Il progetto "VIVI PLASTIC FREE - Biofiller ecosostenibili da sottoprodotti della filiera vitivinicola per la riduzione della plastica in vigneto e in cantina" ha l'obiettivo di ridurre l’impiego di plastica convenzionale utilizzata nella filiera vitivinicola, attraverso la diffusione e l’utilizzazione di nuovi prodotti ecosostenibili, generati da sottoprodotti vitivinicoli, in grado di dare un volto concreto e scalabile a livello industriale ai principi dell’economia circolare e dell’agricoltura pienamente sostenibile.
Responsabile scientifico: Paolo Veronesi - UNIMORE
Responsabile progetto: Giovanni Nigro - Ri.Nova
Capofila • Ri.Nova
Partner effettivo • Cantine Riunite & Civ
Partner effettivo • Caviro Sca
Partner effettivo • Irecoop
Partner effettivo • Terre Cevico
Partner effettivo • Unimore
Partner associato • Az.Agr. Garavini Irene
Partner associato • Az.Agr. Monti Alberto
Partner associato • Az.Agr. Tondini Luigi Giancarlo E Scarpelli Pierina
Partner associato • Az.Agr. Vigne Dei Boschi
Partner associato • Il Ventaglio Soc.Coop.
AZIONE 2.1: Realizzazione e caratterizzazione di nuovi legacci biodegradabili a base di biofiller vitivinicoli e loro impiego in vigneto.
Attività 2.1.1 – Raccolta e caratterizzazione sottoprodotti vitivinicoli
Nel periodo immediatamente successivo alla vendemmia, sono stati raccolti i seguenti sottoprodotti vitivinicoli solidi: raspi, vinacce, bucce, vinaccioli e fecce provenienti sia da uve a bacca bianca che a bacca nera, successivamente stabilizzati e/o essiccati, in modo tale da assicurarne la conservazione e triturati e caratterizzati in termini chimico-fisici.
Attività 2.1.2 - LEGACCI: funzionalizzazione, fabbricazione e realizzazione di nuovi materiali compositi a base di biofiller vitivinicolo e polimero/i e/o biopolimero/i.
I sottoprodotti essiccati e macinati (a eccezione di vinacce, ritenute non idonee al trattamento) sono stati sottoposti a trattamento di acetilazione per modificarne le proprietà di superficie nel tentativo di aumentarne il grado di compatibilità con le matrici polimeriche. Il processo di acetilazione è stato eseguito senza l'uso di alcun solvente, utilizzando anidride acetica e acido solforico.
Le matrici termoplastiche utilizzate comprendono bioplastiche (da fonti rinnovabili e/o biodegradabili), in particolare poli(butilene adipato tereftalato) (PBAT), poli(butilene succinato) (PBS) e loro miscele. Il legaccio biodegradabile, rispetto ad altri testati (sempre biodegradabili) è risultato resistere meglio alle condizioni di stock (altri legacci, dopo pochi mesi di stock diventavano fragili). Di contro, il legaccio biodegradabile testato, rispetto al classico in PVC è risultato avere un allungamento plastico e non elastico.
Attività 2.1.3 - LEGACCI: Test di utilizzo e biodegradabilità dei nuovi materiali compositi a base di biofiller vitivinicolo e polimero/i/ e/o biopolimero/i.
Di seguito si riportano le proprietà a trazione dei compositi preparati.
| Campione | E [MPa] | UTS [MPa] | εb [mm/mm] |
| A0 | 124±5 | 17.5±1.0 | 3.23±0.65 |
| B0 | 416±11 | 24.5±3.1 | 2.15±0.22 |
| C0 | 841±29 | 39.4±3.9 | 1.83±0.13 |
| A4 | 259±10 | 12.1±2.8 | 0.52±0.09 |
| A5 | 325±2 | 13.7±1.2 | 0.72±0.03 |
| C4 | 1381±6 | 25.2±0.4 | 0.11±0.01 |
| C5 | 1406±22 | 25.4±0.7 | 0.13±0.01 |
AZIONE 2.2. Fabbricazione, caratterizzazione, diffusione di nuovi tappi ecosostenibili, a base di biofiller ottenuti da sottoprodotti della filiera vitivinicola (per bottiglie e brik).
Attività 2.2.2 - TAPPI: funzionalizzazione, fabbricazione e realizzazione di nuovi materiali compositi a base di biofiller vitivinicolo e polimero/i/ e/o biopolimero/i.
Le composizioni ad elevato contenuto di bio-filler preliminarmente proposte si sono dimostrate non realizzabili dal punto di vista pratico. L’elevato contenuto di particelle solide ha infatti portato a un incremento eccessivo della viscosità in fuso dei compositi che ne ha in pratica impedito la lavorabilità nel processo di melt compounding. Per questa ragione i compositi a base di matrici termoplastiche convenzionali (SBS, SEBS, HDPE e PP) sono stati scartati nelle successive attività visto che, diminuendo il contenuto di bio-filler, il guadagno in termini di sostenibilità sarebbe stato insoddisfacente. Le matrici termoplastiche utilizzate comprendono bioplastiche (da fonti rinnovabili e/o biodegradabili), in particolare poli(butilene adipato tereftalato) (PBAT), poli(butilene succinato) (PBS), acido polilattico (PLA) e loro miscele.
Attività 2.2.3 - TAPPI: Test di utilizzo e biodegradabilità dei nuovi materiali compositi a base di biofiller vitivinicolo e polimero/i/ e/o biopolimero/i.
Realizzazione di tappi prototipi (per bottiglie in vetro e per Brik)
Sulla base degli studi preliminari condotti sulle bioplastiche e sulle diverse tipologie di sottoprodotti della filiera vitivinicola disponibili, sono stati selezionati e acquisiti i seguenti materiali di disponibilità commerciale:
- Biopoliestere PBE006 NaturePlast
- PLA IngeoTM Biopolymer 4032D (75%) e 3251D (25%)
- Biofiller WGS V11 AgroMateriae
Sono stati prodotti circa 50 prototipi (vedi figura 8 in "pubblicazioni").
I legacci sono stati realizzati da Agromateriae mediante “melt compounding" ed estrusore bivite con produzione preliminare di granuli a base di PBAT e PBS come matrice termoplastica e biofiller a base di feccia (concentrazione circa 10% in peso). Il compound risultante è caratterizzato dalle seguenti proprietà: MFR (2.16kg/190°C) = 5.8 g/10'; durezza = 64 ShD; peso specifico = 1.28 kg dm-3; modulo di Young = 280 MPa; resistenza a trazione = 18 MPa; allungamento a rottura = 610%; stress @100% = 11 MPa; stress @300% = 14 MPa.
I granuli sono stati convertiti in legacci mediante tecnologia di estrusione.
I tappi sono stati realizzati da Consorzio INSTM con produzione preliminare di granuli a base di PBAT e PLA mediante “melt compounding”. I granuli sono stati poi successivamente lavorati mediante tecnologia di Additive Manufacturing per ottenere i tappi prototipo.
ULTERIORI INFORMAZIONI NELLA SEZIONE “PUBBLICAZIONI”
Durata: 01/01/2021 - 09/03/2024
Finanziamento: Gruppi Operativi PSR ER 2014-2020, Mis. 16.1.01, Focus Area 3A, Domanda n. 5199975
Contributo concesso 210.535,49 €
Ultimo aggiornamento 29.07.2024