Mescole sostenibili con materie prime recuperate da rifiuti

Spesso le cose di uso quotidiano sono talmente comuni che non ci preoccupiamo di conoscere la loro composizione o di sapere dove vanno a finire dopo averle utilizzate. Una volta che sono diventate rifiuti, possono rivelarsi fonte di inquinamento ma anche possibili risorse di materie prime secondarie, dopo un opportuno riciclo

Forse in Italia la situazione non è così drammatica, ma da uno studio del 2017 sulla contaminazione dell’ambiente sembra che l’80-90 % del chewing gum non venga smaltito in modo corretto.

C ’è da chiedersi allora cosa succede alla gomma appiccicata sulla strada (o sulle panchine o sui banchi di scuola) e quale può essere il suo impatto ambientale, partendo dalla considerazione che, secondo uno studio del 2019, essa è globalmente il rifiuto più comune dopo i mozziconi di sigaretta, con ben 250.000 tonnellate all’anno buttate in terra, a fronte di un consu - mo di 560.000 tonnellate, di cui 23.000 in Italia.

IL CICLO DI VITA DI UN CHEWING-GUM

A nche se il chewing gum è per l’appunto chiamato, in italiano, gomma da masticare, pochi probabilmente sanno che, oltre a componenti naturali come zucchero e derivati, aspartame, aromi, esso contiene poliisobutilene (PIB - polimero sintetico), polivinilacetato (PVA - estere) e paraffina (cera), per cui non si tratta di un prodotto biodegradabile, ma bensì inquinante.

Q uando lo si getta per terra, diventa tutt’uno con la strada fondendosi e risulta quasi impossibile da rimuovere. Il costo per la rimozione è 10 volte superiore a quello impiegato per la sua produzione poiché, per pulire la strada o il marciapiede, bisogna ricorrere a sostanze chimiche e disinfettanti, ma soprattutto a un potente getto d’acqua che in parte lo polverizza: la conseguenza è che tutto questo finisce nel tombino più vicino e quindi nelle acque reflue, contaminando ogni cosa che trova, per disperdersi nei mari, nei pesci e per finire da ultimo sulla nostra tavola.

L’unica soluzione per evitare l’inquinamento causato dal chewing gum è quella di riciclarlo, per dargli nuova vita come materia prima secondaria, così come si può fare con l’olio da frittura e i gusci di uova: questi tre prodotti sono stati scelti da un gruppo di studio dell’università di Tor Vergata, che ha trovato il modo di utilizzarli per realizzare una mescola di gomma sostenibile, in accordo con i concetti di economia circolare e di gomma ecocompatibile.

Gomma E Sostenibilit

L a gomma più conosciuta è senz’altro la gomma naturale, ottenuta dalla pianta Hevea Brasiliensis, che si è portati a credere che sia, come elastomero da fonte rinnovabile, del tutto eco-sostenibile: non è così, poiché si ottiene con vaste piantagioni in aree subtropicali a spese degli ecosistemi esistenti. Se d’altro canto ci si rivolge alle tradizionali gomme sintetiche (SBR, NBR, EPDM), queste sono di origine petrolchimica, quindi fossile, e di conseguenza non sono né rinnovabili né eco-sostenibili, tanto più che le relative mescole presentano componenti (cariche, olio, plastificanti, acceleranti, antiossidanti) di analoghe caratteristiche ambientali.

La soluzione per ottenere una mescola sostenibile può consistere nell’utilizzare materie prime secondarie, ottenute da rifiuti e riciclo, posto che ne sia assicurata la disponibilità commerciale. È quindi necessario verificare come potenziali materie prime secondarie si prestino allo scopo, analizzando sia la loro provenienza e composizione sia i processi necessari per renderle idonee alla produzione di mescole sostenibili.

GOMMA OTTENUTA

DA CHEWING GUM

S i parte da chewing gum commerciali dai quali, dopo masticazione per almeno un’ora, lavaggio in acqua distillata ed essiccazione in forno, si ottiene un campione di rifiuto, da cui si estraggono i principali componenti di base con immersione in solvente (per dis -

Composizione Delle Mescole

solvere il polivinilacetato) e si raccolgono i componenti estratti come materiale non dissolto. Il lungo processo comprende successivi trattamenti in esano, alle fine dei quali si ottiene finalmente un campione di gomma

WCG (Waste Chewing Gum) da utilizzare per la mescola sostenibile.

CARICA OTTENUTA DA

GUSCI DI UOVA

Fra le tante cariche naturali di scarto disponibili (lolla di riso, amido di granoturco, gusci di mandorle) si sono scelti i gusci di uova, che vengono lavati in acqua distillata e macinati grossolanamente, per poi essere immersi in una soluzione di idrossido di sodio per rimuovere i componenti organici. La polvere fine di carbonato di calcio così ottenuta viene ancora lavata in acqua distillata ed essiccata in forno.

OLIO OTTENUTO DA FRITTURA

DI PATATINE

Q uesto olio mostra un comportamento reologico molto simile ai tradizionali oli minerali impiegati nelle mescole di gomma, senza influenzare sensibilmente la cinetica di vulcanizzazione e offrendo analoghe proprietà meccaniche negli articoli prodotti.

Mescole Prodotte Con Le Materie Prime Secondarie Esaminate

Le formulazioni adottate sono riportate in Tabella 1 e la loro caratterizzazione comprende:

- a nalisi RPA;

- p roprietà di vulcanizzazione;

- p rove tensili uniassiali;

- p roprietà viscoelastiche;

- forza di autoadesione.

PROPRIETÀ REOLOGICHE, CINETICA

DI VULCANIZZAZIONE E PROPRIETÀ MECCANICHE DELLE MESCOLE PRODOTTE

Per quanto riguarda la reologia, entrambe le mescole presentano un comportamento pseudo-plastico, con la viscosità che diminuisce all’aumentare della frequenza, poiché gli elastomeri possono essere considerati liquidi molto viscosi: i valori della mescola EPDM sono più alti rispetto alla mescola EPDM-WCG, in cui si manifesta l’effetto plastificante di WCG. L e caratteristiche di vulcanizzazione della mescola EPDM-WCG (Tabella 2) mostrano valori più bassi di torque massimo e minimo, per il motivo che la quantità di EPDM, ossia del componente elastomerico del reticolo, è presente in quantità minore e che il componente WCG non partecipa at -