Quali differenze e caratteristiche hanno le cariche vegetali nei prodotti legno-plastica di Marco ArezioI polimeri termoplastici riciclati hanno una lunga storia di combinazioni con cariche e fibre, che permettono di migliorare le prestazioni fisico-meccaniche dei manufatti che sono realizzati attraverso questi compound. Le modificazioni che maggiormente possiamo notare dall’unione di un polimero termoplastico riciclato con le cariche, possono riguardare la resistenza alla flessione, alla compressione, all’urto, al taglio, all’abrasione, alla temperatura, all’invecchiamento, all’azione dei raggi U.V. e, certamente, alla riciclabilità dell’elemento. Cosa è un polimero termoplastico? Per polimero termoplastico riciclato, molto brevemente, si intende un elemento, di derivazione petrolifera, che rammollisce in presenza di una fonte di calore (estrusione, stampaggio, soffiaggio o altri metodi di lavorazione) e si solidifica raffreddandosi, avente una disposizione delle catene polimeriche lineari o ramificate. Il comportamento delle molecole e la loro forza ne determinano le caratteristiche che, a loro volta, sono influenzate dalle temperature di lavorazione od ambientali a cui il polimero viene sottoposto. Cosa è una fibra o un riempimento vegetale? Le fibre sono dei filamenti dotati di un rapporto preciso tra lunghezza e diametro, che permettono il miglioramento delle caratteristiche di un composto in cui sono inglobate, sostituendo il volume del materiale primario, così da aumentarne la tenacità e la flessibilità. Le fibre, in generale, possono essere di tre categorie: inorganiche, organiche o naturali. Le prime, tra le più comuni utilizzate nei composti polimerici, sono a base di vetro, carbonio, grafite, alluminio. Tra le fibre organiche possiamo citare le poliammidi e le poliolefiniche. Per quanto riguarda le fibre naturali possiamo dividerle in tre categorie: vegetali, animali e minerali. Lo scopo dell’utilizzo delle fibre è quello di migliorare le seguenti caratteristiche: - la resistenza meccanica - il modulo elastico - il comportamento elastico a rottura - la riduzione del peso specifico Le fibre sono poi classificate in base ad elementi fisici, come la lunghezza, lo spessore, la forma, la finitura e la distribuzione volumetrica. Per raggiungere un miglioramento delle prestazioni tecniche del composto, le superfici delle fibre dovranno aderire in modo completo con la matrice polimerica, così da creare una continuità di materiale. Tale è l’importanza di questa unione fibro-polimerica, che si sono studiati degli additivi che possano aumentare e facilitare il contatto superficiale di ogni singola fibra con la matrice polimerica. Anche la disposizione delle fibre risulta critica per le caratteristiche del composito. Le proprietà meccaniche di un composito con fibre continue ed allineate sono fortemente anisotrope. Il rinforzo e la conseguente resistenza, raggiungono il massimo valore nella direzione di allineamento ed il minimo nella direzione trasversale. Infatti, lungo questa direzione l'effetto di rinforzo delle fibre è praticamente nullo e, normalmente, si presentano delle fratture per valori di carichi di trazione relativamente bassi. Per altre orientazioni del carico, la resistenza globale del composito assume valori intermedi. Nella produzione del WPC (wood plastic composit), quindi, si utilizzano due elementi che sono rappresentati da un polimero plastico riciclato, come l’HDPE o l’LDPE o il PVC e la fibra vegetale composta dagli scarti delle lavorazioni del legno o fa fibre vegetali naturali. In base alla qualità, resistenza, colorazione e dimensioni dei manufatti da realizzare, è possibile utilizzare un semplice riempimento composto da segatura, piuttosto che farina di legno, fibra di legno o cellulosa. La scelta del polimero riciclato, invece, è influenzata anche dalle temperature di esercizio degli estrusori, che non dovranno rovinare termicamente le cariche vegetali e, nello stesso tempo, degradare il polimero che resterà il collante e la struttura portante del manufatto. La produzione del WPC avviene per estrusione o stampaggio, attraverso l’uso di un granulo plastico, che contiene la carica stabilita per la realizzazione di un determinato prodotto e nelle quantità programmate. Oltre alla fibra di legno costituita da segatura o farina di legno, è possibile realizzare compound più performanti utilizzando la fibra vegetale di canapa, normalmente disposta lungo la linea di direzione degli sforzi maggiori.Foto Gla pavimenti
