La sottovalutazione dell'importanza delle competenze tecniche per i venditori di Marco ArezioIl mercato della vendita di polimeri rigenerati, siano essi granuli o macinati, ha una storia che parte da lontano, iniziato dall'approccio della forza vendita dei polimeri vergini sui prodotti rigenerati, negli stessi mercati e sugli stessi clienti. All'inizio, i polimeri riciclati erano visti solo come un vantaggio economico alla richiesta del mercato per abbattere i costi dei prodotti finiti, creando una sorta di jolly da spendere quando le condizioni lo ritenevano necessario. Come abbiamo visto nel tempo, la vendita di polimeri vergini rispetto a quelli rigenerati richiede approcci completamente diversi, perché la stabilità tecnica, qualitativa, produttiva e cromatica di un polimero vergine è diversa o completamente diversa da un prodotto rigenerato, di cui è necessario conoscere la sua storia. Questo approccio alla vendita ha portato, in molti casi, a problemi tecnici ed economici importanti che, in passato non si verificavano a causa della piccola quantità di polimero rigenerato che veniva prodotto e venduto. Bisogna tenere presente che questo trend di consumo aumenterà sempre di più e i problemi di gestione dei rifiuti, da cui originano i rigenerati, saranno sempre più complessi a causa dell'aumento sul mercato di plastiche difficili da separare e riutilizzare in modo tecnicamente corretto. Date queste premesse, l'approccio alla vendita di un granulo o macinato rigenerato deve partire dalla preparazione del venditore su vari aspetti del processo dei polimeri e del loro utilizzo, in particolare: • Conoscenza della struttura chimica dei polimeri • Conoscenza del ciclo di raccolta e separazione • Conoscenza del ciclo di rigenerazione, che comprende la macinazione, selezione, lavaggio ed estrusione del granulo • Conoscenza dei limiti di questi processi in funzione degli input di rifiuti disponibili Una volta acquisiti questi dati, è necessario disporre delle informazioni tecniche per valutare le differenze di qualità dei prodotti granulati o macinati, base fondamentale per il corretto approccio alla vendita, evitando errori che comporterebbero la perdita della fiducia dei clienti e un notevole costo economico in alcuni casi. Le principali informazioni che la nostra rete di vendita deve acquisire sono: • Conoscenza del funzionamento di un laboratorio e dell'importanza della sistematicità dei test • Conoscenza dei materiali riciclati maggiormente utilizzati, come PP-HD-LD e PVC, e di alcuni test di base come densità, DSC, MFI, contenuto di ceneri e l’ IZOD. • Saper interpretare i risultati dei test per capire la qualità del prodotto che si vuole vendere Raccolte, interpretate e comprese le informazioni provenienti dai test di laboratorio è importante capire quali interazioni possono avere i polimeri tra loro, e quali saranno le reazioni chimiche e fisiche durante la lavorazione e nella vita del prodotto finito. Proporre un polimero al cliente solo attraverso l'identificazione di un parametro generico, ad esempio solo il MFI o la densità, è una cosa non professionale e pericolosa. È comprensibile che nel mondo d’oggi, dove la velocità e la fluidità dei rapporti è un dato preponderante, la conclusione di una compravendita sia anche frutto di pressioni, sia da parte di chi compra sia da parte di chi vende, per finalizzare molto e in poco tempo. Vorrei però dire che l'approccio alla vendita, come agli acquisti, di materiali rigenerati, non ammette valutazioni affrettate se non ci si vuole pentire in seguito. Da qui nasce una competenza fondamentale, che è quella di conoscere le interazioni e i comportamenti che le varie famiglie di polimeri hanno tra loro e tra e altre sostanze inglobate durante il riciclo dei rifiuti, in particolare: • Comportamento fisico-chimico tra HD e PP, ad esempio nel soffiaggio delle bottiglie o nel film • Comportamento chimico-fisico tra HD e PP, ad esempio nell'estrusione di tubi o profilati • Comportamento chimico-fisico tra PP e PE nello stampaggio, soprattutto in relazione alla qualità della superficie • Comportamento chimico-fisico tra LD e PP e LLD per la produzione di film • Comportamento chimico-fisico dei polimeri in presenza di gas o umidità • Comportamento meccanico e limiti tecnici sulla presenza di cariche minerali nei vari polimeri • Comportamento meccanico e limiti tecnici nell'utilizzo di PVC di diversa composizione per tubi, raccordi e profilati Non ultimo, per la rilevanza delle relative implicazioni, è importante che chi si avvicina alla vendita conosca il comportamento dei prodotti rigenerati, soprattutto nella produzione post-consumo, e le conseguenze sulla qualità dei prodotti finiti. Vorrei fare solo alcuni esempi esaustivi: • Prevenzione dei