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Fibre liberiane e compositi: un connubio non del tutto sfruttato
Pubblicato da Aurora Magni il 30/12/2010 - 0 commenti - visualizzazioni: 9449
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Il tema è di attualità, sollecitato non solo dalla sensibilità ecologica di molti progettisti fortemente motivati a sostituire materiali di sintesi con altri ottenuti da fonte rinnovabile, ma anche da direttive come quelle che richiedono che ogni nuova vettura prodotta in Europa debbaessere riciclabile fino all’85% del suo peso (percentuale che salirà al 95% entro il 2015): un obiettivo che può essere raggiunto grazie all’inserimento di fibre naturali (quindi riciclabili) nelle strutture. Non sorprende quindi che, ad esempio, l’industria tedesca abbiaincrementato l’uso di fibre di lino e canapa nei compositi come dimostra il casodalla Mercedes classe E.

La scommessa è soprattutto quella di utilizzare scarti di produzione di lino destinato al settore abbigliamento e casa ma anche  di sfruttare piante “più povere”,  valorizzando così aree altrimenti sotto utilizzate dalle colture agricole inserendone la produzione  vegetativa in nuove filiere produttive.

Per alcuni versi si tratta di rivalutare tecnologie produttive precedenti all’ingresso delle fibre man made sui mercati.

La storia, infatti, non è priva di esempi di utilizzo di fibre tessili in contesti strutturali e non convenzionali.

Durante la seconda guerra mondialea causa della carenza di alluminio in Inghilterra, fu creato con fibre di lino il “Gordon-Aerolite”, un composito di fibre rinforzate utilizzato nei pannelli di rivestimento della fusoliera degli Spitfire, gli aeroplani da guerra dell’epoca.Senza dimenticare che  nel 1942 gli ingegneri della Ford  avevano  studiato un prototipo di automobile costruita usando compositi rinforzati in fibra di canapa: l’auto non entrò in produzione ma gli studi servirono ad aprire nuove strade alla ricerca.

L’impiego delle fibre naturali anche come materiale di rinforzo all’interno dei compositi polimerici viene dunque sempre più frequentemente considerato per la combinazione delle proprietà fisiche, chimiche e meccaniche che le stesse fibre sono in grado di dare insieme all’elevata eco-sostenibilità del prodotto.

I settori in cui i compositi rinforzati con fibre naturali sembrano offrire le migliori prospettive sono quelli delle costruzioni, dei trasporti, dell’arredamento, degli imballaggi e nell’oggettistica di largo consumo.

Gli studi e le sperimentazioni su cui si sono negli anni concentrati gli sforzi di università e centri ricerca (tra cui il Politecnico di Milano, la facoltà di Ingegneria Chimica  dell’Università La Sapienza, il Parco Scientifico e Tecnologico Galileo di Padova) mostrano come questi prototipi consentano unbuon compromesso tra eco-sostenibilità e prestazioni meccaniche qualora il rinforzo sia composto anche da fibre naturali,  rappresentando un’ottima soluzione in settori dove si richiedono, ad esempio, più elevate prestazioni e leggerezza.

 

Barche e oggettistica

Nel luglio 2010 l’Università di Palermo ha  presentato una barca a vela per le regate universitarie sperimentando fibre naturali per il rinforzo di epossidiche . La barca, battezzata Led, acronimo di Linen Epoxy Dinghy, è stata messa a punto dal Dipartimento di Ingegneria meccanica e Aeronautica  e combina compositi tecnologicamente avanzati con materiali naturali come il lino e il sughero, in sostituzione dei tradizionali rinforzi con fibre di vetro o di carbonio.

L’utilizzo di fibre tessili  sembra godere di possibilità di crescita esponenziali anche in sostituzione di plastica in manufatti di uso casalingo e personale, basti pensare a Zelfo Australia, l’azienda produttrice di un materiale simile alla vetroresina ed al legno ma completamente biodegradabile, costituito da fibre naturali, carta riciclata o altre materie prime che contengono cellulosa e prive di  colla o resine. Il materiale è utilizzato anche per la realizzazione di strumenti musicali, mobili, bigiotteria, articoli casa alla creazione stilistica dei quali ha contribuito anche Giorgio Armani.

“Costruita con la tecnologia utilizzata per le auto da corsa ed i migliori lini per camicie” è invece la battuta con cui Francois Azambourg ha commentato la linea di mobili in compositi di lino progettati per DCS (Design Composites Solution) a conferma di come il mondo del design stia guardando con crescente interesse alle fibre naturali.

Bio edilizia

Compositi tessili per l’edilizia sono oggetto di ricerca e  applicazioni in Italia e all’estero.  I ricercatori dell’Università britannica di Bath  ad esempio, stanno studiando sia le metodologie, sia i materiali per ridurre l’impatto ecologico del settore edile che in Inghilterra detiene  un tasso di emissione di C02  doppio della media mondiale. Lo studio si propone di valorizzare il legno come materiale da costruzione ma ha esteso la ricerca  ad altri  materiali rinnovabili. In particolare è stato  testato con buoni risultati un composito  naturale  ottenuto miscelando la canapa con la calce spenta e che unisce  i vantaggio di un basso impatto ambientale anche ottime proprietà isolanti.

Ma al di là della biodegradabilità dei materiali (che già non è poco) l’uso di fibre naturali nelle costruzioni pare abbia anche altri vantaggi. Le fibre naturali in edilizia hanno capacità  idroregolatrice dell’umidità, cioè il materiale può assorbire notevoli quantità di acqua senza disgregarsi  il che lo renda ideale per l’ isolamento termico oltre che un capace isolante termoacustico.  Da questo punto di vista la canapa ha rilevato doti eccezionali. Del resto è una fibra veramente versatile: è utilizzabile nell’industria cartiera, alimentare, cosmetica, farmaceutica, nella produzione di biomasse e non sorprende l’interesse che intorno ad essa si è sviluppato anche in Italia in questi ultimi anni attirando  l’interesse di architetti e progettisti.

Certamente la strada è aperta ma si ha l'impressione che le aziende stentino ad acquisire le fibre naturali e gli scarti tessili come materiali strutturali consolidati e che le applicazioni attuate siano ancora prevalentemente di nicchia o attuate dalle università a livello sperimentale.


  
Pubblicato da Aurora Magni il 30/12/2010
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