CATAS

L’APPROCCIO “INTEGRATO” AI NUOVI MATERIALI

IL “NUOVO” CI ATTRAE SEMPRE. QUEST’AGGETTIVO, INFATTI, RACCHIUDE DENTRO DI SÉ UNO SCRIGNO DI GEMME PREZIOSE E STIMOLANTI CHE SI CHIAMANO CURIOSITÀ, SCOPERTA, VOGLIA DI QUALCOSA DI GIOVANE, DI MIGLIORE.

L’entusiasmo, la nostra voglia di cambiare e di innovare ci predispongono quasi sempre ad accogliere favorevolmente le novità o, nel caso specifico, i nuovi materiali. Ed è forse giusto partire con un approccio positivo anche per riconoscere gli sforzi di chi si è impegnato e si impegna per innovare materiali cercando nuove idee, nuovi stimoli, nuove applicazioni: non è infatti facile abbandonare la strada maestra, quella del “è sempre andata bene così”, per cercare nuovi percorsi e nuove mete. Con queste brevi note non vogliamo certamente intaccare la “fama” del nuovo, ma semplicemente discutere su quello che può rappresentare uno strumento di approccio razionale ed efficace alla novità. Si tratta in sostanza di quello che nel titolo è stato definito come l’“approccio integrato”. Ma cosa significa l’aggettivo integrato? Il termine si riferisce sostanzialmente alla fusione di vari elementi che contribuiscono all’obbiettivo che ci si è prefissato, nel nostro caso semplicemente la valutazione dell’efficacia di un nuovo materiale per quelle che sono le nostre esigenze. Nel panorama attuale l’approccio integrato potrebbe dunque apparire come un tetraedro, o almeno ce lo immaginiamo così, un solido formato da quattro facce distinte, ciascuna delle quali rappresenta un parametro, un aspetto da valutare per il nuovo materiale considerato. Proviamo allora a fare un altro passaggio: che cosa rappresentano queste quattro facce nell’attuale congiuntura di mercato? Beh, nella prima potremmo senz’altro collocare l’impatto ambientale o la sostenibilità, un tema di assoluta attualità e per certi versi prioritario anche per il mondo della ricerca e dell’innovazione. La seconda faccia – un poco collegata alla prima ma non sovrapponibile – è dedicata all’irrinunciabile tema della sicurezza, un altro pilastro fondante per affrontare il mercato attuale e per il futuro. La terza faccia è certamente quella delle prestazioni, che si collegano anche alla durata del prodotto che sarà poi realizzato con quel materiale e che, al di là di tutto, contribuirà forse più delle altre al successo dello stesso, essendo un parametro con il quale l’utente finale si confronta quotidianamente. L’ultima faccia di questo immaginario tetraedro è riservata al mercato, ovvero ai costi, al posizionamento, alle modalità di proposizione e ai vantaggi anche in termini di immagine e di marketing che il nuovo materiale ci può offrire. Facciamo un paio di esempi e cerchiamo quindi di applicare questo approccio integrato a casi reali. I BIO MATERIALI

Il prefisso “bio” è oggi molto ricorrente nella descrizione o nella denominazione di un nuovo prodotto: da un punto di vista etimologico, questo termine deriva dal greco βίος ed è evidentemente legato al concetto del vivere, di vita o di essere vivente. I biomateriali – come le plastiche, gli adesivi o le vernici – sono prodotti che derivano da fonti biologiche che vengono normalmente chiamate “biomasse”. Dalla definizione di biomasse si escludono evidentemente tutte le sostanze che provengono da formazioni geologiche o comunque fossilizzate, come il carbone e il petrolio. Esempi di biomasse sono quindi le piante, gli alberi, le alghe, gli organismi animali e i microrganismi. Per vari motivi legati alla disponibilità, alle prestazioni