SCOPRI DI PIU'Conosciamo meglio i componenti della famiglia del Polipropilenedi Marco ArezioIl polipropilene, un polimero termoplastico ampiamente utilizzato in vari settori, esiste in diverse forme configurazionali, tra cui le più note sono l'atattico e l'isotattico. Questi termini descrivono la disposizione tattica (ordine di successione) dei gruppi metilici (-CH3) lungo la catena principale del polimero. La comprensione di queste forme e le loro proprietà è cruciale per l'industria delle materie plastiche, in quanto determina le applicazioni e i metodi di produzione del materiale. Cosa è il Polipropilene Atattico? Il polipropilene atattico (a-PP) presenta una disposizione casuale dei gruppi metilici lungo la catena polimerica. Questa configurazione atattica conferisce al materiale una flessibilità maggiore rispetto alla sua controparte isotattica, ma con una minore cristallinità e resistenza termica. L'a-PP è tipicamente amorfo, con una bassa densità e una resistenza chimica relativamente alta. La sua produzione avviene attraverso processi di polimerizzazione in fase gassosa, in soluzione o in sospensione, utilizzando catalizzatori specifici che favoriscono questa disposizione casuale. Cosa è il Polipropilene Isotattico? Il polipropilene isotattico (i-PP), al contrario, si caratterizza per la disposizione uniforme dei gruppi metilici, tutti orientati dalla stessa parte della catena polimerica. Questa configurazione conferisce al materiale un'elevata cristallinità, rendendolo più rigido e resistente al calore rispetto al polipropilene atattico. L'i-PP è prodotto mediante catalizzatori Ziegler-Natta o metalloceni, che consentono un controllo preciso sull'orientamento dei gruppi metilici. Questo tipo di polipropilene trova ampio uso in applicazioni che richiedono robustezza e resistenza termica, come l'imballaggio alimentare, i componenti automobilistici e i tessuti non tessuti. Produzione e Vantaggi sulle Miscele Plastiche La produzione di entrambe le forme di polipropilene richiede accurati processi di controllo per ottenere le proprietà desiderate. Il polipropilene isotattico, grazie alla sua cristallinità e resistenza termica, è ideale per applicazioni strutturali e di imballaggio, mentre l'atattico, con la sua flessibilità, trova applicazione come additivo per migliorare l'impatto e la lavorabilità di altre materie plastiche. I vantaggi dell'utilizzo di miscele di polipropilene includono la possibilità di ottimizzare le proprietà del materiale finale, come la resistenza agli urti, la trasparenza, e la lavorabilità, combinando le caratteristiche uniche di polimeri diversi. Ad esempio, l'aggiunta di polipropilene atattico a miscele plastiche può migliorare la loro elasticità e flessibilità, rendendole più adatte per applicazioni specifiche che richiedono tali caratteristiche. Differenze Tecniche nella Produzione di Prodotti Finiti La scelta tra polipropilene atattico e isotattico nella produzione di prodotti finiti dipende strettamente dalle proprietà fisiche richieste dall'applicazione finale. Il polipropilene isotattico, essendo più rigido e resistente, è spesso preferito per creare oggetti che devono sopportare carichi o temperature elevate. D'altra parte, l'atattico, con la sua maggiore flessibilità, è ideale per applicazioni che richiedono una certa elasticità, come film sottili o componenti che devono assorbire gli urti senza rompersi. In conclusione, la comprensione delle differenze tra polipropilene atattico e isotattico è fondamentale per l'industria delle materie plastiche. Questa conoscenza permette di scegliere il materiale più adatto in base alle esigenze specifiche di ogni applicazione, sfruttando al meglio le proprietà uniche di ciascuna forma per produrre articoli con le prestazioni desiderate. Con l'evoluzione continua dei processi produttivi e dei catalizzatori, si prevede che l'innovazione nel campo dei polimeri continuerà a offrire nuove opportunità per lo sviluppo di materiali sempre più avanzati e sostenibili.
