Biopolimeri per l'edilizia

Quando si sente parlare di materiali green, non si capisce mai bene di cosa stiamo parlando. Per definizione i materiali green, sono dei materiali che si ricavano dalla lavorazione di risorse naturali.

Biopolimeri come materiali green

Un esempio di materiale green è costituito dai biopolimeri questi non sono nient'altro che dei polimeri derivati da risorse rinnovabili, come il mais, la canna da zucchero, l'amido di patata e l'olio di ricino. Questi biopolimeri, completamente di origine naturale si differenziano tra loro sia per caratteristiche di biodegradabilità e compostabilità che per prestazioni meccaniche.

In linea di massima buona parte dei biopolimeri, eccetto le bioresine termoindurenti, viene lavorata secondo tutti quei processi che vengono utilizzati per le materie termoplastiche, quindi stampaggio a iniezione, estrusione e stampaggio rotazionale.

Questi bipolimeri vengono molto utilizzati in edillizia, poiché questi materiali si prestano molto ad essere plasmati.

Infatti con essi si riescono a volte ad ottenere elementi le cui forme sono piuttosto insolite, ovviamente in questi casi si dovrà prestare particolare attenzione durante la fase di lavorazione, in particolare durante la fase di estrusione e stampaggio.

I biopolimeri si usano essenzialmente per la realizzazione di film flessibili estrusi e membrane in impianti di blow-moulding, cioè impianti che servono per la realizzazione di materie plastiche, oppure per la produzione di vaschette di vario tipo, prevalentemente per il settore del packaging alimentare, ad esempio per i fast food, o in alcune vaschette per i frigoriferi che comunemente utilizziamo nelle nostre case. Questo loro utilizzo viene fatto per rispondere alle problematiche di smaltimento. Infatti i biopolimeri essendo biodegradabili e compostabili non arrecano durante la loro fase di smaltimento alcun danno all'ambiente.

Quali sono i biopolimeri?

Le colle a caldo : L'acido polilattico, noto anche con la sigla di PLA rientra in questa categoria di polimeri. Dal PLA si possono ricavare manufatti anche per stampaggio a iniezione, un altro polimero da cui è possibile ricavare dei prodotti green è il PHA , poli-idrossi-alcanoato. Questo è un polimero biodegradabile e compostabile che deriva dalla fermentazione batterica, a partire da zuccheri e lipidi. Da questo polimero è possibile ricavare gli hot-melt, detti anche colle a caldo, che si utilizzano molto in edilizia soprattutto per eseguire l'incollaggio di piastrelle e rivestimenti in genere.

Gli hot-melt, o colle a caldo, allo stato naturale si ritrovano in forma solida, poi attraverso un riscaldamento vengono sciolti e depositati sulla superficie da incollare, si ottiene in questo modo una miscela tale, che gli permette appunto di essere utilizzati come un adesivo a caldo, per l'incollaggio di superfici come legno, vetro, alluminio, carta e numerosi tipi di fibra per tessuti.

Essendo composti essenzialmente da elementi di natura organica, tali adesivi risultano biodegradabili e compostabili. Le temperature di lavorazione che quindi ci permettono di poter utilizzare questo polimero come colla a caldo si aggirano intorno ai 110°C, mentre la temperatura reale di riscaldamento dell'adesivo è di 115-135°C. L'adesivo in sè più che nel settore edile lo ritroviamo nel settore tessile e dell'abbigliamento, della calzatura, delle applicazioni di etichette, della stampa dei prodotti igienici.

Importante è però sapere che non tutti i polimeri derivati da risorse rinnovabili sono biodegradabili. Tutto dipende dalla loro composizione, esiste infatti una categoria di polimeri che solo in parte sono derivati da risorse naturali, infatti nella loro composizione prevedono una combinazione costituita da una percentuale variabile di un componente di derivazione naturale e una percentuale costituita da componenti classici di derivazione fossile.

La loro diffusione sul mercato sta aumentando anche perché questi materiali godono di elevate prestazioni meccaniche in molti casi simili ai polimeri tradizionali. In virtù di questo vengono definiti biopolimeri tecnici.

In questo caso il termine biopolimero non è usato del tutto in maniera impropria, infatti questi sono considerati come biopolimeri non solo perché sono di derivazione naturale ma anche perché il loro impiego nel campo dell'edilizia apporta una significativa riduzione dei gas che portano all'intensificazione dell'effetto serra e ad una riduzione dell'energia non rinnovabile utilizzata.

Le schiume naturali, rientrano sempre nel campo delle risorse rinnovabili, dal punto di vista edilizio le schiume naturali costituiscono una valida alternativa green al polistirene espanso, che viene utilizzato essenzialmente come materiale isolante. La schiuma di origine naturale è costituita principalmente da acido polilattico, PLA, come abbiamo visto prima, una sostanza biodegradabile e compostabile.

La materia prima si presenta sottoforma di granuli bianchi, successivamente la schiuma viene prodotta con macchine simili a quelle utilizzate nei processi di schiumatura del polistirene espanso, infatti il prodotto finale presenta caratteristiche molto simili a quest'ultimo.
Oltre che per l'isolamento viene utilizzata anche per l'imballaggio, vista la sua elevata deformabilità. In commercio a seconda della funzione è possibile trovare schiume naturali di diversi tipi e con diverse densità.

Quindi possiamo dire che i biopolimeri derivati da risorse rinnovabili oggi a seguito di numerose sperimentazioni si stanno diffondendo molto e sono considerati materiali competitivi dal punto di vista prestazionale rispetto ai polimeri tradizionali derivati dal petrolchimico. Questo perché riescono ad ottenere ottime prestazioni sia dal punto di vista meccanico che fisico, rispettando l'ambiente.Questi di cui abbiamo parlato sono solo alcuni esempi, ma la tecnologia da questo punto di vista sta facendo davvero passi da gigante, ed è volta ad una progettazione ed una ristrutturazione green delle nostre case, proprio attraverso l'utilizzo di questi materiali.