e anche ai costi, vengono attualmente definiti come biomateriali anche quelli non costituiti al 100 per cento da derivati da biomasse. In effetti non esistono regole certe e univoche su questa definizione, ma la tendenza è quella di chiamare biomateriali quelli che contengono almeno una certa percentuale di materie prime di origine biologica. Solitamente questa percentuale minima è nell’intorno del 25 per cento (fonte CEN TC249/WG17 Biopolimeri). Una bio-plastica potrebbe dunque essere un materiale ancora costituito principalmente da derivati del petrolio, miscelati tuttavia con una certa percentuale di sostanze prodotte con materie prime di origine biologica. È altresì importante sottolineare che un prodotto a base bio (o bio-based, all’inglese) deriva sì da biomasse, ma le stesse sono state comunque sottoposte a trattamenti chimici e fisici, anche molto complessi, per arrivare al prodotto finito (plastica, vernice, eccetera). Si tratta pertanto quasi sempre di un prodotto di “sintesi”, con la differenza che gli ingredienti di partenza provengono dalla natura anziché dal petrolio. Esaminiamo dunque questo nuovo bio-materiale guardando alle quattro facce del nostro immaginario tetraedro: sulla sostenibilità dovremmo esserci, in quanto le materie prime di origine biologica sono rinnovabili, a differenza di quelle derivanti dall’industria petrolchimica. Sarebbe comunque utile disporre di qualche dato, di qualche numero per valutare oggettivamente quanto meno una differenza di impatto rispetto a un prodotto tradizionale. Gli studi sul ciclo di vita (LCA) – ovvero gli impatti ambientali

THE "INTEGRATED" APPROACH TO NEW MATERIALS

■■ The "new" always attracts us. This adjective, in fact, contains within itself a treasure chest of precious and stimulating gems that are called curiosity, discovery, desire for something young, something better.

The enthusiasm, our desire to change and innovate almost always predispose us to welcome news or, in this specific case, new materials. And it is perhaps right to start with a positive approach also to recognize the efforts of those who have committed and are committed to innovating materials by looking for new ideas, new stimuli, new applications: it is not easy to abandon the main road, that of "has always gone good like this ", to look for new paths and new destinations. With these brief notes we certainly do not want to undermine the "fame" of the new, but simply discuss what can represent a tool for a rational and effective approach to novelty. In essence, this is what the title defines as the "integrated approach". But what does the integrated adjective mean? The term basically refers to the fusion of various elements that contribute to the goal that has been set for us, in our case simply the evaluation of the effectiveness of a new material for what our needs are. In the current panorama, the integrated approach could therefore appear as a tetrahedron, or at least we imagine it like this, a solid formed by four distinct faces, each of which represents a parameter, an aspect to be evaluated for the new material considered. So let's try to make another passage: what do these four faces represent in the current market situation? Well, in the first we could certainly place the environmental impact or sustainability, a topical issue and in some ways a priority also for the world of research and innovation. The second side - a little connected to the first but not superimposable - is dedicated to the indispensable issue of safety, another fundamental pillar for facing the current market and for the future. The third aspect is certainly that of performance, which is also linked to the duration of the product that will then be made with that material and which, beyond all, will perhaps contribute more than the others to its success, being a parameter with which the end user is confronted daily.

di un materiale dalla “culla alla tomba” (misurati secondo normative internazionalmente riconosciute) – sono certamente il riferimento essenziale su cui concentrarsi in questi casi. In riferimento alla sicurezza non è invece implicito che un materiale bio-based sia anche bio-friendly, ovvero sicuro. In funzione della loro composizione chimica, degli additivi e degli altri eventuali ingredienti (solventi, plastificanti eccetera), i prodotti “bio” devono comunque essere soggetti a determinate attenzioni per stabilirne l’effettiva sicurezza, esattamente come accade per i prodotti sintetici più tradizionali; anche in questo caso qualche informazione oggettiva e basata sulle “regole” vigenti sarebbe dunque sicuramente auspicabile. L’aspetto delle prestazioni è facilmente gestibile, in quanto il settore del mobile è regolato da un panorama normativo molto ampio, per cui valutazioni di conformità o confronti con materiali tradizionali sono dunque facilmente ottenibili. L’ultima faccia del tetraedro riguarda sostanzialmente la politica aziendale che, raccogliendo anche i riscontri oggettivi che emergono dall’approccio integrato, può decidere le proprie strategie di mercato in funzione dell’introduzione di un’ipotetica “bio-novità”.