SCOPRI DI PIU'PLASTIMAGEN ® MEXICO Si stima che la domanda globale di prodotti in plastica continuerà ad aumentare, come risultato di uno sviluppo industriale dinamico, di nuovi standard di vita e di accesso ai beni di consumo più elevati da parte della popolazione. Pertanto, senza apportare cambiamenti profondi nel settore della della plastica, come l'economia circolare, la crescita della domanda si tradurrà in un aumento delle emissioni di carbonio derivanti dalla plastica.PLASTIMAGEN ® MEXICO presenta oltre 870 aziende che rappresentano oltre 1.600 marchi provenienti da più di 27 paesi, 14 padiglioni internazionali e il padiglione ANIPAC (l'Associazione nazionale delle industrie della plastica in Messico). Con più di 40.000 m2 di spazio espositivo PLASTIMAGEN ® MEXICO è la fiera della plastica più completa e importante dell'America Latina, un evento progettato per soddisfare le esigenze di oltre 28.000 visitatori che cercano soluzioni innovative per le loro aziende. PLASTIMAGEN ® MEXICO è la principale fiera del settore nella regione, dove i principali fornitori mondiali si riuniscono in un unico forum per fornire ai decisori chiave soluzioni all'avanguardia per: • Macchinari e attrezzature • Materie prime • Trasformazione di materie plastiche e prodotti in plastica • Servizi per l'industria della plastica Per maggiori informazioni è a disposizione il sito internet di PLASTIMAGEN ® MEXICO
SCOPRI DI PIU'Come e perché è necessario ridurre l’umidità nei polimeri riciclati prima del loro usodi Marco ArezioCome descritto nell’articolo “l’Assorbimento dell’umidità nei polimeri” la presenza dell’umidità sulla superficie esterna e all’interno delle masse polimeriche, crea diverse tipologie di problemi alle caratteristiche della materia prima da impiegare. Sia i polimeri plastici riciclati igroscopici sia quelli non igroscopici sono soggetti all’effetto dannoso dell’umidità, che può essere assorbita nelle fasi di lavorazione, di trasporto o di stoccaggio, attraverso la ricerca di un equilibrio con l’ambiente in cui si trovano. Come abbiamo visto, nei polimeri riciclati non igroscopici, l’umidità è trattenuta superficialmente, mentre in quelli igroscopici la si troverà anche all’interno del granulo plastico. L’umidità, che si trovi in superficie o all’interno del granulo, influisce negativamente sull’aspetto estetico e meccanico del manufatto finale e, quindi, per produrre una materia prima plastica che non incontri queste problematiche, è necessario che la si deumidifichi prima di utilizzarla. La percentuale di umidità residua tollerata dalla materia prima riciclata è solitamente indicata dai produttori attraverso il controllo di qualità delle merci in uscita e può variare a seconda della tipologia di polimero preso in considerazione e del tipo di manufatto che si intende realizzare. Bisogna tenere in considerazione che le materie plastiche riciclate, dopo la fase di confezionamento, passano tempi più o meno lunghi nelle operazioni di trasporto e di stoccaggio, tempi in cui è possibile che i polimeri assumano nuova umidità. Per questa ragione si consiglia sempre, prima di usare il granulo, di effettuare l’operazione di deumidificazione che, in base al polimero, può necessitare di tempi variabili, raggiungendo un’umidità residua finale così espressa per una campionatura di polimeri: • ABS Temperatura dell’aria: 80° Tempo di trattamento: 2-3 ore Umidità residua: 200 ppm • PE Temperatura dell’aria: 90° Tempo di trattamento: 1 ora Umidità residua: 100 ppm • PP Temperatura dell’aria: 90° Tempo di trattamento: 1 ora Umidità residua: 200 ppm • PVC Temperatura dell’aria: 70° Tempo di trattamento: 1 ora Umidità residua: 200 ppm Il sistema più comune per deumidificare i polimeri riciclati consiste nel fare incontrare la materia plastica con una corrente d’aria calda, in quanto questa ha la capacità di trattenere l’umidità e tanto maggiore sarà la temperatura, tanto maggiore sarà il volume di umidità asportato. L’aria ha la possibilità di trattenere l’acqua fino alla sua saturazione e, questa quantità, varia in funzione dell’aumento della temperatura. Ad esempio 1 Kg. di aria è resa satura a: • 20° - 14,7 grammi di acqua • 35° - 36,6 grammi di acqua • 50° - 82,6 grammi di acqua Nei cicli di deumidificazione dei polimeri è possibile impiegare l’aria proveniente dall’ambiente, definita semplice essicazione, solo in situazioni di temperatura e umidità favorevoli. Mentre si può impiegare un’aria preventivamente essiccata, detta deumidificata, per realizzare un’azione