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Degradazione e riciclo dei materiali polimerici

01RXBMZ

A.A. 2021/22

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Dei Materiali - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
8
Lezioni 40
Esercitazioni in laboratorio 12
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Frache Alberto Professore Ordinario ING-IND/22 26,5 0 6 0 5
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/22 6 B - Caratterizzanti Discipline dell'ingegneria
2021/22
L'obiettivo dell’insegnamento è di fornire allo studente conoscenze specifiche riguardo: 1) i fenomeni di degradazione che avvengono durante il ciclo di vita dei polimeri; 2) la valutazione della durabilità dei polimeri e la loro stabilizzazione; 3) le possibilità di riciclo dei polimeri a fine vita
Aim of this course is to give the specific knowledge about: 1) the degradation phenomena, which take place during the life cycle of polymers; 2) the evaluation of the polymers durability and stabilization; 3) the recycling possibilities of polymers at the end of life
Conoscenza dei principali meccanismi di degradazione termica, fotossidativa, meccanica, di combustione e di biodegradazione dei materiali polimerici. Conoscenza della normativa vigente sul riclo dei materiali polimerici. Conoscenza delle principali metodologie di riciclo
Knowledge of degradation mechanisms of polymeric materials (thermo, photo, combustion, bio). Knowledge of regulation about plastic wastes. Knowledge on main recycling techniques.
Sono richieste delle conoscenze di base della chimica organica (gruppi funzionali, reazioni organiche), nonché alcuni aspetti di base della scienza e tecnologia dei polimeri (reazioni di polimerizzazione, pesi molecolari, morfologia dei polimeri, tecnologie di trasformazione).
Basic knowledge in Organic Chemistry (functional groups, organic reactions) and in Polymer Science and Technology (polymerization reactions, molecular weight, morphology of polymers, process technologies)
Degradazione termica: principi e meccanismi per polimeri vinilici, polimeri con gruppi funzionali in catena, Cenni di cinetica di degradazione; Tecniche di analisi termica (TGA, DSC, TVA, DMA, TG-FTIR, TG-MS, Py-GC-MS) Fotodegradazione: Principi e meccanismi Termo e foto-ossidazione: Principi e meccanismi Stabilizzazione: Additivi Metodi sperimentali per studi di foto-ossidazione e invecchiamento (Esposizione naturale e Esposizione accelerata) Degradazione meccanica e termo-meccanica Ritardo alla fiamma di materiali polimerici: Problematica, principi, meccanismi, Norme e test di combustione, Ritardanti di fiamma Biodegradazione: Biodegradazione e normative, Compostaggio Valorizzazione e riciclo dei rifiuti plastici. Valutazioni economiche e aspetti normativi del riciclo dei plastici. Riciclo chimico. Riciclo energetico, rifiuti plastici come combustibili. Riciclo meccanico, compounding. Tecnologie di riciclo dei plastici post-impiego. Tecniche di macinazione e separazione. Applicazioni industriali. Esempi di riciclo di polimeri industriali. Studio di ecodesign
Thermal degradation: principles and mechanisms for vinyl polymers and polymers with heteroatoms in the chain. Techniques of thermal analysis (TGA, DSC, TVA, DMA, TG-FTIR, TG-MS, Py-GC-MS) Photodegradation: principles and mechanisms. Thermo and photooxidation: principles and mechanisms. Stabilization: additives. Experimental methods for photooxidation and aging. Mechanical and thermomechanical degradation. Flame retardancy in polymers: principles, mechanisms. Tests and standards of flammability and combustion. Flame retardant additives. Biodegradation: principles and mechanisms. Valorization of plastic recycle. Normative for plastic recycle. Chemical, energy and mechanical recycle. Recycle technologies, Industrial applications. Design for recycling.
Per la parte di degradazione, sono previste delle esperienze di laboratorio atte a evidenziare fenomeni di degradazione foto-ossidativa e test di infiammabilità e comportamento alla combustione di polimeri. Per la parte di Riciclo è prevista un’esercitazione in gruppi relativo alla progettazione ecodesign di manufatti in plastica riciclabili. Sono previste infine visite tecniche a impianti di riciclo di polimeri termoplastici.
Laboratories experiences on photodegradation and flammability and combustion behavior will be carried on. A design for recycling exercize will be schedule. There will also be visits to industries on plastics recycle.
Appunti del docente Per approfondimenti ed ulteriore consultazione: Degradazione, stabilizzazione e ritardo alla fiamma di polimeri, A. Frache, G. Camino, 2012 Edizioni Nuova Cultura Riutilizzo dei materiali polimerici, M.B. Coltelli, M. Aglietto, 2015 Edizioni Nuova Cultura Polymer recycling: science technology and applications. J. Scheirs, 1998 Wiley
Slides of the lessons will be given to the students. Degradazione, stabilizzazione e ritardo alla fiamma di polimeri, A. Frache, G. Camino, 2012 Edizioni Nuova Cultura Riutilizzo dei materiali polimerici, M.B. Coltelli, M. Aglietto, 2015 Edizioni Nuova Cultura Polymer recycling: science technology and applications. J. Scheirs, 1998 Wiley