difetti superficiali nella produzione di tubi lisci in HD, MD, PVC e LD • Prevenzione dei difetti superficiali sugli anelli dei tubi corrugati in HD e PP • Prevenzione dei difetti sulla superficie interna dei tubi corrugati a doppia parete • Conoscenza delle tecniche di rinforzo meccanico dei tubi corrugati mediante granuli post consumo • Conoscenza delle tecniche di protezione dagli agenti atmosferici e durata nel tempo dei prodotti • Conoscenza del problema del soffiaggio di bottiglie e vasetti con materiali rigenerati in relazione alla qualità della superficie, alla resistenza alla saldatura, allo schiacciamento, al colore e alla compressione verticale nel tempo. • Conoscenza del comportamento in macchina e sul prodotto finito dell'utilizzo di LD e HD post-consumo o misti, per la produzione del film di diversi spessori, in particolare come evitare i problemi di qualità superficiale, resistenza allo strappo, elasticità e brillantezza del colore • Conoscenza del comportamento durante lo stampaggio e sui prodotti finiti di polimeri misti anche in piccole quantità • Conoscenza dei comportamenti di bilanciamento delle ricette tra polimeri post-consumo, postindustriali e vergini, in virtù di miglioramenti del ciclo produttivo e della qualità estetica e meccanica dei prodotti finiti. La conoscenza dei materiali rigenerati, per un venditore, è sicuramente motivo di fiducia in sé stessi nelle fasi di vendita, ma lo è anche per il cliente che lo acquista perché la competenza minimizza gli errori di produzione.
SCOPRI DI PIU'Ci siamo occupati nel passato, in alcuni articoli, del problema relativo all'impatto dei rifiuti prodotti dal commercio on-line in termini di packaging usa e getta, specialmente di cartone, che questo tipo di commercio produceva. Abbiamo sottolineato come colossi del calibro di Amazon potessero incidere a livello mondiale sulla crescita dei rifiuti da imballo. Dobbiamo doverosamente citare la lodevole decisione di Amazon, come riportata da Money.it, di mettere al bando i prodotti fatti di plastica monouso dalla dine del 2020.Svolta storica per Amazon: il colosso degli e-commerce ha annunciato che non venderà più articoli e oggetti in plastica monouso in Italia e in alcuni paesi dell’Unione europea a partire da fine anno. Dal 21 dicembre 2020 non si potranno più acquistare su Amazon oggetti monouso in plastica realizzati con plastica oxo-degradabile: questa scelta renderà di conseguenza impossibile ordinare articoli come piatti e posate di plastica, cannucce, contenitori per alimenti, cotton fioc e molto altro. La svolta green di Amazon, dopo l’introduzione dei primi veicoli elettrici per le consegne, prosegue e la novità verrà applicata anche in Regno Unito, Francia, Spagna, Germania, Olanda e Turchia. Ecco cosa cambia e quali sono i piani a lungo termine di Jeff Bezos nella lotta alla plastica. L’elenco degli oggetti in plastica monouso che ogni giorno utilizziamo, e acquistiamo anche su Amazon, è lungo e comprende una lista di diversi articoli che, una volta gettati nella spazzatura (spesso non differenziata) ha un forte impatto sull’ecosistema. Amazon aveva in realtà alzato già da tempo i prezzi per piatti e posate di plastica acquistabili negli store online, che venivano venduti a un costo superiore rispetto a quello proposto nei supermercati tradizionali (una mossa sottile utile anche a scoraggiarne l’acquisto). Ora si passa allo step successivo e la data del 21 dicembre 2020 rappresenterà uno switch importante non solo per Amazon ma anche per gli utenti: Jeff Bezos spinge l’acceleratore sulla strada del Climate Pledge, il patto stilato da Amazon e le grandi multinazionali per raggiungere gli obiettivi sul clima dell’Accordo di Parigi entro il 2030.
SCOPRI DI PIU'Analisi dei Processi di Produzione, Controllo delle Proprietà del Materiale e Implicazioni per la Riciclabilità e la Sostenibilità Ambientale di Marco ArezioNel campo della plastica, gli agenti schiumogeni e gli espandenti sono additivi utilizzati per modificare le proprietà dei materiali plastici, rendendoli più leggeri, isolanti o riducendo l'uso della materia prima. Questi additivi sono fondamentali in molte applicazioni, inclusi i processi di economia circolare, consentendo l'uso efficiente delle risorse e la riduzione degli impatti ambientali. Di seguito, analizzeremo in dettaglio le differenze tra agenti schiumogeni ed espandenti, esplorando le loro caratteristiche, applicazioni e impatti nell'economia circolare. Gli Agenti Schiumogeni per i Polimeri Gli agenti schiumogeni giocano un ruolo cruciale nel settore delle materie plastiche, non solo per le loro applicazioni dirette ma anche per il loro impatto sulle pratiche di economia circolare. Essi consentono la produzione di materiali più leggeri, con