi del futuro.
Questo lavoro di tesi si focalizza sullo sviluppo di carte ad uso alimentare mediante applicazione di rivestimenti a base di poli (3-idrossibutirrato-co-3-idrossivalerato) (PHBV) e policaprolattone (PCL). I polimeri sono stati solubilizzati in cloroformio e depositati tramite bar coating su fogli di carta calandrata, successivamente asciugati a 40°C per 20 minuti e lasciati condizionare a temperatura ambiente per 24 ore. In un’ottica di ottimizzazione, lo studio è stato scandito in due fasi operative sequenziali. L’obiettivo della prima fase è stato quello di caratterizzare le proprietà strutturali, diffusive, meccaniche e di superficie (affinità per acqua e olio) di rivestimenti in PHBV a differenti spessori. Campioni di carta politenata e fluorurata sono stati presi come riferimento per un raffronto con carte commerciali.
La seconda fase del progetto ha preso le mosse dai risultati della prima fase ed ha avuto lo scopo di confrontare le prestazioni di carte trattate con rivestimenti di uguale spessore a base di PHBV e PCL. Con l’intento di migliorare uniformità, spalmabilità e proprietà tecnologiche dei rivestimenti il confronto dei due materiali è stato accompagnato da una valutazione dell’effetto dell’aggiunta di livelli crescenti di un additivo plasticizzante (PEG) sulle proprietà strutturali, diffusive, meccaniche e di superficie (affinità per acqua e olio) su ognuno dei due materiali.
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Abstract
In the desire to discover and accomplish innovative and more environmentally sustainable solutions, the coating of food grade paper with materials other than polyethylene and fluorinated compounds represents an interesting research field in the development of future packaging.
The thesis work focuses on the development of food grade paper by the application of coatings based on poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) and polycaprolactone (PCL). The polymers were dissolved in chloroform and deposited via bar coating on calendered paper sheets, subsequently dried at 40°C for 20 minutes and conditioned at ambient temperature for 24 hours. In view of optimizing, the study was conducted in two consecutive operational steps. The purpose of the first one has been the characterization of the structural, diffusive, mechanical and surface properties (affinity for water and oil) of PHBV-based coatings of different thickness. Samples of polyethylene coated and perfluorinated paper were used as comparison with commercial papers.
The second phase of the project got started from the results of the first one, with the aim of comparing the performances of papers treated with coatings of the same thickness based on PHBV and PCL. In order to improve the coating uniformity, spreadability and technological properties, this second phase was also characterized by an assessment of the effects of the addition of increasing levels of a plasticizer (PEG) on the structural, diffusive, mechanical and surface properties (affinity for water and oil) on both materials.
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