Dottorato di ricerca in MATERIALI PER L’INGEGNERIA

1. Dottorato di ricerca in MATERIALI PER L’INGEGNERIA Studio e caratterizzazione di rivestimenti antiaderenti adatti al contatto con alimenti Introduzione Lo sviluppo nel settore del pentolame e degli utensili da cucina e orientato verso la produzione di componenti con elevate prestazioni dal punto di vista funzionale (antiaderenza, resistenza in temperatura, resistenza all’abrasione) e in grado di soddisfare specifiche esigenze di design (colore, peso, forme particolari etc). Tra le caratteristiche citate, l’antiaderenza copre un ruolo fondamentale: e infatti importante che sia durante le cotture che nelle fasi di pulizia, i cibi possano essere facilmente tolti senza lasciare residui. E altrettanto importante che la superficie degli oggetti a contatto coi cibi non si danneggino durante l’uso e non lascino tracce sui cibi stessi. La ricerca è quindi orientata sulla caratterizzazione di rivestimenti antiaderenti di varia natura, quali polimeri fluorurati, film ceramici o particolari smalti adatti all’utilizzo in ambito alimentare. Analisi chimico-strutturali Le analisi hanno interessato sia la superficie del rivestimento (SEM e XRF), che la sezione (SEM). Le prime analisi hanno permesso di valutare sia gli elementi presenti esposti direttamente al contatto coi cibi, sia il grado di porosità e l’isolamento prodotto dal film nei confronti del substrato. Le prove in sezione, invece, hanno mostrato altre caratteristiche quali la finitura superficiale del substrato e il tipo di ancoraggio del rivestimento, le eventuali cariche disperse e alcune indicazioni sul processo di deposizione del film legate alla morfologia del film stesso ( presenza di particelle orientate etc) Prove meccaniche Sono stati eseguiti diversi test di scratch per valutare la resistenza all’abrasione e l’adesione del film al substrato. Inizialmente prove a carico ridotto, per individuare i parametri di criticità con precisione e successivamente test distruttivi atti a scansionare un ampio rande di sollecitazioni. Parallelamente a queste prove è stata valutata la durezza dei diversi campioni tramite prove di nanoindentazione. Questa campagna di prove è stata svolta presso CSMT. Prove tecnologiche Questi test sono adatti per valutare il comportamento durante l’utilizzo dei componenti. Parte di questi (gloss, prove di cottura e abrasione) sono abitualmente svolti in azienda come controllo qualità. Ai risultati sperimentali sono state inoltre affiancate misure di angolo di contatto. Per queste prove si è optato per un metodo semplice e che non richiedesse attrezzature costose, in modo da poter facilmente effettuare misure in diverse condizioni anche in azienda. In particolare sono state elaborate alcune differenti versioni di un semplice software, sviluppato in Matlab, in grado di analizzare fotografie di gocce depositate su diversi campioni e da esse ricavare gli angoli di contatto. Lorenzo Montesano – Dipartimento di Ingegneria Meccanica Industriale - Tel: 0303715415 – e-mail: lorenzo.montesano@ing.unibs.it