miglior isolamento e minor uso di risorse. Esplorando in modo più approfondito il funzionamento, i tipi e le applicazioni degli agenti schiumogeni, possiamo comprendere meglio il loro contributo all'industria delle materie plastiche e all'ambiente. Tipi di Agenti SchiumogeniAgenti Schiumogeni Chimici: Sono composti che si decompongono sotto l'effetto del calore rilasciando gas. Sono ampiamente usati per la loro capacità di produrre celle uniformi e per la loro relativa facilità di controllo nel processo di schiumatura. Esempi includono:- Azodicarbonamide (ADA)- Bicarbonato di sodio- Acido citrico in combinazione con bicarbonati- Benzenesulfonidrazide (OBSH)Agenti Schiumogeni Fisici: Sono meno impattanti sull'ambiente rispetto a quelli chimici e includono CO2, azoto, acqua o idrocarburi. Sono preferiti in applicazioni dove la tossicità e l'impatto ambientale sono di primaria importanza. Meccanismo di Azione degli Agenti Schiumogeni Il processo di schiumatura inizia quando l'agente schiumogeno viene miscelato con il polimero e successivamente riscaldato durante il processo di trasformazione. Gli agenti schiumogeni chimici si decompongono termicamente, rilasciando gas come azoto, anidride carbonica, o ammoniaca, che si diffondono nella matrice polimerica creando una struttura cellulare. Gli agenti schiumogeni fisici, invece, subiscono un cambio di stato (da liquido a gas, ad esempio) sotto l'effetto del calore, espandendo il materiale. ApplicazioniGli agenti schiumogeni trovano applicazione in una vasta gamma di prodotti e settori, tra cui: Imballaggi: La produzione di imballaggi protettivi, leggeri e con buone proprietà di assorbimento degli urti. Componenti Automobilistici: Parti interne e esterne di veicoli dove il peso ridotto contribuisce alla riduzione del consumo di carburante. Edilizia: Materiali isolanti per l'edilizia, inclusi pannelli e lastre schiumate, dove l'isolamento termico e acustico è essenziale. Articoli Sportivi: Attrezzature leggere e resistenti, come i materassini da yoga o i giubbotti di salvataggio. Vantaggi nell'Economia Circolare Riduzione delle Risorse: La produzione di materiali schiumati riduce il consumo di materie prime polimeriche e, di conseguenza, l'impatto ambientale associato all'estrazione e alla lavorazione di queste risorse. Efficienza Energetica: I materiali con buone proprietà isolanti contribuiscono significativamente alla riduzione del consumo energetico negli edifici, allineandosi ai principi dell'efficienza energetica e della sostenibilità. Riciclabilità e Riutilizzo: Anche se la presenza di agenti schiumogeni può presentare dei problemi nel riciclo dei materiali plastici, lo sviluppo di nuove tecnologie e processi sta migliorando la riciclabilità di tali materiali, favorendo l'integrazione nel ciclo di vita dei prodotti secondo i principi dell'economia circolare. In conclusione, gli agenti schiumogeni offrono numerosi vantaggi per l'industria delle materie plastiche, migliorando le proprietà dei materiali e contribuendo agli obiettivi di sostenibilità e economia circolare. La ricerca e lo sviluppo continui in questo campo sono fondamentali per superare le sfide associate alla loro applicazione, come la riciclabilità. Gli Agenti Espandenti per i Polimeri Gli agenti espandenti nelle materie plastiche svolgono un ruolo fondamentale nel modificare le proprietà fisiche dei materiali, migliorandone l'applicabilità in diversi settori industriali. A differenza degli agenti schiumogeni, che sono progettati principalmente per creare una struttura cellulare all'interno di una matrice polimerica, gli agenti espandenti mirano a incrementare il volume dei materiali attraverso l'espansione. Questo processo può o non può generare una schiuma, a seconda della natura dell'agente utilizzato e del metodo di applicazione. Esaminiamo più da vicino il ruolo, i tipi e le applicazioni degli agenti espandenti, oltre al loro impatto sull'economia circolare. Ruolo degli Agenti Espandenti Il ruolo primario degli agenti espandenti è di aumentare il volume di un polimero durante il processo di lavorazione. Questo viene realizzato attraverso la generazione di gas o attraverso l'espansione fisica di un additivo preesistente, risultando in un materiale con densità ridotta e, in alcuni casi, proprietà isolate migliorate. Questi agenti possono essere utilizzati per ottenere una distribuzione uniforme del gas all'interno del materiale, senza necessariamente cercare di formare una struttura cellulare chiusa o aperta come nel caso degli agenti schiumogeni. Tipologia di Espandenti Chimici Gli espandenti chimici producono gas attraverso reazioni chimiche quando riscaldati, espandendo il materiale plastico. Questo processo di decomposizione termica genera una pressione interna