Additivi, prove di laboratorio, differenze ed impieghi commerciali ed industriali dei polimeri flame retard (autoestinguenti) di Marco ArezioLe plastiche flame retardant (resistenti al fuoco o autoestinguenti) sono materiali polimerici modificati per resistere all'ignizione e rallentare la propagazione delle fiamme. Questa proprietà è particolarmente importante in numerosi ambiti applicativi, come l'elettronica, l'edilizia e i trasporti, dove la resistenza al fuoco è cruciale per la sicurezza. L'aggiunta di additivi flame retardant è il metodo più comune per conferire alle plastiche proprietà resistenti al fuoco. Tipi di Additivi Flame Retardant Gli additivi flame retardant si classificano in diverse categorie, a seconda della loro composizione chimica e del meccanismo d'azione: Additivi Alogeni: Comprendono composti a base di bromo e cloro. Funzionano rilasciando alogeni che interferiscono con la reazione di combustione nella fase gassosa. Additivi Fosforati: Operano principalmente nella fase solida, promuovendo la carbonizzazione e riducendo la quantità di materiale infiammabile vaporizzato. Idrossidi di Metallo: Come l'idrossido di alluminio e di magnesio, questi additivi rilasciano acqua quando si scaldano, che aiuta a raffreddare il materiale e a diluire i gas combustibili. Additivi Intumescenti: Formano una schiuma carboniosa protettiva sulla superficie del materiale quando esposti al calore, isolando il materiale sottostante dalla fonte di calore. Funzionamento dell'Inibizione della Fiamma L'inibizione della fiamma nelle plastiche funziona attraverso vari meccanismi, a seconda del tipo di additivo utilizzato: Diluizione dei Gas Combustibili: Alcuni additivi rilasciano gas inerti che diluiscono i gas combustibili nell'area della fiamma, riducendo la combustione. Barriera Fisica: Gli additivi intumescenti formano una barriera carboniosa che isola termicamente il materiale e impedisce l'accesso dell'ossigeno. Raffreddamento: L'acqua rilasciata dagli idrossidi di metallo assorbe calore, abbassando la temperatura della combustione. Interferenza Chimica: Alogeni e altri composti possono interferire con le reazioni radicaliche nella zona di combustione, rallentando la reazione. Prove di Laboratorio per Catalogare le Plastiche Non Infiammabili Vediamo quali sono le prove principali per catalogare il grado di infiammabilità e come si eseguono:Test UL 94 Il test UL 94, gestito da Underwriters Laboratories (UL), è uno dei metodi più riconosciuti e ampiamente utilizzati per valutare le proprietà di infiammabilità dei materiali polimerici utilizzati in dispositivi elettrici ed elettronici. Questo test classifica i materiali in base alla loro capacità di estinguere le fiamme dopo essere stati accesi in condizioni controllate. Il test viene eseguito applicando una fiamma a un campione del materiale per un periodo specificato e osservando il comportamento del materiale in termini di tempo di combustione dopo la rimozione della fiamma, il gocciolamento di materiale infiammabile e la lunghezza della combustione.In base ai risultati, i materiali sono classificati in diverse categorie, come V-0, V-1, V-2, HB, 5VB, e 5VA:V-0, V-1, V-2: Indicano che il materiale si autoestingue entro un certo tempo dopo l'accensione. La distinzione tra le classi dipende dal tempo di autoestinguenza e dalla presenza di gocciolamento di particelle infiammate. HB: La classificazione più bassa, indica una velocità di combustione orizzontale in un certo intervallo. 5VB e 5VA: Sono test più severi che valutano la resistenza all'accensione quando il campione è sottoposto a un carico termico elevato. 