Plastificanti Da Fonti Rinnovabili

Today, we live in an era called "the age of plastic". The production of plastic has undergone an exponential growth in recent decades, reaching about 350 tons per year. Despite the numerous advantages of plastic materials, such as durability, flexibility and low cost, there is scientific evidence demonstrating how the production and use of plastic in so large quantities causes serious damage to the environment which is mainly identified as pollution of the environment, air and seas. But what is "Plastic"? Many common molecules, for example water, acetone and ethanol, have a low molecular weight. "Plastics", on the other hand, show very large molecular weights and are called polymers, a word of Greek origin composed of "polys" which means many and "meros" which means unity. We tend to be wary of the unfamiliar, but some of our favourite natural objects are made of polymers. In the first part of this thesis the main characteristics of polymeric materials are described, starting from their history, continuing with a description of their synthesis up to the study of their morphology and mechanical and physical properties. Currently most of the plastic is produced from non-renewable fossil sources and this exploitation causes enormous damage to the environment and an enormous emission of CO2 into the atmosphere, which aggravates the greenhouse effect of our planet, contributing significantly to the warming of our planet. For these reasons, the world is getting closer and closer to the idea of ​​exploiting renewable resources, in particular biomass, for the production of plastic materials. The second part of the thesis describes the advantages and disadvantages of using biomass, focusing on the main macromolecules used in biorefineries. The latter are described in detail by differentiating the different types of possible processes: thermochemical, biological and physical. The focus of this work is developed in the last two chapters. The focus shifts more specifically to the damage caused by the production and waste of plastic, proposing methods to allow the serious environmental situation to return in the coming years. Among these methods emerges the development of bioplastics. However, the search for more sustainable solutions that can replace petrochemical resources must go beyond the mere problem of synthesizing bio-based polymers. In fact, today's plastics are made up of numerous additives, including plasticizers. These additives must also come from renewable resources to be able to consider the bio-based material. For this reason, two new entirely bio-based molecules to be used as plasticizers are analysed starting from the sources of origin, continuing with their synthesis and concluding with the analysis of the properties that they can give to a hypothetical plastic material.

Oggi viviamo in un’era che viene definita “L’età della plastica”. La produzione di plastica ha subito una crescita esponenziale negli ultimi decenni, raggiungendo circa 350 tonnellate all’anno. Nonostante i numerosi vantaggi dei materiali plastici, come la durabilità, la flessibilità ed il basso costo, esistono evidenze scientifiche che dimostrano come la produzione e l’utilizzo di plastica in queste quantità provochino gravi danni all’ambiente che si identificano principalmente come inquinamento dell’aria e dei mari. Ma cos’è la “Plastica”? Molte molecole comuni, per esempio di acqua, acetone e alcol, presentano un basso peso molecolare. Quelle della normalmente definita “plastica”, hanno invece pesi molecolari molto grandi e sono dette polimeri, parola di origine greca composta da “polys” che significa molti e “meros” che significa unità. Tendiamo a diffidare di ciò che non ci è familiare, ma alcuni dei nostri oggetti naturali preferiti sono fatti di polimeri. Nella prima parte di questo elaborato di tesi sono descritte le principali caratteristiche dei materiali polimerici, partendo dalla loro storia, proseguendo con una descrizione della loro sintesi fino ad arrivare allo studio della loro morfologia e delle proprietà meccaniche e fisiche. Attualmente la maggior parte della plastica viene prodotta a partire da fonti fossili non rinnovabili e tale sfruttamento provoca enormi danni all’ambiente ed un’enorme emissione di CO2 in atmosfera, che aggrava l’effetto serra del nostro pianeta, contribuendo significativamente al riscaldamento del nostro pianeta. Per questi motivi il mondo si sta sempre più avvicinando all’idea dello sfruttamento di risorse rinnovabili, in particolare delle biomasse, per la produzione di materiali plastici. Nella seconda parte dell’elaborato sono descritti vantaggi e svantaggi dell’utilizzo della biomassa, ponendo l’attenzione sulle principali macromolecole utilizzate nelle bioraffinerie. Queste ultime vengono descritte nel dettaglio differenziando i diversi tipi di processi possibili: termochimici, biologici e fisici. Il focus di questo lavoro è sviluppato negli ultimi due capitoli. L’attenzione si sposta più nello specifico sui danni causati dalla produzione e dallo spreco di plastica, proponendo metodi per permettere alla grave situazione ambientale di rientrare nei prossimi anni. Tra questi metodi emerge lo sviluppo di bioplastiche. Tuttavia, la ricerca di soluzioni più sostenibili che possano sostituire le risorse petrolchimiche deve andare oltre il solo problema di sintetizzare polimeri bio-based. Infatti le plastiche di oggi sono costituite da numerosi additivi, tra i quali i plastificanti. Anche questi additivi devono provenire da risorse rinnovabili per poter considerare il materiale bio-based. Per questo motivo, due nuove molecole interamente bio-based da utilizzare come plastificanti sono analizzate a partire dalle fonti di provenienza, continuando con la loro sintesi e concludendo con l’analisi delle proprietà che esse possono conferire ad un ipotetico materiale plastico.