che forma celle gassose all'interno della matrice polimerica, risultando in un materiale espanso. Azodicarbonamide (ADA): È uno degli espandenti chimici più comunemente utilizzati nelle materie plastiche, specialmente in PVC, poliolefine e schiume. Si decompone termicamente, rilasciando azoto, anidride carbonica e ammoniaca, che fungono da agenti espandenti. Acido Citrico e Bicarbonato di Sodio: Questa combinazione è un esempio di sistema espandente che rilascia anidride carbonica quando riscaldato. È considerato un sistema espandente ecocompatibile, spesso utilizzato in applicazioni dove la sostenibilità è una preoccupazione. Idrazidi: Composti come l'acido benzenesulfonico idrazide (OBSH) e l'acido toluenesulfonico idrazide (TSH) sono agenti espandenti chimici che si decompongono termicamente rilasciando azoto e vapore acqueo. Sono utilizzati per ottenere schiume con celle fini e uniformi. Tipologia degli Espandenti Fisici Gli espandenti fisici sono sostanze che, sottoposte a riscaldamento, cambiano stato da liquido a gas, espandendo il materiale senza reazioni chimiche. La scelta dell'espandente fisico dipende dalla sua compatibilità con il polimero e dal processo di produzione. Idrocarburi: Composti come il butano, l'etano, il pentano o l'isobutano sono utilizzati come espandenti fisici, specialmente nelle schiume poliolefiniche. Sono scelti per la loro capacità di produrre schiume con buone proprietà meccaniche e termiche. Gas Inerti: Anidride carbonica e azoto sono gas inerti comunemente usati come agenti espandenti fisici. Sono considerati opzioni più sicure e ambientalmente sostenibili rispetto ad altri agenti espandenti, ma possono richiedere attrezzature specifiche per l'iniezione e il mantenimento delle pressioni desiderate durante il processo di schiumatura. Acqua: L'acqua è un agente espandente fisico utilizzato in alcuni processi di schiumatura per polimeri termoplastici. Quando riscaldata, si vaporizza, espandendo il materiale. Questo metodo è considerato ecologico, ma la quantità di espansione ottenibile è relativamente limitata rispetto ad altri agenti espandenti. Applicazioni Gli agenti espandenti trovano applicazione in numerosi settori, tra cui: Componenti per l'Automotive: Riduzione del peso dei componenti interni e esterni dei veicoli per migliorare l'efficienza del carburante e ridurre le emissioni. Imballaggi: Sviluppo di imballaggi protettivi leggeri che richiedono meno materiale e offrono una migliore protezione. Prodotti per la Costruzione: Materiali da costruzione leggeri e isolanti, come blocchi di cemento espanso, che contribuiscono all'isolamento termico degli edifici. Impatto sull'Economia Circolare Gli agenti espandenti contribuiscono significativamente ai principi dell'economia circolare: Efficienza delle Risorse: Riducendo la densità dei materiali, si riduce l'utilizzo delle materie prime e si aumenta l'efficienza del trasporto, riducendo così le emissioni associate. Isolamento ed Efficienza Energetica: I materiali espansi possono offrire miglioramenti nelle proprietà di isolamento, contribuendo all'efficienza energetica degli edifici e alla riduzione del consumo di energia. Riciclabilità: Sebbene la presenza di agenti espandenti possa presentare dei problemi nel processo di riciclo, la ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali e processi stanno migliorando la riciclabilità di questi materiali. In sintesi, gli agenti espandenti svolgono un ruolo importante nell'industria delle materie plastiche, non solo per le loro applicazioni dirette ma anche per il loro contributo all'efficienza delle risorse e alla sostenibilità. L'innovazione continua in questo campo è essenziale per sviluppare materiali che siano sia funzionali sia compatibili con i principi dell'economia circolare. Come scegliere un agente espandente o uno schiumogeno per la produzione con polimeri plastici La comprensione delle caratteristiche specifiche e delle applicazioni di ciascun tipo di agente espandente è fondamentale per ottimizzare le proprietà del materiale finito e soddisfare le esigenze del progetto, mantenendo al contempo un occhio di riguardo.Obiettivi del Progetto e Proprietà del Materiale Densità del Materiale: Se l'obiettivo è ridurre significativamente la densità del prodotto finale, gli agenti schiumogeni sono generalmente preferiti perché creano una struttura cellulare all'interno del materiale, riducendone il peso. Proprietà Meccaniche: È importante considerare come l'aggiunta dell'agente influenzerà le proprietà meccaniche del materiale, come la resistenza alla trazione, l'elasticità e la resilienza. Gli agenti schiumogeni possono ridurre alcune di queste proprietà a causa della formazione di celle. Proprietà Termiche e Acustiche: Per applicazioni che