5VA rappresenta la massima resistenza alla fiamma senza gocciolamento di materiale, mentre 5VB: permette un certo gocciolamento. Test di Ossigeno Limitante (LOI) Il test di Ossigeno Limitante (LOI) misura la percentuale minima di ossigeno nell'atmosfera necessaria per sostenere la combustione di un materiale polimerico. Viene eseguito in un'apposita apparecchiatura dove il campione viene posto in una colonna di vetro e esposto a una miscela controllata di azoto e ossigeno, aumentando gradualmente la concentrazione di ossigeno fino a quando il materiale non continua a bruciare per un tempo prestabilito dopo l'accensione. Il valore di LOI è una misura diretta dell'infiammabilità del materiale: maggiore è il valore di LOI, minore è l'infiammabilità del materiale. Materiali con valori di LOI superiori al 21% (la percentuale di ossigeno nell'aria) sono considerati più resistenti al fuoco. Questo test è particolarmente utile per confrontare la resistenza al fuoco di diversi materiali sotto un'unica metrica standardizzata. Test di Infiammabilità a Cono Calorimetrico Il test di infiammabilità a cono calorimetrico è un metodo avanzato che fornisce dati dettagliati sulla risposta di un materiale all'esposizione al calore. Durante il test, un campione del materiale viene esposto a un flusso radiante crescente in presenza di una sorgente di accensione, simulando gli effetti di un incendio in fase iniziale. Il cono calorimetrico misura la velocità di rilascio di calore, la produzione di fumo e la perdita di massa del campione nel tempo, fornendo un profilo completo della sua reattività al fuoco. Questi dati aiutano a comprendere come il materiale contribuirà alla crescita e alla propagazione dell'incendio, consentendo agli ingegneri di progettare materiali e prodotti con prestazioni migliorate di sicurezza antincendio. Questo test è particolarmente utile nella valutazione di materiali per l'edilizia e l'ingegneria dei trasporti Rendere Flame Retardant un Polimero Riciclato Il processo di rendere flame retardant un polimero riciclato, sia da post-consumo che da post-industriale, richiede attenzione nella selezione degli additivi compatibili con il tipo di polimero e nel mantenimento delle proprietà meccaniche del materiale riciclato. Il processo include: Analisi del Materiale: Identificazione della composizione del polimero riciclato per scegliere gli additivi più adatti. Incorporazione degli Additivi: Gli additivi possono essere miscelati meccanicamente con il polimero durante il processo di estrusione o possono essere applicati come rivestimenti superficiali. Mantenimento delle Caratteristiche dopo il Riciclo Meccanico Il riciclo meccanico può influenzare le proprietà flame retardant dei polimeri a causa della degradazione termica o meccanica del polimero e degli additivi durante il processo di riciclo. La stabilità delle proprietà flame retardant in un polimero riciclato dipende da: - La stabilità termica degli additivi flame retardant. - La compatibilità degli additivi con il processo di riciclo. - La capacità di ridistribuire uniformemente gli additivi nel polimero durante il riciclo. Per mantenere le caratteristiche flame retardant, può essere necessario aggiungere ulteriori additivi o stabilizzatori durante il processo di riciclo. La valutazione delle proprietà del materiale riciclato attraverso test di laboratorio è cruciale per garantire che il materiale riciclato soddisfi i requisiti di sicurezza e di prestazione. Impiego dei Polimeri Autoestinguenti per la Produzione di Articoli ad uso Industriale e Civile I polimeri flame retardant sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, specialmente in edilizia, dove la resistenza al fuoco è cruciale per la sicurezza degli edifici. Questi materiali sono progettati per ridurre la velocità di combustione, limitare la diffusione delle fiamme e contribuire a prevenire incendi. Nell'edilizia, i polimeri flame retardant trovano applicazione in numerosi prodotti, tra cui isolanti termici, rivestimenti, cavi elettrici, e componenti strutturali. Polimeri Flame Retardant Utilizzati in Edilizia Polistirene Espanso (EPS) e Polistirene Estruso (XPS): Sono ampiamente utilizzati come isolanti termici per cappotti esterni e per l'isolamento di pavimenti, tetti e muri. Possono essere trattati con additivi flame retardant per ridurre l'infiammabilità. Polietilene Espanso (EPE): Utilizzato per l'isolamento termico e l'ammortizzazione degli impatti, l'EPE può essere modificato per migliorare la resistenza al fuoco, rendendolo adatto per