Materie plastiche composite in fibra completamente riciclabili per l’economia circolare

Un nastro UD con ®Dyneema – fibre di polietilene e una matrice di polietilene

L’inquinamento da plastica è un problema globale urgente. L’UE sta lavorando attivamente per trasformare l’industria della plastica in un’economia circolare per la neutralità climatica. Il progetto All-Polymer mirava a sviluppare prodotti in plastica rinforzata con fibre completamente riciclabili utilizzando innovativi nastri termoplastici unidirezionali rinforzati con fibre di plastica (nastri UD).

Il progetto All-Polymer si è concentrato sul miglioramento della plastica secondaria con nastri UD, consentendo la creazione di prodotti in plastica completamente riciclabili. A+ Composites GmbH ha fornito una gamma di nastri in plastica rinforzata con fibre, incluso un eccezionale nastro UD realizzato interamente con fibre e matrice di polietilene. Il progetto ha collaborato con le università di Coblenza e Kaiserslautern per condurre studi sui materiali e sulla sostenibilità, garantendo un approccio olistico.

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Durante il progetto All-Polymer, sono stati sviluppati prototipi in tre settori chiave: imballaggio, edilizia e automobilistico.

Infinex Holding GmbHattraverso la sua controllataInterplast Kunststoffe GmbH ha contribuito con un contenitore dal volume ridotto proveniente dall'industria dell'imballaggio, che può essere piegato per occupare un quinto del suo spazio originale una volta scaricato. L'analisi del ciclo di vita ha rivelato che questi contenitori riutilizzabili sono più vantaggiosi dal punto di vista ecologico rispetto ai contenitori di cartone usa e getta dopo soli 18 cicli.

Hahn Kunststoffe GmbH ha introdotto un prototipo di tavola realizzata interamente in plastica proveniente da rifiuti post-consumo. I nastri UD ne hanno migliorato la resistenza, consentendo una maggiore spaziatura dei supporti e riducendo la necessità di travetti durante l'installazione.

Inoltre, la collaborazione conRöchling Automotive SE , un partner associato del progetto All-Polymer, ha introdotto un approccio innovativo utilizzando nastri UD in polipropilene rinforzato con fibra di vetro su fibre di vetro in polipropilene D-LFT. Questa combinazione ha consentito l'applicazione mirata dei nastri alle aree critiche, con conseguente rafforzamento significativo di quelle regioni specifiche.

L'uso dei nastri UD apre possibilità di posizionamento preciso, migliorando le prestazioni dei componenti. Il potenziale di automazione dei nastri UD semplifica la produzione e ottimizza l'utilizzo delle plastiche composite in fibra riciclabile.

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Il progetto All-Polymer ha ottenuto miglioramenti significativi nei parametri tecnici dei prototipi realizzati con plastica secondaria, aggiungendo con successo valore a questi materiali. Gli sviluppi del processo e dei materiali hanno dimostrato il potenziale per la produzione in serie, non limitata alle applicazioni e ai settori specifici del progetto ma applicabile anche a vari altri prodotti in plastica.

Le tecniche di posa del nastro e di pressatura a caldo hanno consentito l'integrazione dei nastri UD nei processi di produzione in serie con modifiche minime, facilitandone l'uso immediato in molteplici applicazioni che impiegano questa tecnologia.

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Una sezione di nastri UD rinforzati con fibre di plastica su una tavola.

L’analisi del ciclo di vita ha rivelato che le emissioni di CO2 sono principalmente determinate dal consumo di energia durante la produzione. Passando all’elettricità rinnovabile, le emissioni di CO2 del sistema di plastica riutilizzabile possono essere ridotte di un impressionante 93%. Nel loro insieme, i risultati dimostrano che i sistemi di plastica riutilizzabili rigenerabili possono sovraperformare le soluzioni usa e getta convenzionali dopo solo pochi cicli.

I risultati del progetto All-Polymer forniscono una solida base affinché le aziende manifatturiere possano ridurre significativamente il consumo di plastica primaria. Inoltre, la trasferibilità di questi progressi a numerose altre applicazioni dimostra il potenziale del progetto di sbloccare una nuova gamma di prodotti, caratterizzati da efficienza delle risorse e sostenibilità.