Pannelli porosi bio-compositi di lana e canapa

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1 Da antiche colture materiali e prodotti per il futuro Pannelli porosi bio-compositi di lana e canapa Alessia Patrucco, Claudio Tonin, Franco Ramella Pollone, Bianchetto Songia Michela e Ravasio Maria Nicoletta.

2 La canapa A seconda della destinazione finale ci sono diversi gradi di pulizia e processamento delle fibre CANAPA TECNICA (sfibratura) CANAPA TESSILE (stigliatura) Fibra tecnica e canapulo: Pannelli isolanti Geotessile Pannelli truciolari Lettiere per animali Biomassa, pellets Macchina per la sfibratura (CNR Imamoter - Assocanapa) Fibra corta con macerazione, cardatura e separazione a secco del canapulo per impieghi tecnici (pannelli di imbottitura oppure carrozzeria per auto) Fibra lunga con stigliatura per l impiego di qualità

3 La canapa tecnica da valorizzare CANAPA TECNICA OTTENUTA DALLA PIANTA PORTATA A MATURAZIONE E MACERATA IN CAMPO. Non adatta ad usi tessili Contiene quantità significative di canapulo

4 La lana come biomassa di scarto FIBRA PROTEICA - SCARTO ABBANDONATO NEI CAMPI - RIFIUTO SPECIALE - NON E ADATTA ALLA COMBUSTIONE -Elevato L.O.I. (Limiting Oxygen Index) -La combustione genera zolfo

5 Edilizia e bio-edilizia: materiali per la coibentazione Materiali da fonti non rinnovabili Materiali da fonti rinnovabili Polistirene e lana di vetro o di roccia Materassini di lana Pannelli di canapa PROBLEMA CHE NE LIMITA L IMPIEGO: NON SONO AUTOPORTANTI!

6 Qual è stata l idea?

7 LA CANAPA IN ALCALI Alcali (Chemical retting) - Separazione dei fascetti di fibre - Rigonfiamento - Miglioramento dell idrofilia

8 LA LANA IN ALCALI Matrice intercellulare ricca in zolfo (cistina) Cellule corticali Cellule cuticolari (scaglie)

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10 Alcali Cistina Lantionina Formazione di crosslinks

11 Processo Canapa e lana (2 cm) Canapa e lana dopo il trattamento NaOH Le fibre di lana rigonfiano, una parte delle proteine vengono idrolizzate Le fibre di canapa si separano maggiormente Le fibre dopo il trattamento vengono lavate, la cheratina idrolizzata viene in parte rimossa nel lavaggio, ma una parte è legata stabilmente alla fibra e funge da collante. Il materiale ottenuto viene essiccato in stufa.

12 Brevetto n B0263IT, Materiale composito di origine naturale e metodo per la sua fabbricazione, Inventori: Patrucco Alessia, Tonin Claudio, Ramella Pollone Franco, Ravasio Maria Nicoletta, Bianchetto Songia Michela data di deposito 07/03/2012

13 Brevetto GE2012A000029, Materiale composito di origine naturale e metodo per la sua fabbricazione, Inventori: Patrucco Alessia, Tonin Claudio, Ramella Pollone Franco, Ravasio Maria Nicoletta, Bianchetto Songia Michela data di deposito 07/03/2012

14 Caratterizzazione dei compositi All aumentare della quantità di fibre di canapa, a parità di intensità di trattamento, i pannelli risultano più porosi, meno densi, meno resistenti alla trazione, meno rigidi e più isolanti. All aumentare dell intensità di trattamento (aumento di: tempo, temperatura e/o [NaOH]) i pannelli risultano meno porosi, più resistenti alla trazione, più densi e meno isolanti.

15 Per applicazioni in rivestimenti interni visibili i pannelli possono essere migliorati esteticamente Usando canapa maggiormente pulita e/o Tingendo le fibre prima dell asciugatura

16 Pannelli di polistirene: PARAGONIAMO. Materassini di lana: Autoportante Cond. termica () 0.03 W/m K Costo finale contenuto Densità bassa Prodotti a partire da fonti non rinnovabili Non ricliclabili Pessimo comportamento al fuoco Pannelli di LANA&CANAPA: Ottimo comportamento al fuoco Riciclabili e compostabili Prodotti a partire da fonti rinnovabili di scarto Non autoportanti Cond. Termica () 0.05 W/m K Costo maggiore Autoportanti! Buon comportamento al fuoco Riciclabili e compostabili Prodotti partire da fonti rinnovabili di scarto Cond. Termica () 0.05 W/m K Costo maggiore

17 Conclusioni E possibile fabbricare pannelli AUTOPORTANTI a partire da lana di scarto e canapa tecnica. E possibile modulare densità, spessore, porosità, proprietà meccaniche e conducibilità termica dei pannelli preparati. E possibile produrre pannelli con caratteristiche estetiche migliori usando fibra di canapa più pulita e anche tingere le fibre (semplicemente aggiungendo colorante nel bagno). Grazie per l attenzione