applicazioni in edilizia. Polimeri Intumescenti: Questi materiali si espandono quando esposti al calore, formando una barriera carboniosa che protegge il materiale sottostante dalle fiamme. Sono utilizzati in vernici, mastici, e rivestimenti per cavi elettrici. Polivinilcloruro (PVC) Flame Retardant: Il PVC è utilizzato in una varietà di applicazioni in edilizia, inclusi i rivestimenti per cavi e i tubi. Il PVC può essere reso flame retardant attraverso l'aggiunta di additivi specifici. Polimeri Fenolici: Questi materiali sono noti per le loro eccellenti proprietà di resistenza al fuoco e sono utilizzati in schiume isolanti e compositi. Applicazioni di Articoli Autoestinguenti in Edilizia Isolamento Termico: I materiali isolanti flame retardant sono essenziali per prevenire la diffusione del fuoco attraverso le cavità dei muri e altri spazi isolati negli edifici. Rivestimenti e Vernici: Forniscono una protezione passiva contro il fuoco a strutture, travi e colonne, contribuendo a mantenere l'integrità strutturale in caso di incendio. Cavi elettrici e Tubi: L'utilizzo di materiali flame retardant in questi componenti riduce il rischio di incendi elettrici e limita la diffusione del fuoco. Differenze nelle Resistenze al Fuoco degli Isolanti per Cappotti Termici Gli isolanti termici possono variare significativamente nella loro resistenza al fuoco a seconda del materiale, della densità, e della presenza di additivi flame retardant. Ecco alcune differenze chiave: Resistenza Termica: Alcuni isolanti, come quelli a base di fibra minerale (lana di roccia, lana di vetro), offrono migliori prestazioni di resistenza al fuoco rispetto a quelli organici (EPS, XPS) a causa della loro natura incombustibile. Emissione di Fumi e Gas Tossici: I materiali organici tendono a produrre fumi densi e gas tossici quando bruciano, mentre i materiali inorganici hanno prestazioni migliori in questo aspetto. Classificazione di Reazione al Fuoco: I materiali isolanti sono classificati secondo norme europee (ad esempio, Euroclassi A1, A2, B, C, ecc.) che indicano la loro reattività al fuoco. Materiali classificati come A1 sono non combustibili, mentre quelli in classe B, C, ecc., hanno crescenti livelli di infiammabilità. Applicazione e Spessore: La resistenza al fuoco di un isolante può anche dipendere dall'applicazione specifica e dallo spessore del materiale. Maggiore è lo spessore, migliore può essere la resistenza al fuoco, ma questo dipende anche dalla composizione del materiale e dalla presenza di additivi flame retardant. Per esempio, un isolante più spesso può offrire un tempo di resistenza al fuoco maggiore perché richiede più tempo per essere completamente compromesso dalle fiamme. Tuttavia, non è solo lo spessore a determinare l'efficacia, la qualità del materiale e la sua capacità di resistere alla propagazione del fuoco sono altrettanto cruciali. Nei materiali isolanti, gli additivi flame retardant possono agire in sinergia con lo spessore per migliorare la resistenza al fuoco. Materiali con densità maggiore o trattati con specifici additivi chimici possono esibire prestazioni superiori anche con spessori minori. Pertanto, la scelta del materiale isolante adeguato per un'applicazione specifica richiede un'attenta considerazione non solo delle proprietà fisiche come lo spessore ma anche della composizione chimica e della capacità di resistere al fuoco. Nell'ambito dell'edilizia, la normativa vigente spesso specifica requisiti minimi per la resistenza al fuoco degli isolanti, tenendo conto sia dello spessore che della composizione del materiale. Questi standard garantiscono che i materiali utilizzati negli edifici offrano un livello adeguato di protezione in caso di incendio, contribuendo così alla sicurezza degli occupanti e alla preservazione della struttura stessa.
