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Semilavorati - Cetma

Semilavorati

FABBRICAZIONE DI PANNELLI SANDWICH RICICLABILI (BIM-18)

CETMA possiede il know-how per lo sviluppo di processi industriali per la produzione di pannelli sandwich a basso peso secondo il criterio del Design For Recycling. Questo implica lo sviluppo di strutture riciclabili al 100% e che permettono di ottenere materie prime seconde ad alto valore aggiunto. La soluzione è di particolare interesse ed utilità per il settore dei trasporti, in particolare quello automobilistico, in quanto consente da un lato di rispettare il requisito di leggerezza, dall’altro di rispettare la direttiva 2000/53/CE sul riciclo dell’auto a fine vita. I metodi di produzione sviluppati da CETMA hanno forti potenzialità di industrializzazione nel settore auto consentendo tempi ciclo ridotti.

PREFORME PER MATERIALI COMPOSITI E CORRELATI METODI DI PROCESSO (BIM-20)

Spesso il primo passo per lo sviluppo di un componente in composito è rappresentato dalla scelta del semilavorato più opportuno e, a seconda del target dell’azienda, si può puntare a preforme già disponibili commercialmente o a preforme innovative da sviluppare appositamente. In ogni caso le alternative sono centinaia e l’individuazione della soluzione ottimale, dalla quale dipendono le successive fasi di sviluppo nonché il risultato finale, è possibile solo se si ha un panorama completo delle alternative possibili.

CETMA possiede il know-how che consente di districarsi opportunamente nello scenario molto variegato e in continua evoluzione dei semilavorati per materiali compositi. Grazie a questo know-how, con tempi di risposta minimi, si possono fornire informazioni corrette in merito alle preforme idonee che rispondono a requisiti specifici, indicando in maniera puntuale i criteri di selezione adottati.br />
In particolare il know-how riguarda:

  • le diverse tipologie di preforme sviluppate a livello di R&S;
  • le preforme commerciali disponibili sul mercato e le relative caratteristiche (si sottolinea come, specie per i compositi a matrice termoplastica, esista un notevole numero di prodotti in commercio, che differiscono per polimero usato, materiale e architettura della fibra, tipologia di preforma – dry prepreg, semi-prepreg, powder impregnated, pellets riforzati, SMC, BMC, GMT);
  • i metodi di realizzazione delle preforme;
  • i possibili processi per l’impregnazione/consolidamento e formatura delle preforme.

Il know-how include anche le preforme di tipo bio-based (matrici polimeriche/fibre tessili/preforme termoplastiche e termoindurenti).

Il know-how può essere applicato a tuti i settori in cui vengono impiegati i materiali compositi (es. settore dei trasporti, arredo, edilizia, sport & leisure, industria).

PANNELLI STRATIFICATI CON MATERIALE POLIMERICO RICICLATO (BIM-23)

CETMA possiede know-how che offre soluzioni al problema del riciclo di materiali a base polimerica tipicamente destinati alla discarica o ad applicazioni di bassa qualità. Si pensi ad esempio allo scarto plastico dei rifiuti solidi urbani o al car fluff delle auto. Le scarse qualità di tali materiali, ma soprattutto la scarsa ripetibilità in termini di caratteristiche fisico/meccaniche rendono molto difficile il loro riciclo con processi produttivi economicamente sostenibili.

Le conoscenze sviluppate da CETMA permettono di proporre soluzioni ad alto valore aggiunto per tali materiali, con metodi produttivi economicamente sostenibili e a basso impatto ambientale.

Questo Know-how in particolare riguarda materiali, processi e proprietà per la produzione di pannelli stratificati con materiale da riciclo a base polimerica, dove per stratificato si intende una successione di strati di materiale composito vergine e materiale da riciclo opportunamente disposti.

Il know-how in particolare è relativo a:

  • criteri robusti di progettazione (lay-up, tipologia di materiale composito e spessori degli strati) rispetto al materiale da riciclo utilizzato: è possibile introdurre materiali da riciclo con caratteristiche non ripetibili e scarse proprietà meccaniche, che grazie ad un’opportuna stratificazione e scelta del materiale composito vergine influenzano in maniera trascurabile le caratteristiche meccaniche del pannello;
  • processo produttivo in cui sono minimizzati tempi e fasi al fine di rendere la soluzione applicabile lì dove siano richiesti elevati volumi produttivi.

Le conoscenze sviluppate dal CETMA permettono di proporre soluzioni ad alto valore aggiunto per materiali polimerici riciclati, con metodi produttivi economicamente sostenibili e a basso impatto ambientale.

La soluzione può essere utilizzata per applicazioni nel settore dell’edilizia, dell’arredo, e di trasporti, con particolare riferimento al settore automobilistico.

TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI SCHIUME POLIURETANICHE POLIFUNZIONALI (BIM 25)

Queste tecnologie riguardano la messa a punto di formulazioni poliuretaniche (anche bio-based) flessibili e rigide tal quali e funzionalizzate con nanocariche utili a conferire funzionalità aggiuntive quali: proprietà di termoregolazione, di isolamento termico, antibatteriche e migliorate proprietà meccaniche. Questo know-how comprende le informazioni relative alla messa a punto di formulazioni con polioli bio-based, ai processi per l’additivazione di nanocariche alle formulazioni poliuretaniche e alle tipologie di nanocariche da utilizzare per conferire funzionalità aggiuntive. In particolare, relativamente alle formulazioni nanocaricate, sono stati individuati e messi a punto una tecniche per favorire la corretta miscelazione delle nanocariche nelle formulazioni poliuretaniche senza alterarne il processo chimico di reticolazione.

