Il Fraunhofer IAP alla Fakuma 2026 Sviluppo di materiali per plastiche riciclabili

Alla Fakuma 2026, il Fraunhofer IAP presenterà soluzioni tecnologiche relative ai materiali per un’industria delle materie plastiche circolare. La gamma spazia dal PLA modificato chimicamente, ai nuovi cicli di riciclaggio del PET, ai monomateriali auto-rinforzanti, fino alle fibre di carbonio a base biologica.

L'Istituto Fraunhofer per la ricerca applicata sui polimeri (IAP) presenterà alla Fakuma 2026 le ultime novità in materia di materie plastiche riciclabili e riciclaggio chimico. Per la prima volta, l'istituto sarà presente allo stand collettivo di Tecpart in qualità di nuovo membro dell'Associazione dei prodotti tecnici in plastica (Tecpart).

Le aziende di trasformazione delle materie plastiche devono affrontare la sfida di individuare fonti alternative di materie prime e attuare modelli circolari senza compromettere le caratteristiche meccaniche o la redditività. Per far fronte alle fluttuazioni nella qualità dei materiali riciclati e alle variazioni nelle proprietà di scorrimento, i ricercatori del Fraunhofer IAP adattano in modo mirato la struttura del materiale, la formulazione e i parametri di processo al rispettivo impianto di lavorazione. 

Pellicole flessibili in PLA

Una modifica chimica della catena polimerica rende il polilattide (PLA), di per sé fragile, utilizzabile per la produzione di film flessibili e riciclabili. A differenza dei classici processi di compounding, questo intervento mirato sulle macromolecole modifica radicalmente il comportamento termico e reologico del materiale. Il biopolimero modificato può essere lavorato su impianti di estrusione già esistenti, analogamente al polietilene a bassa densità (LDPE). Ciò consente ai produttori di film di evitare costosi investimenti in nuove tecnologie di lavorazione o adeguamenti degli stampi.

Inoltre, l’istituto presenta il monomateriale auto-rinforzato sc-PLA, in cui la matrice e le fibre di rinforzo sono costituite dallo stesso polimero, eliminando così la necessità di complesse separazioni dei materiali nel riciclaggio meccanico. 

La pellicola in PUR viene trasformata in schiuma

Le deformazioni programmate ampliano il campo di applicazione dei polimeri funzionali grazie a impulsi termici mirati. Il modello dimostrativo FOIM illustra chiaramente questo meccanismo reattivo: in seguito a un'attivazione termica a 60 °C, una pellicola di poliuretano dello spessore di 2,5 mm si espande trasformandosi in una schiuma alta 40 mm, il che corrisponde a un aumento di volume di 16 volte. Un altro oggetto esposto è un apriporta termoretraibile realizzato con la stampa 4D, che combina le deformazioni termiche con i processi di produzione additiva.

Nuovi cicli di riciclaggio per il PET

Oltre ai sistemi di separazione meccanica, sta acquisendo sempre maggiore importanza il riciclaggio chimico dei rifiuti in PET e dei tessuti usati come fonte di materie prime. Attraverso la depolimerizzazione del polietilene tereftalato, i ricercatori recuperano acido tereftalico puro per sintetizzare nuovamente polimeri con caratteristiche meccaniche definite. Gli sviluppatori controllano le tonalità di colore, che vanno dal giallastro al grigio, presenti nei materiali riciclati mediante l’aggiunta mirata di additivi, fino a renderli completamente incolori. Dai rifiuti tessili contenenti PET, l’istituto produce inoltre la plastica a base biologica polidrossibutirrato (PHB) per nuovi cicli di vita dei materiali. 

Per il cambio di materiale a livello industriale, gli sviluppatori hanno testato nuovi tipi di polibutilensuccinato (PBS) su scala pilota. Le varianti di PBS sviluppate sono adatte ai processi di lavorazione più comuni, quali lo stampaggio a iniezione, lo stampaggio a soffiaggio, la termoformatura, l’estrusione e la filatura.

Parallelamente, dalla cellulosa e dalla lignina vengono prodotte fibre di carbonio a base biologica per applicazioni di costruzione leggera, batterie e celle a combustibile. Attraverso il controllo termico del processo e la struttura delle fibre è possibile regolare in modo mirato la resistenza meccanica, la porosità e la conduttività elettrica in base alle esigenze. 

Grazie alla sua adesione a TecPart, l’istituto mette a disposizione la propria competenza nel dialogo con i produttori di articoli tecnici in plastica e dimostra come sia possibile coniugare lo sviluppo dei materiali e la lavorazione industriale.