di asciugatura importante anche in condizioni non favorevoli. Teniamo in considerazione che un granulo secco, se messo a contatto con l’aria, inizia l’assorbimento dell’umidità, la cui percentuale varierà al variare delle condizioni climatiche in cui si trova, quindi la tipologia dell’intervento di deumidificazione varierà a seconda di questi parametri. In un processo di essicazione l’aria calda investirà il granulo, che sarà posto in una tramoggia, il quale rilascerà dalla sua superficie e dal suo interno l’umidità che migrerà verso il flusso d’aria creato. Le variabili principali, quindi, durante un processo di essicazione sono: • Tipologia di polimero • Umidità di partenza del granulo • Punto di rugiada dell’aria di processo • Umidità residua richiesta • Tempo di essicazione • Temperatura dell’aria di processo • Dimensioni del granulo Tutto il processo di essicazione ruota introno all’umidità residua accettata, in funzione della tipologia del manufatto da produrre e dalla tecnica di produzione e, tanto minore sarà il processo di essicazione, tanto maggiore sarà la temperatura impiegata, fermo restando i limiti tecnici di ogni polimero sul grado di rammollimento e di emanazione di sostanze nocive. Il fabbisogno di aria per i processi di deumidificazioni sarà espresso in mc di aria per ogni Kg. di polimero da essiccare, tenendo conto della quantità di granulo movimentato in tramoggia, della temperatura dell’aria e del consumo di corrente. Anche la dimensione e la forma del granulo hanno una loro influenza nel processo di deumidificazione, in quanto, al crescere della sua dimensione e della superficie per unità di misura (cubo, cilindro o sfera) aumenta il tempo di essicazione.Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - deumidificazione Vedi maggiori informazioni sulle materie plasticheVedi maggiori informazioni sul riciclo
SCOPRI DI PIU'di Marco ArezioI consumatori sono sempre preoccupati sulla scarsità e sulla veridicità delle informazioni che ruotano intorno alla possibile tossicità per la salute dei prodotti che acquistano, siano essi imballi per alimenti, oggetti di uso comune, cosmetici o prodotti ausiliari come vernici, isolanti o altri elementi.Nel mondo delle fake news diventa difficile stabilire, per esempio, se l'acqua contenuta nelle bottiglie di plastica, sotto l'effetto del calore del sole o della luce, possa essere contaminata dal suo imballo in PET, oppure se il rivestimento polimerico di una lattina di piselli possa cedere sostanze nocive al cibo o se le creme che mettiamo sul corpo possano creare problemi sul lungo periodo all'organismo. Per questi motivi era necessario che, a livello governativo, si affrontasse il problema dei composti chimici che potrebbero creare un danno alla salute, cercando di catalogare ed eventualmente vietare, una volta per tutte, i composti ritenuti pericolosi.Secondo recenti informazioni, l’Unione Europea starebbe realizzando un elenco che conterrebbe fino a 12.000 sostanze chimiche, che vengono oggi usate per realizzare moltissimi prodotti e che vorrebbe considerare pericolose per la salute.L’obbiettivo sarebbe quello di vietarne l’uso realizzando così il più grande elenco di sostanze vietate che sia mai comparso in Europa. Il progetto, come ci descrive Arthur Neslen nel suo articolo, sembra sia supportato dalle analisi e dagli studi compiuti da un numero di scienziati che affermano che il tasso di inquinamento da sostanze chimiche presenti in molti prodotti, porterebbe a conseguenze irreparabili se non si interviene quanto prima. Si pensa, ad esempio, che la peronospora sintetica stia spingendo alcune specie di balene sull'orlo dell'estinzione, è stata inoltre accusata del calo dei tassi di fertilità umana e di 2 milioni di morti all'anno. Questo elenco preparato dall'UE è stato concepito come un primo passo per trasformare, in modo definitivo, la situazione attuale, riuscendo in ogni modo ad utilizzare la legislazione esistente, per mettere fuori legge le sostanze tossiche legate al cancro, all'interruzione ormonale, ai disturbi reprotossici, all'obesità, al diabete e ad altre malattie.Tatiana Santos, responsabile delle politiche chimiche, ha affermato: “I controlli chimici dell'UE sono generalmente e dolorosamente lenti, ma l'UE sta pianificando la più grande restrizione che abbiamo mai visto. Questo elenco promette di migliorare la sicurezza di quasi tutti i prodotti fabbricati e di ridurre rapidamente l'intensità chimica delle nostre scuole, case e luoghi di lavoro". Il piano si