Biocompatibilità, biodegradabilità, aspetto estetico e non tossicità, oltre a proprietà meccaniche e barriera simili ai materiali plastici. Ecco perché i materiali a base cellulosica sono sempre più oggetto di interesse nel mondo del confezionamento
Francesca De Carlo
Negli ultimi anni si registra una crescente attenzione per le pellicole da imballaggio realizzate con materiali commestibili, come i polisaccaridi e le proteine. I principali vantaggi di questi materiali sono la biocompatibilità, la biodegradabilità, l’aspetto estetico e la non tossicità; inoltre le loro proprietà meccaniche e di barriera possono essere anche paragonabili a quelle dei materiali plastici. In quest’ambito, la cellulosa sta diventando l’oggetto di un sempre maggiore interesse. Qualunque sia il prodotto e la confezione, secondo la maggior parte degli italiani l’imballaggio dovrebbe essere di carta. E’ questo il risultato di un sondaggio sulle preferenze degli italiani in materia di packaging, realizzato nel corso di un recente convegno dal titolo “Carta e cartoni: protezione per il prodotto, protezione per l’ambiente”. Infatti, secondo il 98% degli intervistati, carta e cartone sono leggeri, flessibili e pratici, ideali per confezionare una vasta gamma di prodotti. La cellulosa è il materiale organico rinnovabile più diffuso e abbondante nella biosfera; la sua produzione annuale è stimata a più di 75 miliardi di tonnellate. In realtà, l’industria del packaging ha sempre utilizzato materiali a base di cellulosa in grande quantità, ma oggi gli imballaggi a base di cellulosa rappresentano una categoria molto assortita, che include materiali per incarto e contenitori, come anche imballaggi sia flessibili che rigidi. La grande varietà di materiali cellulosici da imballaggio, aventi proprietà anche abbastanza diverse tra loro, proviene da diversi fattori tra cui la varietà di fonti di fibre cellulosiche e i diversi processi di conversione diventati tecnologicamente accessibili. Inoltre, la cellulosa può formare dei derivati che offrono prospettive interessanti, dal momento che le loro proprietà possono essere adattate a specifiche applicazioni. I materiali cellulosici utilizzati negli imballaggi sono quasi sempre materiali compositi eterogenei, in cui il contenuto di cellulosa può essere anche inferiore al 50% in peso; tuttavia, una nuova classe di compositi sono basati al 100% su materiali cellulosici. Infine, una fase molto innovativa si sta verificando sotto la spinta dell’introduzione della cellulosa nella forma “nano”, per applicazioni molto diverse (F. Li, 2015, 475). Di seguito tutti questi argomenti verranno sviluppati più in dettaglio.
Fonti di fibre cellulosiche
La cellulosa è ampiamente distribuita nei sistemi vegetali, soprattutto nelle piante vascolari in cui gioca un ruolo strutturale fondamentale per le pareti cellulari. La cellulosa ottenuta dalle piante è disponibile in grande quantità e da essa si ottengono preferenzialmente i rivestimenti di carta e cartone. Tuttavia altre possibili fonti di cellulosa sono:
- alcuni tipi di cordati marini (ad esempio i Tunicati);
- alcune alghe, come ad esempio la Cladophora e la Valonia spp.;
- alcuni batteri, ad esempio il Gluconacetobacter e la Sarcina spp.;
- alcuni protozoi, ad esempio il Dictyostelium amebe.
In queste fonti “non-convenzionali”, l’accumulo di cellulosa rappresenta una forma di immagazzinamento di energia. Per queste fonti si sta registrando un interesse molto forte. In particolare, i batteri producono cellulosa caratterizzata da un’elevata purezza e biocompatibilità, da cui si ottengono preferenzialmente filler. Invece la cellulosa derivata da cordati marini e protozoi è ancora oggetto di ricerca di base per l’ottenimento di materiali indipendenti.
