SUSTAINPACK Innovation and Sustainable Development in the Fibre Based Packaging Value Chain

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1 SUSTAINPACK Innovation and Sustainable Development in the Fibre Based Packaging Value Chain Un progetto europeo orientato all applicazione delle nanotecnologie nel settore dell imballaggio.

2 Innovation and Sustainable Development in the Fibre Based Packaging Value Chain SUSTAINPACK ( ): il il più grande progetto mai finanziato rivolto allo sviluppo del packaging lignocellulosico centri di di ricerca, università e aziende europee sono impegnate in in una ricerca da da milioni di di per assicurare nei prossimi anni lo lo sviluppo e la la competitività dell imballaggio lignocellulosico. Progetto Integrato (IP) finanziato nel 6 6 Programma Quadro dell Unione Europea

3 Innovation and Sustainable Development in the Fibre Based Packaging Value Chain FIBRE CELLULOSICHE POLIMERI RINNOVABILI E NANOTECNOLOGIE SOSTENIBILITA COMPETITIVITA

4 SUB-PROJECTS OVERVIEW SUB-PROJECTS OVERVIEW SP1: Technology mapping SP2: Effective Fibre based Packaging SP3: Fibre based Composite Films. SP4: Protective Coatings SP5: 3D Composites SP6: Communicative Packaging

5 Principali obiettivi Principali obiettivi Incremento delle delle proprietàdi di resistenza in in particolare ad ad alta alta umidità Riduzione in in peso peso dell imballaggio a paritàdi di prestazioni del del materiale Proprietà barriera/permeabilità selettiva Preparazione di di compositi con con matrici rinnovabili e riciclabili (films e 3D) 3D) Packaging intelligente (identificazione, informazione, anticontraffazione)

6 SP2: Effective Fibre based Packaging SP2: Effective Fibre based Packaging Obiettivo: Riduzione del 30% in in peso dei materiali per imballaggio (linerboard e paperboard). nano-fibrille cellulosiche (disintegrazione meccanica ed ed enzimatica). nano-minerali (modificazione chimica di di pigmenti minerali) modificazioni chimiche e biochimiche della superficie

7 SP2: Effective Fibre based Packaging- Nano-minerali modificati chimicamente. (Sheffield University, UK) DENA SYSTEM S 1 S A M P L E V E S S E L D 3 MILL D3 = De-agglomerating reactor S1 = Homogenising reactor

8 SP2: Effective Fibre based Packaging- Nano-fibrille (STFI- Packforsk, Svezia) MICROFLUIDIZZATORE Per la produzione di micro-fibre

9 SP2: Effective Fibre based Packaging. SSCCP: Modificazioni enzimatiche con laccasi HO O LIGNINA OCH3 OH LACCASIOSSIGENO HO HO HO HO O OCH3 OCH3 OCH3 OCH3 O O O Formazione di legami interfibra

10 SP2: Effective Fibre based Packaging. SSCCP. SP2: Effective Fibre based Packaging. SSCCP. Formazione di radicali sulla superficie delle fibre Formazione di radicali sulla superficie delle fibre Cross-linking tra le le fibre. Polimerizzare componenti di di basso peso molecolare sulle fibre. Funzionalizzazione con molecole che impartiscono proprietà specifiche (idrofobicità, gruppi acidi etc )

11 SP2: Effective Fibre based Packaging. SSCCP. Modificazioni enzimatiche con laccasi Sistema laccasi/nanofiltered lignin per l aumento della resistenza a umido delle fibre lignocellulosiche. Cross-linking tra le le fibre per aumento resistenza a secco Proprietà di di compressione SCT /creep Proprietà di di delaminazione.

12 SP2: Trattamenti con laccasi per aumentare la resistenza a umido di linerboard Effect of Laccase-nanofiltered lignin system (L-NFLS) on different pulps Wet tensile strength index versus reference pulp (%) Ref testliner Laccase testliner L-NFLS testliner Ref. kraftliner Laccase kraftliner L-NFLS kraftliner Ref. CTMP Laccase CTMP L-NFLS CTMP

13 SP2: Effective Fibre based Packaging. SSCCP_ Modificazioni enzimatiche con laccasi SIZE EXCLUSION CHROMATOGRAPHY Laccase treatment of Kraft fiber vs. Control A 280 High MW laccase Low MW Control Minutes

14 SP2: Effective Fibre based Packaging. SSCCP. Modificazioni enzimatiche con laccasi

15 SP2: Effective Fibre based Packaging. SSCCP. Modificazioni enzimatiche con laccasi Test liner Stress relaxation curve-mean values TIME (S) LACCASE CONTROL LACCASE + B.LIQUOR.

16 SP3: Fibre based Composite Films SP3: Fibre based Composite Films Materiali compositi innovativi: nano-particelle, nano-fibre e matrici polimeriche da da fonti rinnovabili. Film monostrato con: -- Proprietà barriera -Permeabilità selettiva -Sviluppo di di modelli matematici per la la permeabilità ai ai gas di di micro e nano-compositi. -Protezione termica -Migliore resistenza meccanica e migliori proprietà ottiche

17 SP4: Protective Coatings Sviluppo di nuove tecnologie di patinatura e stampa innovativa basati su biopolimeri, polimeri ibridi (inorganici-organici) e nanocompositi (es. montmorilonite) modificati chimicamente. Inchiostri protettivi per stampa flexo, offset, ink-jet (riciclabilità) Polimeri intelligenti (umidità, temperatura, ph) Microincapsulazione (per funzionalizzare la superficie). Per ottenere imballaggi protettivi e intelligenti (Proprietà barriera e di resistenza meccanica, proprietà antimicrobiche).

18 SUSTAINPACK: eventi pubblici previsti Stoccolma, ottobre Strategic conference Milano, dicembre 2005/gennaio 2006 SSCCP in collaborazione con Comieco, Workshop New developments in the packaging industry