ATTIVITA’

CLS Sodalitas ha come obiettivo lo sviluppo, la produzione e la commercializzazione di nanoparticelle di cellulosa (CNs), prodotte partendo da biomasse di origine agricola, maceri e rifiuti di natura cellulosica e sottoprodotti dell’industria cartaria, tessile e agroalimentare.

La ricerca di base affidata al nostro partner PackLAB dell’Università di Milano ha già portato a lusinghieri risultati circa la possibilità di produrre coating biodegradabili ad elevata barriera per imballaggi flessibili alimentari.

Per la produzione di nanoparticelle cellulosiche (CNs), Sodalitas si avvale di due tecniche diverse

una che associa ad un processo meccanico altri steps di preparazione, trasformazione, purificazione e funzionalizzazione, per arrivare all’estrazione di nanofibre cellulosiche (CNFs)

Nanofibre Cellulosiche (CNFs)
le CNFs saranno volte a impieghi tipici della produzione cartaria con particolare attenzione alla nicchia di prodotti speciali e a impieghi innovativi che sfruttino le potenzialità offerte da CNFs di poter essere trasparenti, adesivizzanti, idrofobi, ignifughi, elettro conduttori.

una seconda che sfrutta un’idrolisi chimica, associata a operazioni di preparazione, trasformazione, purificazione e funzionalizzazione per pervenire a nanocristalli di cellulosa (CNCs).

Nanocristalli Cellulosici (CNCs)
Le CNCs saranno volte a impieghi nell’imballaggio primario per alimenti, stante la loro elevata barriera all’ossigeno, volta ad accrescere la self life degli alimenti.
Nanofibre Cellulosiche (CNFs)
disaccaride cellobiosio

Da macrofibre di cellulose a nanocristalli. Più piccoli delle fibrille naturali, più grandi dell’unità molecolare fondamentale: il disaccaride cellobiosio.

IMPIEGHI

La produzione di nanofibre è basata sull’impiego di sistemi meccanici ad alta pressione che provocano la delaminazione delle pareti delle fibre e liberano le nano fibre. Al fine di rendere il processo il più economico possibile verso l’utilizzo di energia elettrica, si darà molta attenzione alla messa a punto di metodi di pretrattamento enzimatico o altri.

La produzione sarà orientata alla specializzazione applicativa delle nanofibre, secondo uno schema mirato a coprire ambiti di impieghi noti e nicchie di impieghi innovativi.

coatings nanocristalli cellulosa

COATINGS (Lacche) di nanocristalli di cellulosa su vari supporti plastici per migliorarne le proprietà.

IMPIEGHI NOTI

il segmento della carta e del cartone rappresenta un ambito di larghissimo consumo nella misura in cui le maggiori prestazioni meccaniche dovute all’utilizzo delle nanofibre portino un beneficio economico in virtù del minor utilizzo di cellulosa per mq di carta cartone prodotto (meno peso a parità di prestazioni).

IMPIEGHI INNOVATIVI

rappresentano senza dubbio ambiti di alto valore aggiunto da un lato e di soluzioni esclusive dall’altro.

  • La produzione di carte speciali con elevate prestazioni meccaniche (resistenza meccanica, al graffio), estetiche (trasparenza, brillantezza, morbidezza), tattili (soft touch), idrofobe (impermeabili) aprono scenari nuovi e di ampio spettro applicativo.
  • La produzione di adesivi cellulosici apre la strada alla sostituzione di adesivi sintetici in cartotecnica, negli scatolifici, nella produzione di mobili e in altri ampi settori di impiego.
  • Le elevate caratteristiche meccaniche delle nanofibre (superiori al ferrro) ne consentono l’utilizzo quale rinforzo nei compositi polimerici, nelle malte cementizie, negli stucchi, e nella produzione di arredi in carta-cartone per scuole materne, per le case, etc.

L’impiego nell’imballaggio primario per alimenti rappresenterebbe un interessante innovazione sia per le prestazioni significativamente più elevate degli attuali materiali, sia perché alternativa ecocompatibile ai materiali di origine fossile attualmente impiegati.

Si è testata una vasta gamma di materiali cellulosici quali polpa di legno, polpa di kraft, Poseidonia oceanica (pianta acquatica endemica nel Mediterraneo), lolla di riso e bucce di soia. Le nanoparticelle ottenute hanno mostrato prestazioni molto prossime a quelle ottenute da pura cellulosa.

Le fotografie, ottenute al microscopio elettronico, mostrano esemplari di queste possibili materi prime, e immagini di CNCs.

Parallelamente e conseguentemente, il progetto prevede di sviluppare adeguate forme di derivazione, modificazione e funzionalizzazione delle CNs prodotte che siano in grado di rendere i CNCs e le CNFs realmente impiegabili in nuove applicazioni di interesse per i mercati di possibile sbocco di quanto prodotto, sempre nell’ottica di una simbiosi tra aziende di comparti diversi.

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