SCOPRI DI PIU'Riciclo Chimico della Plastica Contro Riciclo Meccanico?di Marco ArezioLa storia del riciclo della plastica nasce e si sviluppa, fino ad oggi, per merito del sistema meccanico, fatto di selezione, macinatura, lavaggio ed estrusione dei polimeri che costituiscono nuova materia prima. Questo tipo di riciclo lascia dietro di sé una quantità considerevole di scarti plastici non riciclabili che vanno all'incenerimento o in discarica. I motivi di una quantità di scarti plastici non riciclabili li abbiamo più volte affrontati negli articoli del blog del portale rMIX, ma oggi, come presentato da Sreeparna Das parlando del processo di riciclo chimico ENI-VERSALIS, possiamo vedere una concreta possibilità di trovare una giusta collocazione a quei rifiuti plastici non riciclabili attraverso il riciclo chimico.Competizione con riciclo meccanico? Direi proprio di no, anzi vedo un completamento del processo circolare dei rifiuti.La resistenza della plastica, considerata in passato un beneficio, oggi assume una connotazione fortemente negativa. Adesso, quando sentiamo la parola plastica, una delle prime immagini che ci vengono in mente è quella di un sacchetto che galleggia nell’oceano. Ciò è dovuto soprattutto all'aumento senza precedenti dei prodotti monouso e alla mentalità usa e getta dei consumatori. Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della plastica? È importante non perdere di vista il valore della plastica e delle varie industrie che dipendono da questo materiale. La plastica ha dimostrato i propri vantaggi in termini di proprietà meccaniche, prestazioni, versatilità, costo, ecc. É, per esempio, un materiale fondamentale nella lotta contro la pandemia di COVID-19 in tutto il mondo. Il rischio per la salute, soprattutto per i professionisti del settore medico e per i lavoratori in prima linea, sarebbe maggiore senza la plastica presente nei kit di DPI (dispositivi di protezione individuale), nelle mascherine e nei guanti. Il modo in cui le plastiche vengono attualmente prodotte, consumate e gestite a fine vita, tuttavia, non è completamente sostenibile. Il dibattito sulla sostituzione della plastica con altri materiali riciclabili, come la carta, soprattutto negli imballaggi, ha preso piede a causa dell’impatto negativo sull’ambiente della produzione di plastica lineare, dell'elevato volume di applicazioni monouso e della cattiva gestione dei rifiuti nel corso degli anni. La circolarità della plastica e la valorizzazione dei rifiuti sono all’ordine del giorno e le tecnologie di riciclo chimico possono svolgere un ruolo fondamentale per ottenere lo stesso obiettivo. Il riciclo della plastica Chiaramente è necessario un cambio di rotta. Chi lavora all’interno della catena di valore delle materie plastiche deve adottare principi circolari. Una parte della soluzione per garantire la circolarità della plastica è il suo riciclo, ma gli attuali tassi sono ben lontani dai livelli ideali. La Commissione europea riconosce la necessità di tassi di riciclo più elevati nel suo piano d'azione per l'economia circolare recentemente adottato nell'ambito dell'European Green Deal. Gli Stati membri devono raggiungere i seguenti obiettivi: • Riciclo del 55% dei rifiuti di imballaggio in plastica entro il 2030 • Riduzione del consumo a 40 sacchi a persona entro il 2026 • Migliorare la progettazione del prodotto per rispondere ai requisiti di durata, riparabilità e riciclabilità • Monitoraggio e riduzione dei rifiuti marini Molti stakeholder stanno seguendo il modello circolare della Fondazione Ellen MacArthur e in questa direzione la strategia circolare di Eni si concentra su: • L'uso di materie prime sostenibili • Riuso, riciclo e recupero • Prolungare la vita utile Per sostenere ulteriormente la circolarità della plastica e aumentare le percentuali di riciclo, Versalis ha avviato il Progetto Hoop® nel febbraio 2020. Il progetto si concentra sullo sviluppo di nuove tecnologie per il riciclo chimico dei rifiuti di plastica. Insieme a Servizi di Ricerche e Sviluppo (S.R.S.), l’azienda chimica di Eni sta sviluppando un processo di valorizzazione dei rifiuti di plastica mista che non possono essere riciclati meccanicamente. Cos’è il riciclo chimico della plastica?Il riciclo chimico, un termine ombrello per diverse tecnologie avanzate, può trasformare i rifiuti di plastica in materie