richiedono miglioramenti nell'isolamento termico o acustico, gli agenti schiumogeni sono spesso preferibili poiché la struttura cellulare intrappola l'aria, migliorando l'isolamento. Compatibilità del Processo di Produzione Metodo di Lavorazione: La scelta tra agenti schiumogeni ed espandenti può dipendere dal processo di produzione utilizzato (ad esempio, estrusione, stampaggio a iniezione). Alcuni agenti possono essere più adatti a specifici processi di lavorazione. Temperatura di Decomposizione: È fondamentale che la temperatura di decomposizione dell'agente sia compatibile con le temperature del processo di produzione. Gli agenti schiumogeni chimici e gli espandenti hanno diverse temperature di attivazione che devono essere considerate. Impatto Ambientale Sostenibilità: La scelta tra agenti fisici e chimici può essere influenzata dalla loro impronta ecologica. Gli agenti fisici, come l'anidride carbonica o l'azoto, possono avere un impatto ambientale minore rispetto ad alcuni agenti chimici. Riciclabilità: La presenza di alcuni agenti schiumogeni o espandenti può influenzare la riciclabilità del prodotto finale. È importante considerare come l'agente selezionato influenzerà il ciclo di vita del materiale e la sua compatibilità con le pratiche di economia circolare. Costi Oltre all'efficacia, il costo degli agenti schiumogeni o espandenti e il loro impatto sui costi di produzione complessivi sono fattori critici. Alcuni agenti possono richiedere attrezzature speciali o modifiche al processo produttivo, influenzando il costo finale. Normative e Compliance Infine, è essenziale considerare eventuali restrizioni normative relative all'uso di determinati agenti schiumogeni o espandenti, soprattutto in settori regolamentati come l'alimentare, il medicale o l'edilizia. Conclusione La scelta tra un agente schiumogeno e uno espandente richiede un'analisi attenta degli obiettivi del progetto, delle proprietà desiderate del materiale, della compatibilità con il processo di produzione e dell'impatto ambientale. Collaborare con fornitori di materie prime e sfruttare le conoscenze tecniche disponibili può aiutare a identificare la soluzione ottimale per le specifiche esigenze di produzione. Con quali polimeri riciclati si legano gli agenti espandenti e gli schiumogeni Gli agenti espandenti e gli schiumogeni possono essere utilizzati con una varietà di polimeri riciclati, con l'obiettivo di migliorarne le proprietà, ridurne il peso, e aumentarne l'efficienza di produzione. La compatibilità di questi agenti con specifici tipi di polimeri riciclati dipende da vari fattori, tra cui la struttura chimica del polimero, il processo di trasformazione utilizzato, e le proprietà desiderate nel prodotto finito. Di seguito, vengono esaminati alcuni dei polimeri riciclati comunemente associati con l'uso di agenti espandenti e schiumogeni. Polietilene (PE) Il PE riciclato è ampiamente utilizzato in applicazioni di packaging, contenitori, e prodotti per l'edilizia. Gli agenti schiumogeni possono essere utilizzati per produrre schiume di PE riciclato che offrono un miglior isolamento termico o riducono il peso del materiale per applicazioni come i pannelli isolanti o i prodotti di imballaggio protettivo. Polipropilene (PP) Il PP riciclato beneficia dell'uso di agenti schiumogeni o espandenti per migliorare la lavorabilità e le proprietà meccaniche dei prodotti finiti. Questi possono includere componenti automobilistici, contenitori per alimenti, e materiali da costruzione, dove la riduzione del peso e il miglioramento dell'isolamento sono vantaggi chiave. Polistirene (PS) Il PS riciclato, sia nella forma espansa (EPS) che solida, è un candidato ideale per l'applicazione di agenti schiumogeni, specialmente per produrre materiale di imballaggio o isolamento termico. Gli agenti espandenti possono essere utilizzati per aumentare ulteriormente il volume del materiale, riducendo così il consumo di risorse. Polietilentereftalato (PET) Il PET riciclato viene spesso utilizzato in fibre per tessuti, contenitori per alimenti e bevande, e in alcune applicazioni di ingegneria. L'aggiunta di agenti schiumogeni può essere sfruttata per ridurre il peso e migliorare le proprietà termiche dei prodotti in PET riciclato, come nel caso di pannelli isolanti o componenti automobilistici. PVC (Policloruro di Vinile) Il PVC riciclato può essere schiumato per produrre una varietà di prodotti con miglior isolamento, riduzione del peso e proprietà acustiche. Gli agenti espandenti e schiumogeni possono essere utilizzati per produrre profili per finestre, tubi, e pannelli per l'edilizia con PVC riciclato. Considerazioni sull'Uso di Agenti Espandenti e Schiumogeni con Polimeri Riciclati Pulizia del Materiale: La presenza di contaminanti nei