2016-17 Carta da scarti vegetali
Nel corso dell’anno scolastico 2016/2017 la classe 4° dell’indirizzo di Chimica, Materiali e Biotecnologie articolazione Chimica e Materiali ha svolto una settimana di lavoro, dal 20 al 26 Febbraio, volta allo sviluppo dell’area di progetto.
Il tema scelto è stato l’estrazione di cellulosa da fondi di scarti vegetali. Questa cellulosa è stata poi utilizzata per produrre fogli di carta.
Si è deciso di sviluppare questa tematica in quanto l’idea di produrre carta da scarti vegetali risulta particolarmente interessante in quanto, oltre che ad essere un’idea innovativa, è particolarmente ecologica e quindi rispettosa delle esigenze dell’ambiente.
L'attività si è suddivisa in tre parti:
- Ricerca e stesura dell’approfondimento riguardante la carta e il processo Kraft
- Parte sperimentale
- Stesura della relazione
L'area di progetto è stata ideata in collaborazione con la cartiera Favini.
Ci si è affidati alla loro esperienza per ottenere fondamentali consigli per raggiungere gli obiettivi prefissati. Si è svolta una visita guidata all’interno del complesso industriale, e dopo aver visto da vicino la produzione della carta, la scuola ha ricevuto una fornitura di cellulosa pura, la quale è stata utile durante l’area di progetto come campione standard di riferimento della cellulosa e come ulteriore materia prima durante lo stampaggio dei fogli.
Per quanto riguarda l'attività sperimentale, si è deciso di provare a realizzare della carta in maniera diversa e del tutto nuova, a partire da bucce, ricci e foglie di castagno, quindi da prodotti di scarto, per estrarre la cellulosa, al fine di lavorarla per realizzare la carta.
Durante la fase di ricerca sono state verificate la realizzabilità del progetto e la fondatezza delle ipotesi. L'obiettivo era quello di commercializzare questa idea e renderla così effettivamente un’alternativa alle tradizionali procedure di produzione delle attuali cartiere. Dopo essere riusciti ad ottenere la cellulosa e a produrre fogli di carta veri e propri, è stata ideata una ipotetica struttura industriale, teorizzando un impianto di produzione da collocare sul territorio per promuovere uno sviluppo economico locale equo e sostenibile.
La materia prima è stata trattata mediante un metodo Kraft modificato per ottenere cellulosa, sbiancata poi con ipoclorito.
Miscelando la cellulosa così ottenuta alla cellulosa pura fornita da Favini, si è proceduto con la formazione di fogli di carta, con l'utilizzo di setacci e feltri come strumenti e supporti. Sul foglio così ottenuto si spruzza dell'amido, per consentire la possibilità di scrivere senza sbavature.
Per conferire alla carta proprietà diverse da quella comune, sono stati estratti aromi e coloranti da specie vegetali.
Gli aromi estratti sono stati i seguenti:
- aroma dei bergamotti di Cannero Riviera.
- Aroma di limone (limonene)
Da matrici vegetali sono invece stati estratti i seguenti coloranti:
- Colorante dal caffè
- Colorante da foglie di edera
- Colorante dal curry
- Colorante dalla curcuma
- Colorante dalle castagne
Gli aromi e i coloranti non sono solamente stati estratti da matrici vegetali, ma sono stati anche sintetizzati in laboratorio e caratterizzati. In particolare sono state svolte le seguenti sintesi chimiche:
- Acetato di butile
- Eosina
- Fluoresceina
- Iononi
- Indaco
Sono poi state effettuate alcune analisi chimiche. La determinazione dei metalli è stata effettuata tramite analisi in assorbimento atomico (AA) sia utilizzando il metodo classico, sia utilizzando il fornetto di grafite.
I dati riportati nella seguente tabella sono relativi ad analisi condotte solo sulla cellulosa fornitaci dall’azienda Favini, la quale è estratta dall’eucalipto.
Sulla carta, sono invece state eseguite le analisi di grammatura e ceneri, con i seguenti risultati:
Classe 4CBM
Airoldi Barbara
Bicelli Federica
Boscarino Andrea
Carati Riccardo
Coradin Davide
Costa Jairo Francesco
Effigiati Alessio
Fattalini Marco
Festa Sofia
Korchi Zineb
Mazzoni Simone