PLA-Ce to start. Development of a 100% bio-based composite as possible answer to sustainability issues

The interest in biopolymer research is guided by the increasing request of sustainable products. The need to reduce the ecological footprint and the dependence on fossil resources is endorsed by both industry and responsible consumers. Recently, the use of biopolymers has been limited mainly to packaging, but their mechanical, functional, and expressive characteristics are worthy of an innovative and focused application. After an initial research phase, aimed to identify and analyse the state of art of the development and industrial applications of some biopolymers, PLA and cellulose have been selected for this research purpose. Following, an experimental stage on the development and testing of a composite involved PLA as matrix and cellulose as filler. Using an extruder, different ratios of composition have been achieved, exceeding the maximum ones found in literature. The material has been tensile tested so that its mechanical properties could be defined. A final stage based on the analysis of the mechanical and expressive aspects, has led to the definition of scenarios of applications for the composite object of research.

L’interesse nella ricerca dei biopolimeri è guidato dalla crescente domanda di prodotti sostenibili. La necessità di ridurre l'impatto sull'ambiente e la dipendenza dalle risorse fossili è sostenuta sia dall’industria che dai consumatori responsabili. Negli ultimi anni l’utilizzo dei biopolimeri è stato confinato quasi esclusivamente al settore del packaging, ma le caratteristiche meccaniche, funzionali, espressive di questi materiali meritano uno studio applicativo mirato ed innovativo. A fronte di una fase iniziale di ricerca, mirata ad individuare ed analizzare lo stato dell’arte riguardante sviluppo e applicazioni industriali di alcuni biopolimeri, sono stati selezionati per il corrente studio il PLA e la cellulosa. Una successiva fase sperimentale ha riguardato lo sviluppo e il testing di un composito che impiega il PLA come matrice e la cellulosa come carica. Mediante l’uso di un estrusore è stato possibile ottenere diverse percentuali di composizione, superando le massime frazioni di carica riportate in letteratura. Il materiale è stato in seguito testato a trazione affinché se ne potessero determinare le proprietà meccaniche. La fase finale di analisi ha portato, a fronte degli aspetti meccanici ed espressivi, alla definizione di contesti e scenari applicativi per il composito oggetto di ricerca.