Pannelli porosi bio-compositi di

lana e canapaAlessia Patrucco, Claudio Tonin, Franco Ramella Pollone,

Bianchetto Songia Michela e Ravasio Maria Nicoletta.

Da antiche colture materiali e prodotti per il futuro

Macchina per la sfibratura (CNR Imamoter - Assocanapa)

A seconda della destinazione finale ci sono diversi gradi di pulizia e processamento delle fibre

La canapa

Fibra tecnica e canapulo: Pannelli isolantiGeotessilePannelli truciolariLettiere per animaliBiomassa, pellets

Fibra corta con macerazione, cardatura e separazione a secco del canapulo per impieghi tecnici (pannelli di imbottitura oppure carrozzeria per auto)

Fibra lunga con stigliatura per l’impiego di qualità

CANAPA TESSILE(stigliatura)

CANAPA TECNICA(sfibratura)

CANAPA TECNICA OTTENUTA DALLA PIANTA PORTATA A MATURAZIONE E MACERATA IN CAMPO.

La canapa tecnica da valorizzare

Non adatta ad usi tessiliContiene quantità significative di canapulo

- SCARTO ABBANDONATO NEI CAMPI- RIFIUTO SPECIALE- NON E’ ADATTA ALLA COMBUSTIONE

La lana come biomassa di scarto

-Elevato L.O.I. (Limiting Oxygen Index)-La combustione genera zolfo

FIBRA PROTEICA

Edilizia e bio-edilizia: materiali per la coibentazione

Polistirene e lana di vetro o di roccia Materassini di lana Pannelli di canapa

Materiali da fonti non rinnovabili

Materiali da fonti rinnovabili

PROBLEMA CHE NE LIMITA L’IMPIEGO: NON SONO AUTOPORTANTI!

Qual è stata l’idea?

(Chemical retting)Alcali

LA CANAPA IN ALCALI

- Separazione dei fascetti di fibre

- Rigonfiamento

- Miglioramento dell’idrofilia

Cellule cuticolari(scaglie)

Cellule corticali

LA LANA IN ALCALI

Matrice intercellulare ricca in zolfo

(cistina)

Formazione di crosslinks

LantioninaCistina

Alcali

Processo

Le fibre dopo il trattamento vengono lavate, la cheratina idrolizzata viene in parte rimossa nel lavaggio, ma una parte è legata stabilmente alla fibra e funge da collante. Il materiale ottenuto viene essiccato in stufa.

Canapa e lana (2 cm)

NaOH

Le fibre di canapa si separano maggiormente

Le fibre di lana rigonfiano, una parte delle proteine vengono idrolizzate

Canapa e lana dopo il trattamento

Brevetto n B0263IT, “Materiale composito di origine naturale e metodo per la sua fabbricazione”, Inventori: Patrucco Alessia, Tonin Claudio, Ramella Pollone Franco, Ravasio Maria Nicoletta, Bianchetto Songia Michela data di deposito 07/03/2012

Brevetto GE2012A000029, “Materiale composito di origine naturale e metodo per la sua fabbricazione”, Inventori: Patrucco Alessia, Tonin Claudio, Ramella Pollone Franco, Ravasio Maria Nicoletta, Bianchetto Songia Michela data di deposito 07/03/2012

Caratterizzazione dei compositi

� All’aumentare della quantità di fibre di canapa, a parità di intensità di trattamento, i pannelli risultano più porosi, meno densi, meno resistenti alla trazione, meno rigidi e più isolanti.

� All’aumentare dell’intensità di trattamento (aumento di: tempo, temperatura e/o [NaOH]) i pannelli risultano meno porosi, più resistenti alla trazione, più densi e meno isolanti.

Per applicazioni in rivestimenti interni visibili i pannelli possono essere migliorati esteticamente

Usando canapa maggiormente pulita

Tingendo le fibre prima dell’asciugatura

e/o

PARAGONIAMO….Pannelli di polistirene:

• Autoportante• Cond. termica (�) � 0.03 W/m°K• Costo finale contenuto• Densità bassa

• Prodotti a partire da fonti non rinnovabili

• Non ricliclabili• Pessimo comportamento al fuoco

Materassini di lana:

• Ottimo comportamento al fuoco• Riciclabili e compostabili• Prodotti a partire da fonti rinnovabili di scarto

• Non autoportanti• Cond. Termica (�) � 0.05 W/m°K• Costo maggiore

Pannelli di LANA&CANAPA:

• Autoportanti!• Buon comportamento al fuoco• Riciclabili e compostabili• Prodotti partire da fonti rinnovabili di scarto

• Cond. Termica (�) � 0.05 W/m°K• Costo maggiore

Conclusioni

� E’ possibile fabbricare pannelli AUTOPORTANTI a partire da lana di scarto e canapa tecnica.

� E’ possibile modulare densità, spessore, porosità, proprietà meccaniche e conducibilità termica dei pannelli preparati.

� E’ possibile produrre pannelli con caratteristiche estetiche migliori usando fibra di canapa più pulita e anche tingere le fibre (semplicemente aggiungendo colorante nel bagno).

Grazie per l’attenzione