prime che rientrano nella catena del valore per produrre nuovi polimeri. Il CEFIC, Consiglio Europeo dell'Industria Chimica, ha ampiamente classificato queste tecnologie in tre tipi. Riciclo chimico e la classificazione delle tecnologie.Dissoluzione: da rifiuto in plastica a polimero Il processo consiste nell'estrarre il polimero sciogliendo i rifiuti plastici selezionati con un solvente e/o calore. In questo modo è possibile separare anche gli additivi dai polimeri. Inoltre, il polimero estratto può essere lavorato con nuovi additivi per produrre nuove materie plastiche. Depolimerizzazione: da rifiuto in plastica a monomero Questo metodo prevede che i rifiuti di plastica selezionati vengano scomposti nei loro monomeri costitutivi sfruttando varie reazioni chimiche. I monomeri purificati possono poi essere utilizzati per produrre nuovi polimeri. I polimeri più adatti a questa tecnica sono il polietilenetereftalato (PET), il polistirolo (PS), il polimetilmetacrilato (PMMA), ecc. Conversione: da rifiuto in plastica a materia prima Grazie a queste tecniche, i rifiuti di plastica mista possono essere convertiti in una miscela di idrocarburi che può essere utilizzata come materia prima per nuove plastiche. Questa materia prima simile al petrolio o al gas può sostituire la materia prima fossile appena estratta negli impianti chimici. I due principali tipi di processo sono: pirolisi e gassificazione. La pirolisi è uno dei processi principali esplorati oggi per raggiungere gli impegnativi obiettivi di riciclo e rispondere alla necessità di circolarità della plastica. Il processo avviene ad alte temperature (in assenza di ossigeno) e trasforma i rifiuti di plastica in materie prime che vengono ulteriormente utilizzate nella produzione di nuovi prodotti chimici. Versalis sta portando avanti lo sviluppo della tecnologia della pirolisi attraverso il progetto Hoop®. Per meglio comprendere la missione e la visione del progetto, ho parlato con Fabio Assandri, Direttore Ricerca e Innovazione Tecnologica di Versalis. D: Può spiegarci Hoop® e perché Eni sta investendo in questo progetto?Assandri: Oggi, i rifiuti in plastica sono una sfida per tutti noi. L'Europa raccoglie quasi 30 milioni di tonnellate di rifiuti in plastica post-consumo e ne ricicla solo un terzo. Il riciclo meccanico è il metodo principale utilizzato e gestisce in modo efficiente i flussi di rifiuti pre-assortiti (ad es. monomateriale, meno contaminati, ecc.). Un buon esempio sono le bottiglie d'acqua in PET. Tuttavia, il riciclo meccanico ha alcuni limiti. Le fasi di ritrattamento portano al degrado delle proprietà del materiale e possono causare una riduzione della trasparenza. Inoltre, include sul numero di volte che la plastica può essere riciclata. Forse, però, il più grande inconveniente è l'impossibilità di gestire flussi di rifiuti in plastica più complessi e misti, che attualmente sono inceneriti o gettati in discarica. Questo ci ha portato ad investire nel progetto Hoop®, un progetto che si concentra sul riciclo chimico come soluzione alternativa al problema, facendo così progredire la circolarità della plastica. D: Come funziona Hoop®?Assandri: Hoop, il nome del progetto, rappresenta un cerchio completo e simboleggia dunque il supporto alla circolarità. Abbiamo lavorato su un nuovo processo basato sulla tecnologia di pirolisi dell'S.R.S. che trasforma i polimeri in molecole più piccole e mattoncini. Questa conversione è analoga allo smontaggio di un set lego in pezzi singoli. Abbiamo completato i test a livello pilota e anche la progettazione dell'impianto dimostrativo con una capacità di 6.000 tonnellate all'anno nel sito di Mantova. Il nostro obiettivo è quello di scalare e avere la tecnologia pronta per l'applicazione su larga scala. D: Cos'è il plasmix? E quali sono i vantaggi della tecnologia della pirolisi? Assandri: Il plasmix è il rifiuto in plastica mista che non è adatto a un efficace riciclo meccanico. Rappresenta una percentuale significativa dei rifiuti in plastica che attualmente non vengono riciclati. La pirolisi è ideale per tali flussi