concentra per la prima volta su intere classi di sostanze chimiche, inclusi tutti i ritardanti di fiamma, i bisfenoli, le plastiche in PVC, le sostanze chimiche tossiche nei pannolini monouso e i PFAS, noti anche come " prodotti chimici per sempre " a causa del tempo prendono a degradarsi naturalmente. Tutti questi saranno inseriti in una lista di sostanze da considerare per la restrizione da parte dell'Agenzia Europea per le sostanze chimiche. L'elenco sarà regolarmente rivisto e aggiornato, prima di una revisione significativa del regolamento fondamentale dell'UE Reach per le sostanze chimiche, previsto per il 2027. Le sostanze chimiche identificate nel nuovo documento includono sostanze dei materiali a contatto con gli alimenti, pannolini monouso, IPA (idrocarburi policiclici aromatici) e per i parchi giochi dei bambini. Ma i gruppi industriali sostengono che l’inclusione in questo elenco di alcune sostanze chimiche rischierebbe di colpire anche la fascia alta del mercato, in cui si trovano crene e profumi, nelle quali verrebbero utilizzati composti chimici che l’UE vorrebbe vietare. "Molti ingredienti diversi rientrano nel gruppo dei sensibilizzanti per la pelle, quindi un'ampia gamma di prodotti cosmetici potrebbe essere influenzata", ha affermato John Chave, direttore generale di Cosmetics Europe, un ente commerciale. "L'effetto di queste restrizioni porterebbe potenzialmente ad una riduzione di offerta, meno scelta e meno efficacia funzionale per i prodotti cosmetici, senza alcun vantaggio in termini di sicurezza perché gli ingredienti erano già sicuri". Oltre ai cosmetici, i prodotti interessati alla declassazione potrebbero includere vernici, prodotti per la pulizia, adesivi, lubrificanti e pesticidi. Il sistema Reach in Europa è già il registro chimico più esteso al mondo e nuovi divieti potrebbero colpire più di un quarto del fatturato annuo del settore, pari a circa 500 miliardi di euro all'anno, secondo uno studio del gruppo commerciale Cefic. "Alcune delle restrizioni potrebbero avere un impatto significativo sull'industria e sulle catene del distributive", ha affermato Heather Kiggins, portavoce del Cefic. L'industria sostiene un approccio più mirato alle restrizioni, con incentivi e controlli sulle importazioni per aiutare a sviluppare prodotti alternativi più sicuri. Tuttavia, l'Agenzia Europea per le sostanze chimiche preferisce trattare le sostanze chimiche in gruppi più ampi, perché le aziende chimiche hanno, nel tempo, aggirato il divieto delle singole sostanze chimiche modificando la loro ricette, per creare sostanze sorelle che possono anche essere pericolose, ma che richiedono lunghe battaglie legislative per essere regolamentate. La tattica del settore, nota come " sostituzione deplorevole”, è stata criticata da gruppi ambientalisti per aver consentito la sostituzione di sostanze come il bisfenolo A, che altera il sistema endocrino, con altri bisfenoli. Santos l'ha descritta come "una tattica cinica e irresponsabile dell'industria chimica per sostituire le sostanze chimiche vietate più dannose, con altre altrettanto dannose non ancora giudicate dalle normative. Abbiamo assistito a un modello decennale di continue sostituzioni per evitare la regolamentazione delle sostanze”.Consideriamo che esistono più di 190 milioni di sostanze chimiche sintetiche registrate a livello globale e una nuova sostanza chimica industriale viene creata in media ogni 1,4 secondi. L'ONU afferma che l’attuale valore globale del settore sia di oltre 5 trilioni di dollari e che raddoppierà entro il 2030 e quadruplicherà entro il 2060. Il commissario per l'ambiente dell'UE, Virginijus Sinkevičius, ha affermato che le nuove restrizioni "mirano a ridurre l'esposizione delle persone e dell'ambiente ad alcune delle sostanze chimiche più dannose". Il commissario per i mercati interni dell'UE, Thierry Breton, ha affermato che il raggiungimento di un ambiente privo di sostanze tossiche richiederebbe trasparenza e visibilità da parte della commissione. "Il piano delle restrizioni sulle sostanze chimiche fornisce tale visibilità e consente alle aziende e alle altre parti interessate di essere meglio preparate per potenziali restrizioni imminenti", ha affermato. Milioni di tonnellate di sostanze chimiche sono state utilizzate da giganti industriali come BASF, Bayer, Dow Chemicals ed ExxonMobil senza completare i controlli di sicurezza tra il 2014 e il 2019, secondo una ricerca degli ambientalisti tedeschi.
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