I MATERIALI DA RICICLO

Anche per questi materiali l’aspetto ambientale rappresenta il fulcro della loro proposizione al mercato e tutte le considerazioni già espresse per i bio-derivati valgono anche in questo caso. I materiali dichiarati realizzati con materie prime riciclate possono comunque contenerne percentuali variabili in funzione delle prestazioni che si desiderano raggiungere. Ad esempio, la quantità di materiale di riciclo in una plastica o in un pannello può non essere sempre il 100 per cento. Il rapporto tra la quantità di “materie prime seconde” e la quantità di materiale “vergine” è infatti spesso bilanciata per ottenere un materiale con proprietà adeguate alle richieste del mercato. Così la loro sicurezza va considerata tenendo a mente che prodotti del passato, oggi riciclati, possono teoricamente contenere sostanze attualmente bandite o comunque soggette a restrizioni.

Nelle due foto in alto, il laboratorio mobili. Nella foto a destra, le prove al fuoco. Nella pagina a destra in alto, le misurazioni emissioni formaldeide e le prove di invecchiamento. Nelle foto centrali, il laboratorio chimico.

L’oggettivazione di questi parametri, nell’approccio integrato che abbiamo ripetutamente menzionato in quest’articolo, è sicuramente lo strumento per prendere le decisioni che ci competono anche in riferimento ai neo-materiali provenienti da materie prime riciclate. APPROCCIO INTEGRATO E MISURA

Concludiamo quindi ritornando al concetto di “misura” citato più volte in questo articolo: anche per l’approccio integrato alla valutazione di un nuovo materiale la misura rappresenta dunque il riferimento su cui appoggiarci. Per la prima faccia del nostro tetraedro utilizziamo o strumento del Life Cycle Assessment, con le eventuali, conseguenti e possibili dichiarazioni o certificazioni. Per la sicurezza i riferimenti non mancano: il panorama legislativo e normativo è ben definito e si può agevolmente disporre di strumenti specifici per “misurare” e attestare la sicurezza delle varie tipologie di materiali, riferendoli anche all’eventuale Paese di destinazione. Le prestazioni dei materiali impiegati nell’arredo, la terza faccia del nostro tetraedro, sono oramai ben definite e, come abbiamo già ricordato, dispongono di un panorama normativo assai ricco di metodi di prova e di requisiti minimi. L’ultima faccia è quella del mercato, che può disporre di strumenti di analisi e di previsione ben collaudati. Ci rendiamo conto di non avervi offerto nulla di nuovo in queste righe: gli operatori del settore sono certamente a conoscenza, anche in modo dettagliato, di tutto ciò a cui abbiamo fatto riferimento. Talvolta, però, una nota, uno scritto che metta in ordine idee e concetti può rivelarsi un utile momento di riflessione che ci aiuta a fare il punto, a ristabilire le priorità. Questo è l’obiettivo che si siamo proposti di raggiungere con questo breve articolo, fornire semplicemente un assaggio, una sintetica base per sviluppare – ciascuno con i propri obiettivi e il proprio progetto – un approccio razionale (integrato) ai nuovi materiali.

The last face of this imaginary tetrahedron is reserved for the market, or rather for costs, positioning, methods of proposition and the advantages also in terms of image and marketing that the new material can offer us. Let's take a couple of examples and then try to apply this integrated approach to real cases. THE BIO MATERIALS