polimeri riciclati può influenzare l'efficacia degli agenti schiumogeni o espandenti e le proprietà del prodotto finito. Processo di Riciclo: Il processo di riciclo può alterare le proprietà chimiche e fisiche del polimero, influenzando la sua compatibilità con specifici agenti schiumogeni o espandenti. Obiettivi di Sostenibilità: L'uso di agenti espandenti o schiumogeni con polimeri riciclati dovrebbe essere valutato anche in termini di impatto ambientale, assicurandosi che l'approccio adottato sia in linea con gli obiettivi di sostenibilità e economia circolare. In conclusione, l'integrazione di agenti espandenti e schiumogeni con polimeri riciclati offre notevoli opportunità per migliorare le prestazioni e ridurre l'impatto ambientale dei prodotti plastici. Tuttavia, è fondamentale considerare attentamente la selezione degli agenti e le condizioni di lavorazione per ottimizzare le proprietà dei materiali riciclati e realizzare prodotti di alta qualità ed ecocompatibili. Quali attenzioni bisogna considerare in produzione utilizzando gli agenti espandenti o schiumogeni L'integrazione di agenti espandenti e schiumogeni nella produzione con polimeri plastici richiede una serie di considerazioni tecniche e ambientali per garantire la qualità del prodotto, l'efficienza del processo e la sostenibilità ambientale. Qui di seguito sono riportate alcune delle principali attenzioni da tenere in considerazione: Selezione degli Agenti Compatibilità: Scegliere un agente (espandente o schiumogeno) compatibile con il tipo di polimero utilizzato, considerando la reattività chimica e le condizioni di lavorazione. Obiettivi del Prodotto: Definire gli obiettivi specifici del prodotto (ad esempio, riduzione del peso, isolamento termico, assorbimento degli urti) per selezionare l'agente più adatto che possa soddisfare tali esigenze. Processo di Produzione Controllo della Temperatura: Ottimizzare le condizioni di temperatura per garantire che l'agente si attivi al momento giusto, evitando decomposizione precoce o incompleta che può influire sulla qualità del prodotto. Distribuzione dell'Agente: Assicurarsi che l'agente sia distribuito uniformemente nel polimero per ottenere una struttura cellulare o un'espansione omogenea. Pressione e Velocità di Espansione: Monitorare la pressione e la velocità di espansione per controllare la dimensione e la densità delle celle, influenzando direttamente le proprietà fisiche del materiale finale. Salute e Sicurezza Tossicità: Verificare la tossicità degli agenti utilizzati e adottare misure di protezione adeguate per i lavoratori, inclusi dispositivi di protezione individuale e sistemi di ventilazione. Rischi di Processo: Gestire i rischi associati alla manipolazione e al riscaldamento degli agenti espandenti e schiumogeni, compresi i rischi di esplosione o incendio. Riciclabilità e Economia Circolare Riciclabilità del Prodotto Finale: Considerare come la presenza di agenti espandenti o schiumogeni influenzerà la riciclabilità del prodotto finale e esplorare opzioni per il riciclo o il riutilizzo. Economia Circolare: Integrare principi di economia circolare nella progettazione del prodotto, valutando la possibilità di utilizzare polimeri riciclati e sviluppando prodotti che possono essere facilmente riciclati o smaltiti in modo sostenibile. Prendere in considerazione queste attenzioni può aiutare a massimizzare l'efficacia dell'uso di agenti espandenti e schiumogeni nei polimeri plastici, migliorando la qualità del prodotto, ottimizzando il processo di produzione e riducendo l'impatto ambientale.
SCOPRI DI PIU'Scopri Come la Tecnologia Avanzata Trasforma l'Anidride Carbonica in Risorse Sostenibili per il Futuro di Marco ArezioIl processo di trasformazione dell'anidride carbonica (CO2) atmosferica in etilene mediante l'uso di catalizzatori in rame rappresenta un'avanzata significativa nella chimica sostenibile e nell'economia circolare. Questa tecnologia non solo promette di ridurre i livelli di CO2, un potente gas serra, ma offre anche un metodo per produrre etilene, un importante composto chimico utilizzato in varie applicazioni industriali, in modo più sostenibile. La conversione tecnica dell'anidride carbonica (CO2) in etilene avviene attraverso un processo elettrochimico che utilizza catalizzatori a base di rame. Questo processo si inserisce nel più ampio contesto della decarbonizzazione, offrendo una strategia per ridurre le emissioni di CO2, trasformandole in prodotti chimici utili, come l'etilene, un idrocarburo utilizzato in molte applicazioni industriali. Processo Elettrochimico di Riduzione della CO2 Il processo di riduzione della CO2 in etilene avviene in un elettrolizzatore che contiene un elettrodo positivo (anodo) e uno negativo (catodo), immersi in