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Liquid Wood

Un estratto del lavoro di ricerca finale del Corso di Nanotecnologie e materiali funzionali per il design – Politecnico di Milano.
Di Sabina Veronica Fontanarosa, Silvia Maria Gualini, Elena Ghittori, Anna De Mezzo

 

Il legno liquido è un biopolimero composito termoplastico che viene prodotto a partire da sostanze derivate dal legno. Un materiale ancora poco conosciuto che tuttavia si propone come un valido sostituto dei polimeri termoplastici ad alto impatto ambientale.

Nella nostra ricerca abbiamo voluto approfondire le conoscenze sul legno liquido riguardo alla composizione, alla classificazione, alle caratteristiche tecniche, fisiche e percettive, indagando anche le diverse accezioni della denominazione di “legno liquido” e materiali affini.
In una seconda parte della ricerca abbiamo analizzato gli attuali utilizzi di questo materiale, i prodotti finora realizzati e le aziende che lo stanno sperimentando, in una chiave di lettura volta a capire cosa ci si aspetta da questo materiale e quale sarà il suo futuro.eco pump

Il materiale

Il legno liquido è una bioplastica composita ottenuta da tre componenti naturali: lignina, cellulosa e fibre di lino, canapa o altre piante, con l’aggiunta di additivi naturali.

Questo materiale è stato sviluppato dalla società tedesca TECNARO®, in collaborazione con il Fraunhofer Institute for Chemical Technology. Il nome commerciale con cui viene prodotto dalla TECNARO®  è ARBOFORM® o ARBOBLEND® ed esso stesso ne suggerisce la natura (arbor dal latino albero).

Il legno liquido è caratterizzato dalla composizione, l’odore ed il colore simili al legno, e possiede proprietà meccaniche e fisiche che si collocano, come valori, fra quelle del legno, dei compositi tradizionali e dei polimeri; infine, può essere processato come un polimero termoplastico, caratteristica da cui proviene la denominazione “liquido”.

La definizione di questo materiale unisce i concetti di biopolimero, di composito e di materiali naturali derivati dal legno.

Come biopolimero fa parte dei “biobased polymers”, ovvero polimeri basati su materie prime rinnovabili, nella fattispecie è di tipo estratto da materiale naturale, ed è anche biodegradabile al 100%. La classificazione come composito deriva invece dalla coesistenza nel materiale di una fase continua, costituita da lignina e cellulosa, e una dispersa, ovvero le fibre vegetali.

Per quanto invece riguarda le sostanze da cui proviene il materiale, queste sono le stesse di cui è costituito il legno: lignina e cellulosa, con l’aggiunta di fibre di canapa o lino e di addditivi naturali. Infatti qualsiasi tipo di legno è costituito da tre sostanze polimeriche naturali, che sono oltre alla cellulosa (circa 45%) e alla lignina (circa 23%), anche l’emicellulosa (circa 30%).

Cellulosa ed emicellulosa costituiscono le fibre, mentre la lignina è l’interfibra che le tiene unite. La cellulosa è uno dei più importanti polisaccaridi, la lignina invece è un pesante e complesso polimero organico costituito principalmente da composti fenolici. Dopo i polisacccaridi la lignina è il polimero organico più abbondante nel mondo vegetale.

Come dice il nome è la sostanza che rende legnose le piante che ne contengono in gran quantità ed ha la funzione di tenere insieme le catene più o meno ramificate di emicellulose, favorendone l’organizzazione in fibrille. In questo modo conferisce compattezza e resistenza alla pianta.

La lignina è anche conosciuta come materiale incrostante, poiché ricopre le fibre. Per estrarre la cellulosa dunque viene in primo luogo attaccata e dissolta la lignina per separarne l’olocellulosa,da cui verrà poi estratta la cellulosa e l’emicellulosa.

Le caratteristiche che eredita ARBOFORM® dal legno sono le propietà di isolamento termico ed elettrico, le buone proprietà acustiche, e, a seconda della composizione, il colore e l’odore.

Essendo il legno liquido una miscela con la presenza di fibre  “disordinate”, al contrario del legno naturale è un materiale isotropo.

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