The prefix "bio" is very common today in the description or naming of a new product: from an etymological point of view, this term derives from the Greek βίος and is evidently linked to the concept of living, of life or of living being. Biomaterials - such as plastics, adhesives or paints are products that derive from biological sources which are normally called "biomass". The definition of biomass clearly excludes all substances that come from geological or in any case fossilized formations, such as coal and oil. Examples of biomass are therefore plants, trees, algae, animal organisms and microorganisms. For various reasons related to availability, performance and also costs, even those not made up 100% of biomass derivatives are currently defined as biomaterials. In fact, there are no certain and univocal rules on this definition, but the tendency is to call biomaterials those that contain at least a certain percentage of raw materials of biological origin. Usually this minimum percentage is around 25 percent (source CEN TC249 / WG17 Biopolymers). A bio-plastic could therefore be a material still made up mainly of petroleum derivatives, however mixed with a certain percentage of substances produced with raw materials of biological origin. It is also important to underline that a bio-based product (or bio-based, in English) derives from biomass, but the same have been subjected to chemical and physical treatments, even very complex ones, to arrive at the finished product (plastic, paint, etc.). It is therefore almost always a "synthesis" product, with the difference that the starting ingredients come from nature rather than from petroleum. So let's examine this new bio-material by looking at the four faces of our imaginary tetrahedron: we should be on sustainability, since raw materials of biological origin are renewable, unlike those deriving from the petrochemical industry. However, it would be useful to have some data, some numbers to objectively evaluate at least a difference in impact compared to a traditional product. Life cycle studies (LCA) - that is the environmental impacts of a material from "cradle to grave" (measured according to internationally recognized standards) - are certainly the essential reference on which to focus in these cases. With regard to safety, however, it is not implied that a bio-based material is also bio-friendly, i.e. safe. Depending on their chemical composition, additives and any other ingredients (solvents, plasticizers, etc.), "organic" products must still be subject to certain attention to establish their effective safety, exactly as happens for more traditional synthetic products; also in this case some objective information based on the "rules" in force would therefore certainly be desirable. The performance aspect is easily manageable, as the furniture sector is governed by a very broad regulatory landscape, so conformity assessments or comparisons with traditional materials are therefore easily obtainable. The last face of the tetrahedron basically concerns the company policy which, also collecting the objective findings that emerge from the integrated approach, can decide its own market strategies based on the introduction of a hypothetical "bio-novelty".

THE MATERIALS FROM RECYCLE

Also for these materials the environmental aspect represents the fulcrum of their proposition to the market and all the considerations already expressed for bio-derivatives also apply in this case. The declared materials made with recycled raw materials may in any case contain variable percentages depending on the performance to be achieved. For example, the amount of recycled material in a plastic or panel may not always be 100 percent. The relationship between the quantity of "secondary raw materials" and the quantity of "virgin" material is in fact often balanced to obtain a material with properties suitable for market demands. So their safety must be considered bearing in mind that products of the past, now recycled, can theoretically contain substances currently banned or in any case subject to restrictions. The objectification of these parameters, in the integrated approach that we have repeatedly mentioned in this article, is certainly the tool for making the decisions that compete with us also in reference to neo-materials from recycled raw materials. INTEGRATED APPROACH AND MEASUREMENT

We therefore conclude by returning to the concept of "measure" mentioned several times in this article: also for the integrated approach to the evaluation of a new material, the measure therefore represents the reference on which to rely. For the first face of our tetrahedron we use the Life Cycle Assessment tool, with any consequent and possible declarations or certifications. There is no shortage of references for safety: the legislative and regulatory landscape is well defined and you can easily have specific tools to "measure" and certify the safety of the various types of materials, also referring them to any country of destination. The performance of the materials used in the furniture, the third face of our tetrahedron, are now well defined and, as we have already mentioned, have a regulatory landscape very rich in test methods and minimum requirements. The last face is that of the market, which can use welltested analysis and forecasting tools. We realize that we have not offered you anything new in these lines: the operators of the sector are certainly aware, even in detail, of everything we have referred to. Sometimes, however, a note, a piece of writing that puts ideas and concepts in order can prove to be a useful moment of reflection that helps us to take stock, to re-establish priorities. This is the goal that we set out to achieve with this short article, simply providing a taste, a synthetic basis for developing - each with their own goals and their own project - a rational (integrated) approach to new materials.

Nella foto in alto a sinistra, il laboratorio meccanico. Nella foto in alto, le prove sedie. Nella foto a sinistra, le prove in nebbia salina.

cover componentiL’INDUSTRIA DEL MOBILE