una soluzione elettrolitica che contiene ioni per condurre l'elettricità. La CO2 è disciolta in questa soluzione e, quando viene applicata una tensione elettrica, avviene la riduzione della CO2 all'elettrodo negativo (catodo), mentre l'ossigeno si evolve all'anodo. Riduzione della CO2: All'elettrodo di rame (catodo), la CO2 disciolta reagisce con elettroni per formare vari prodotti, tra cui l'etilene, secondo la reazione semplificata: CO2+4H++4e−→C2H4+2H2O Questo processo è facilitato dalla superficie del catalizzatore di rame che assorbe le molecole di CO2 e le riduce a etilene. Ossigeno: All'anodo avviene la reazione di ossidazione dell'acqua, che genera ossigeno e ioni idrogeno (protoni) che contribuiscono al ciclo dell'elettrolita: 2H2O→O2+4H++4e− Ruolo dei Catalizzatori in Rame I catalizzatori in rame sono cruciali per la selettività del processo verso l'etilene. La superficie del rame può essere ingegnerizzata a livello nanoscopico per aumentare la sua efficacia e selettività verso la produzione di etilene. La modifica della superficie può includere l'aggiunta di promotori, la creazione di leghe con altri metalli, o l'introduzione di nanoparticelle o nanostrutture specifiche che cambiano le proprietà elettrocatalitiche del rame. Come è Fatto un Catalizzatore di Rame Un catalizzatore di rame è composto principalmente da rame metallico, che può essere utilizzato in diverse forme e strutture per catalizzare specifiche reazioni chimiche, tra cui la riduzione dell'anidride carbonica (CO2) in composti chimici utili come l'etilene. La preparazione e la strutturazione di questi catalizzatori sono cruciali per la loro efficienza e selettività nelle reazioni. Ecco come possono essere fatti e strutturati i catalizzatori di rame: 1. Forme Fisiche Nanoparticelle: Il rame può essere sintetizzato in nanoparticelle, che presentano una grande area superficiale rispetto al volume, aumentando così l'attività catalitica per la riduzione della CO2. Film sottile: Il rame può essere depositato come film sottile su supporti conduttivi attraverso tecniche come la deposizione fisica da vapore (PVD) o la deposizione chimica da vapore (CVD). Schiume o reti metalliche: Queste strutture porose di rame offrono un'elevata superficie per la reazione e possono essere utilizzate come elettrodi in processi elettrochimici. 2. Trattamenti Superficiali e Leghe Trattamenti superficiali: La superficie dei catalizzatori di rame può essere modificata chimicamente o fisicamente per migliorare la selettività verso specifici prodotti, come l'etilene. Leghe con altri metalli: Il rame può essere combinato con altri metalli (come l'oro, l'argento o lo zinco) per formare leghe che modificano le proprietà catalitiche del rame, migliorando l'efficienza e la selettività. 3. Supporti e Promotori Supporti: I catalizzatori di rame possono essere supportati su vari materiali (come carbonio, ossidi metallici, o polimeri) per migliorare la dispersione del catalizzatore e la stabilità termica. Promotori: Sostanze chimiche aggiuntive possono essere aggiunte per promuovere specifiche vie reattive o per stabilizzare il catalizzatore, migliorando ulteriormente la selettività e l'attività. 4. Sintesi e Caratterizzazione Sintesi: La preparazione di catalizzatori di rame può avvenire attraverso metodi chimici, come la precipitazione, la riduzione chimica, o metodi elettrochimici. Questi metodi consentono un controllo preciso sulle dimensioni, la forma e la composizione del catalizzatore. Caratterizzazione: Dopo la sintesi, i catalizzatori di rame sono caratterizzati usando tecniche come la microscopia elettronica (SEM, TEM), la spettroscopia (XPS, FTIR), e la diffrazione dei raggi X (XRD) per analizzare la struttura, la composizione e la morfologia. Questi catalizzatori sono studiati e ottimizzati per specifiche reazioni, come la riduzione elettrochimica della CO2, dove l'efficacia del catalizzatore di rame dipende fortemente dalla sua struttura, composizione, e dalla natura del processo catalitico. Utilizzo per la Decarbonizzazione L'utilizzo di questo processo per la decarbonizzazione si basa sulla capacità di trasformare la CO2, un sottoprodotto industriale e un potente gas serra, in un prodotto chimico prezioso come l'etilene. Ciò offre un doppio vantaggio: ridurre le emissioni di CO2 e produrre elementi chimici di valore da una fonte sostenibile. Per massimizzare l'impatto sulla decarbonizzazione, è essenziale che l'energia utilizzata per l'elettrolisi provenga da fonti rinnovabili, come il solare o l'eolico, per minimizzare l'impronta di carbonio complessiva del processo. Vantaggi Ambientali ed Economici La conversione della CO2 in etilene non solo aiuta a mitigare il cambiamento climatico riducendo la concentrazione di CO2 nell'atmosfera, ma