La soluzione può essere applicata ai seguenti settori: costruzioni (isolamento termico), arredo (imbottiture di materassi, sedie, ecc), trasporti (automotive: es. filtri aria condizionata, imbottiture sedili), manifatturiero (es. calzature di sicurezza).

MATERIALI RICICLATI PER L’EFFICIENZA ENERGETICA (BIM 34)

CETMA possiede il know-how per sviluppare componenti per l’edilizia energeticamente efficienti partendo da materiali di riciclo (materie prime seconde).

Il know-how è applicabile a un vasto range di materie seconde (scarti da costruzione e demolizione di edifici, plastiche miste provenienti dalla selezione dei rifiuti solidi urbani, pneumatici a fine vita, schiume di poliuretano recuperate da frigoriferi dismessi, plastiche provenienti da apparecchiature elettriche ed elettroniche, ceneri volanti, loppe d’altoforno, sottoprodotti dei processi di processi di produzione di materiali metallici, lapidei e plastici) e ai componenti da esse derivati (malte isolanti a bassa conducibilità termica, calcestruzzi alleggeriti per isolamento termo-acustico, elementi prefabbricati alleggeriti – i.e. blocchi e pannelli, vernici multifunzionali a risposta spettrale ottimizzata – i.e. schermanti, autopulenti e fotocatalitiche, laterizi innovativi con migliorate proprietà di isolamento termico).

CETMA ha le competenze e gli strumenti per sviluppare e ottimizzare processi di produzione di componenti per l’edilizia ad alte prestazioni energetiche, in funzione della tipologia di materia seconda da riutilizzare e delle prestazioni richieste dall’applicazione finale consentendo di ridurre i tempi e i costi correlati.

SVILUPPO FORMULAZIONI POLIURETANICHE BIO-BASED (BIM 47)

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Know-how sulla messa a punto di formulazioni poliuretaniche a partire da polioli bio-based di diversa natura.

Le formulazioni possono trovare applicazione per la produzione di schiume poliuretaniche.

Il Know-how acquisito consiste in particolare nella capacità di individuare gli specifici polioli bio-based, nell’ottimizzare la formulazione, in combinazione con gli altri componenti, sulla base dei requisiti della schiuma da ottenere (es. densità, morfologia delle celle).

SVILUPPO DI FORMULAZIONI CON MATERIALI POLIMERICI DA RICICLO (BIM 48)

Know-how sullo sviluppo di formulazioni a base di materiali polimerici da riciclo, sia di tipo termoplastico che termoindurente.

Le formulazioni possono essere costituite al 100% da materiale da riciclo o possono contenere percentuali di materiale vergine, opportunamente selezionato e aggiunto alla porzione da riciclo, allo scopo di aumentare il campo applicativo del materiale stesso.

In particolare, il know-how esclusivo in possesso del CETMA si articola in due macro aree: la prima è relativa al metodo con cui si sviluppa la formulazione, che comprende l’analisi dei flussi e dei quantitativi, l’analisi delle materie prime seconde, l’individuazione preliminare di possibili applicazioni, lo studio e ottimizzazione della formulazione, lo studio e ottimizzazione di processi di trasformazione, l’analisi del materiali riciclato; la seconda è relativa all’applicazione di tale metodo ad una serie di materiali da riciclo a base polimerica di diversa origine, che rappresenta un bagaglio fondamentale per poter affrontare lo studio su ulteriori tipologie di materiale di scarto.

Tale know-how, in particolare la seconda macro area non è disponibile in letteratura, se non limitatamente ad alcune specifiche tipologie di materiale polimerico. Inoltre, si tratta di un know-how particolarmente prezioso in quanto coinvolge diverse competenze (proprietà chimiche, fisiche e meccaniche dei materiali polimerici, processi di trasformazione, tecniche di caratterizzazione), difficilmente coesistenti in un’unica azienda o in un unico laboratorio di ricerca.

TESSUTI FUNZIONALIZZATI A BASSO IMPATTO AMBIENTALE (BIM 49)

Know-how sulla messa a punto e ottimizzazione di trattamenti che consentano di incorporare materiali a cambiamento di fase (PCM) nelle strutture tessili di capi di abbigliamento, al fine di migliorarne le proprietà termoregolanti e, quindi, il comfort. I tessuti funzionalizzati con PCM consentono, infatti, di mantenere la temperatura corporea ad un livello ottimale e di benessere, attenuando i salti termici ed evitando periodi di surriscaldamento o di raffreddamento eccessivi.

Le principali criticità relative alla funzionalizzazione dei tessuti, utilizzando materiali e processi a basso impatto ambientale ed economicamente sostenibili, sono rappresentate dalla selezione di idonei PCM e dalla messa a punto e ottimizzazione del processo di integrazione dei PCM nelle strutture tessili (scelta e ottimizzazione della tecnica di accoppiamento PCM-tessuti, quantità di PCM da integrare nelle strutture tessili, selezione di opportuni binder polimerici, etc.)

Grazie alle attività sperimentali condotte, supportate da attività di simulazione numerica, il CETMA ha acquisito competenze specifiche sulla tecnologia per lo sviluppo e ottimizzazione di tessuti funzionalizzati a basso impatto ambientale, sia in termini di processo che di materiali idonei da integrare nelle strutture tessili, ed è in grado di garantire la definizione di procedure che indichino in maniera puntuale i materiali e i parametri di processo da adottare per ottenere questa tipologia di materiali innovativi.

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