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza dei principali meccanismi di degradazione termica, fotossidativa, meccanica, di combustione e di biodegradazione dei materiali polimerici. Conoscenza della normativa vigente sul riciclo dei materiali polimerici. Conoscenza delle principali metodologie di riciclo Criteri, regole e procedure per l'esame. L’esame consiste in una prova scritta dedicata a valutare la conoscenza e la comprensione dei meccanismi di degradazione e riciclo dei polimeri della durata di 60 minuti con 10 domande chiuse (1 pt. se corretta, 0 se errata) e 3 domande aperte (5pt.) per una valutazione totale di 25pt. Durante lo svolgimento dell’esame scritto non si possono consultare né libri né appunti di nessun tipo, né accessi a internet. L’esame si concluderà con una prova orale obbligatoria in cui per la parte di degradazione si approfondiranno le tematiche svolte nel corso e per la parte di Riciclo si discuterà la relazione di Ecodesign effettuata nelle esercitazioni. La valutazione dell’esame orale vale 5pt. Un punto supplementare è riservato alla chiarezza e completezza nell’esposizione orale e permette di ottenere la lode.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
Expected results: Knowledge of degradation mechanisms of polymeric materials (thermo, photo, combustion, bio). Knowledge of regulation about plastic wastes. Knowledge on main recycling techniques. Assessment and grading criteria: The exam is a written exam in order to test the knowledge and the understanding of the degradation mechanisms and the recycle of polymers (60 minutes). There will be 10 multiple choice questions (1pt.) and 3 open questions (5pt.), total rating 25pt. After that it will be an oral exam in order to deepen the topics of the written part and discuss the Design for recycling report (5pt.). During the exams it is not possible to use books and slide and in the case of on-line exam it will be use Respondus Lockdown Browser. An additional point will be reserved for the clariy of the oral exm in order to obtain the laude.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L’esame consiste in una prova scritta dedicata a valutare la conoscenza e la comprensione dei meccanismi di degradazione e riciclo dei polimeri della durata di 60 minuti con 10 domande chiuse (1 pt. se corretta, 0 se errata) e 3 domande aperte (5pt.) per una valutazione totale di 25pt. Durante lo svolgimento dell’esame scritto non si possono consultare né libri né appunti di nessun tipo, né accessi a internet. L’esame si concluderà con una prova orale obbligatoria in cui si verificheranno le conoscenze dei principali meccanismi di degradazione, e si discuterà circa la relazione di Ecodesign effettuata nelle esercitazioni. La valutazione dell’esame orale vale 5pt. Un punto supplementare è riservato alla chiarezza e completezza nell’esposizione orale e permette di ottenere la lode.
Exam: Compulsory oral exam; Computer-based written test using the PoliTo platform;
The exam is a written exam in order to test the knowledge and the understanding of the degradation mechanisms and the recycle of polymers (60 minutes). There will be 10 multiple choice questions (1pt.) and 3 open questions (5pt.), total rating 25pt. After that it will be an oral exam in order to deepen the knowledge of the degradation mechanisms and discuss the Design for recycling report (5pt.). An additional point will be reserved for the clarity of the oral exam in order to obtain the laude. During the exams it is not possible to use books and slides.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L’esame consiste in una prova scritta dedicata a valutare la conoscenza e la comprensione dei meccanismi di degradazione e riciclo dei polimeri della durata di 60 minuti con 10 domande chiuse (1 pt. se corretta, 0 se errata) e 3 domande aperte (5pt.) per una valutazione totale di 25pt. Durante lo svolgimento dell’esame scritto non si possono consultare né libri né appunti di nessun tipo, né accessi a internet. L’esame si concluderà con una prova orale obbligatoria in cui si verificheranno le conoscenze dei principali meccanismi di degradazione, e si discuterà circa la relazione di Ecodesign effettuata nelle esercitazioni. La valutazione dell’esame orale vale 5pt. Un punto supplementare è riservato alla chiarezza e completezza nell’esposizione orale e permette di ottenere la lode.
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Computer-based written test using the PoliTo platform;
The exam is a written exam in order to test the knowledge and the understanding of the degradation mechanisms and the recycle of polymers (60 minutes). There will be 10 multiple choice questions (1pt.) and 3 open questions (5pt.), total rating 25pt. After that it will be an oral exam in order to deepen the knowledge of the degradation mechanisms and discuss the Design for recycling report (5pt.). An additional point will be reserved for the clarity of the oral exam in order to obtain the laude. During the exams it is not possible to use books and slides.
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