offre anche benefici economici. L'etilene è una materia prima chiave per la produzione di plastica, solventi, e altri prodotti chimici. Attualmente, l'etilene è prodotto principalmente dal petrolio e dal gas naturale, processi che rilasciano ulteriori gas serra. Utilizzando la CO2 come materia prima, il processo riduce la dipendenza dalle fonti fossili e si muove verso un'economia più circolare e sostenibile. Problematiche e Prospettive Future Nonostante i notevoli progressi, ci sono ancora problematiche da superare prima che la tecnologia possa essere implementata su larga scala. Queste includono l'aumento dell'efficienza energetica del processo, la riduzione dei costi dei catalizzatori e dell'infrastruttura necessaria, e l'integrazione di fonti di energia rinnovabile per alimentare l'elettrolisi in modo sostenibile. La ricerca continua nel campo della catalisi e dell'ingegneria dei processi è fondamentale per superare queste sfide. Conclusione La conversione dell'anidride carbonica atmosferica in etilene utilizzando catalizzatori in rame rappresenta una frontiera promettente per l'industria chimica sostenibile. Questo approccio non solo ha il potenziale per ridurre l'impatto ambientale della produzione chimica ma anche per contribuire significativamente alla lotta contro il cambiamento climatico. Con ulteriori ricerche e sviluppo, questa tecnologia potrebbe diventare un pilastro dell'economia circolare, offrendo una soluzione efficace per trasformare i rifiuti di CO2 in risorse preziose.
SCOPRI DI PIU'Che la vita all’aria aperta, che sia nel tuo giardino o in un conteso come un bosco o in campagna o in montagna, possa avere un affetto benefico sulla salute, è una cosa risaputa da tempo.Ma il meccanismo con cui questo miglioramento dell’umore e dell’autostima si manifesta, non è mai stato chiaro, finché un team di scienziati ha provato a studiare il fenomeno. L’approccio è stato gestito prendendo in esame due aspetti, quello più prettamente fisco e quello mentale. Il beneficio dal punto di vista fisico è stato misurato attraverso il monitoraggio dell’attività con basso sforzo, come invasare, cambiare i fiori nelle aiuole, tagliare l’erba, areare la terra o concimare. Gli sforzi a bassa intensità eseguiti durante le operazioni di giardinaggio interessano un numero elevato di muscoli e per un tempo prolungato, questo permette di bruciare molte calorie senza sovraccaricare il sistema cardiocircolatorio. Quindi si può dire che il movimento distribuito su molte leve muscolari permette di mantenere in forma tutto il corpo, in modo armonioso e senza incorrere, generalmente, a fenomeni di sovraccarico lavorativo. Dal punto di vista mentale, la ricerca si è concentrata sul capire come il cervello possa innescare sensazioni positive e piacevoli durante questa attività. Per capire quale fossero i meccanismi che generano benessere durante le attività di giardinaggio, hanno esaminato molti degli stereotipi in circolazione, come la presenza di batteri nel terreno che avrebbero un’influenza positiva sul cervello, condizione valutata anche sui topi in laboratorio che ha dato scarsa attendibilità. E’ stata presa in considerazione anche la presenza di una maggiore ossigenazione, in presenza di molte piante nella zona di lavoro e di una condizione di maggiore pulizia dell’aria, sempre per l’effetto filtro che le piante possono svolgere. Ma anche qui non sembrerebbe confermare che questi fenomeni possano migliorare le condizioni di ansia e di stress accumulate dall’uomo. Una ipotesi che ha interessato gli studiosi, riguarda le colorazioni che l’occhio percepisce durante la permanenza nella natura, in particolare hanno scoperto che le tonalità verdi possono avere un’influenza benefica sull’umore. Per confutare questa tesi hanno proiettato delle immagini di aree naturali, la cui prevalenza cromatica era composta dal verde, successivamente hanno mischiato i colori dando preferenza al nero, al rosso, al grigio e così via. Il risultato è stato che durante le proiezioni su base verde, il cervello ha reagito in modo da esprimere tranquillità e soddisfazione, mentre utilizzando altri colori, questo benessere è sceso notevolmente. Inoltre, lo studio a preso in considerazione, il livello si ansia e di stress dei partecipanti durante le occupazioni che svolgevano in giardino. Occuparsi del terreno, dei fiori, del prato e delle piante, attivamente, sembra liberi la mente da molti pensieri che la affollano, evitando quel senso di avvitamento umorale che è tipico delle persone che continuano a pensare e ripensare a qualsiasi piccolo o grande problema. Diciamo una sorta di swich-off del cervello che dona maggiore tranquillità e una sensazione di benessere.
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