Nel 2024 la produzione mondiale di plastica ha superato i 400 milioni di tonnellate, di cui quasi il 40% è utilizzato nell’industria degli imballaggi.

I polimeri più utilizzati per gli imballaggi sono il polietilene tereftalato (PET), il polietilene (PE) con i suoi numerosi derivati (HDPE, LDPE e LLDPE), il polipropilene (PP) e il cloruro di polivinile (PVC). In particolare, le pellicole di polietilene a bassa densità (LDPE) sono ampiamente utilizzate per il confezionamento alimentare perché sono in grado di mantenere l’integrità e la freschezza dei prodotti grazie alle loro numerose proprietà, tra cui le più importanti sono:

⦁ l’eccellente trasparenza;

⦁ i bassi valori di permeabilità al vapore acqueo;

⦁ le buone proprietà meccaniche, tra cui l’eccellente allungamento a rottura;

⦁ la resistenza chimica;

⦁ la buona stabilità termica.

Tuttavia, tutti i polimeri a base di PE, incluso l’LDPE, presentano anche delle criticità. Innanzitutto, vengono prodotti da fonti fossili attraverso processi energeticamente onerosi, con emissioni di gas serra che contribuiscono al riscaldamento globale del pianeta. Inoltre, quando gli involucri e i contenitori di PE non vengono più utilizzati, si generano rifiuti non degradabili che persistono nell’ambiente. Per risolvere queste criticità, attualmente si ricorre all’uso di materiali di origine biologica che rappresentano un’alternativa promettente ai polimeri derivati dal petrolio. Bioplastiche come la cellulosa e i suoi derivati, i poliidrossialcalinoati (PHA), il polibutilene succinato (PBS) e il polilattide (PLA) hanno ricevuto nell’ultimo decennio una crescente attenzione mel campo del packaging alimentare. Di questi, il PLA è uno dei polimeri più usati per produrre vassoi, bottiglie, tazze e pellicole, con una produzione di circa 6,7×105 tonnellate nell’ultimo anno. Il PLA può essere ottenuto da risorse rinnovabili come il mais, il grano o il riso ed è classificato come “Generalmente Riconosciuto come Sicuro (GRAS)” dalla Food and Drug Administration (FDA).

Tuttavia, quando le pellicole PLA vengono utilizzate per imballaggi alimentari flessibili, emergono le seguenti importanti criticità:

⦁ mostrano una scarsa duttilità e si rompono in corrispondenza di un allungamento inferiore al 10%;

⦁ hanno una scarsa resistenza termica;

⦁ hanno un’alta permeabilità al vapore acqueo;

⦁ si biodegradano solo in specifiche condizioni.

Tra le principali strategie per migliorare la duttilità e la resistenza termica, l’uso dei plastificanti è senza dubbio tra le più semplici. Tuttavia, la maggior parte dei plastificanti attualmente utilizzati è a base fossile, a cominciare dal glicol polipropilenico, e questo inficia l’origine rinnovabile e la biodegradabilità del materiale finale. Quindi è stata messa a punto una nuova generazione di plastificanti rinnovabili, che comprende i derivati degli acidi levulinico, malico e tartarico. Sebbene questi plastificanti green abbiano mostrato un buon potenziale, alcuni studi hanno mostrato che possono, in determinate condizioni, inquinare l’ambiente e minacciare la salute umana.