Sviluppo di nuove formulazioni a base di polipropilene ultra clear per il food packaging = Development of new ultra clear polypropylene formulations for food packaging

La trasparenza è una caratteristica essenziale nel food packaging, in quanto permette al consumatore di valutare visivamente la qualità e la freschezza dei prodotti alimentari. Il polipropilene, nonostante le sue eccellenti proprietà meccaniche, termiche e chimiche, presenta una naturale opacità che ne limita il suo utilizzo per la produzione di imballaggi alimentari trasparenti. Questa tesi, realizzata in collaborazione con l'azienda Arcoplastica srl, si è posta l'obiettivo di sviluppare nuove formulazioni a base di polipropilene ultra clear per migliorare la trasparenza delle vaschette destinate al packaging alimentare. Il lavoro si è concentrato sulla progettazione di una foglia piana multistrato coestrusa, costituita da polipropilene ed etilene-vinile-alcol (PP-EVOH-PP), destinata alla termoformatura di vaschette per il confezionamento di prodotti lattiero-caseari. Queste vaschette richiedono non solo trasparenza, ma anche proprietà barriera all'ossigeno, resistenza all'urto e una rigidità meccanica adeguata delle pareti, soprattutto in condizioni di refrigerazione (0-4°C). All'interno della struttura multistrato, sono state sviluppate ed analizzate diverse formulazioni di polipropilene ultra clear, ottenute mediante combinazioni di polipropilene omopolimero e polipropilene copolimero random, sia con che senza l'aggiunta di agenti chiarificanti. Inoltre, sono state esplorate formulazioni innovative di polipropilene omopolimero e polipropilene copolimero ad impatto, forniti dall'azienda Braskem, noti per la loro potenziale trasparenza e resistenza agli urti anche a basse temperature. Le formulazioni a base di polipropilene ultra clear sono state caratterizzate sia per le proprietà ottiche, attraverso misurazioni di trasmittanza e haze, sia per le proprietà meccaniche. I risultati ottenuti sono stati successivamente correlati con quelli relativi al grado di cristallinità, determinati mediante tecnica Differential Scanning Calorimetry (DSC). È emerso che l'aumento della concentrazione di polipropilene copolimero random e l'uso di agenti chiarificanti migliorano significativamente la trasparenza delle vaschette. Al contrario, sebbene i polimeri Braskem presentino una trasparenza superiore rispetto ad altri materiali utilizzati da Arcoplastica srl per vaschette destinate al congelamento/surgelazione, non sono risultati ottimali per l'applicazione specifica di questa tesi. Le valutazioni delle proprietà meccaniche hanno ulteriormente indicato che l'uso di agenti chiarificanti consente di mantenere una buona rigidità delle pareti delle vaschette, rendendo questa soluzione la più idonea per l’applicazione considerata. I risultati ottenuti suggeriscono che l'utilizzo di agenti chiarificanti rappresenta quindi la strategia più promettente per migliorare la trasparenza delle vaschette in polipropilene. Questo approccio apre la strada a futuri sviluppi, focalizzati sull'impiego di agenti chiarificanti di ultima generazione o sull'esplorazione di polimeri alternativi, con l'obiettivo di incrementare ulteriormente la trasparenza e ottimizzare i costi di produzione delle vaschette.