di smaltimento e consente ai materiali di estendere il loro utilizzo, in linea con i principi dell'economia circolare. Poiché la qualità è la stessa della plastica vergine, i gradi riciclati chimicamente possono essere utilizzati in applicazioni di alto valore, comprese le applicazioni a contatto con gli alimenti. Il processo da noi sviluppato offre ulteriori vantaggi come la flessibilità, l'efficienza energetica, la qualità dei prodotti e un grande risparmio di emissioni di gas serra (GHG). Il recupero dei materiali di tutti i flussi risultanti dal processo di pirolisi (liquidi, gas e solidi) è per noi una priorità assoluta. D: Il riciclo chimico può ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e le emissioni di CO2? Assandri: Nel complesso, l'impronta ecologica del riciclo chimico è inferiore alle emissioni a monte e a valle dell'attuale sistema lineare (estrazione delle materie prime, produzione di plastica e gestione dei rifiuti a fine vita). Attualmente, i rifiuti in plastica mista vengono inceneriti o messi in discarica. Entrambe le soluzioni hanno un impatto ambientale negativo. L'incenerimento porta a un aumento delle emissioni di CO2 e di altri inquinanti, mentre lo smaltimento in discarica provoca un'ulteriore dispersione dei rifiuti in plastica nell'ambiente. Il riciclo chimico evita questi problemi e, poiché riconverte i rifiuti in materie prime, contribuisce a ridurre la dipendenza dalle riserve fossili. D: Il riciclo meccanico svanirà con lo sviluppo di impianti di riciclo chimico? Assandri: Per niente. Il riciclo meccanico è già un'attività considerevole con un ecosistema ben sviluppato per flussi di polimeri come PET, HDPE, PP, ecc. Non ha senso sostituire i sistemi esistenti che funzionano bene. L'obiettivo del progetto è quello di integrare il riciclo meccanico e migliorare drasticamente la circolarità dei prodotti in plastica, ampliando la portata dei flussi di rifiuti riciclabili. In effetti, credo che il riciclo meccanico trarrà vantaggio dallo sviluppo di tecnologie di riciclo chimico, poiché gli obiettivi e le valutazioni sarebbero più ripartiti tra i due. D: Hoop® è la soluzione al problema dei rifiuti in plastica? Assandri: La questione dei rifiuti in plastica è complessa e richiede un approccio su più livelli per trovare soluzioni efficaci. Progetti come Hoop® stanno compiendo passi nella giusta direzione e costituiscono una parte importante della soluzione. Se il riciclo chimico, insieme al riciclo meccanico, riuscirà o meno ad affrontare il problema dei rifiuti plastici dipende da diversi fattori: Tutti gli attori della catena del valore, compresi i proprietari dei brand, devono essere coinvolti e collaborare. Anche i consumatori devono svolgere un ruolo importante nel seguire la corretta raccolta dei rifiuti e nell'aumentare la domanda di prodotti riciclati. Le certificazioni standardizzate e riconosciute a livello internazionale sono una necessità. Poiché il riciclo chimico genera una materia prima vergine equivalente, i materiali si mescolano negli impianti chimici e rendono difficile rintracciare fisicamente la materia prima riciclata. Gli esperti, pertanto, suggeriscono di utilizzare l'approccio del bilancio di massa per tracciare accuratamente il flusso del materiale riciclato intorno agli impianti industriali, al fine di attribuire il corretto valore del contenuto riciclato a un prodotto. Un ultimo aspetto, ma non per questo meno importante: l'industria avrà bisogno anche di sostegno politico e normativo. Una maggiore chiarezza sulla produzione sostenibile delle materie plastiche dovrebbe arrivare all'inizio del 2021, una volta che la Commissione Europea avrà completato la revisione del Regolamento sulla tassonomia dell'UE. Categoria: notizie - plastica - economia circolare - rifiuti - riciclo meccanico - riciclo chimico
SCOPRI DI PIU'Odori nella Plastica: Controllare la Filiera per Evitare Contestazionidi Marco ArezioSe è risaputo che nei rifiuti provenienti dalla raccolta differenziata e quindi dal post consumo, la presenza degli odori può permanere in modo consistente, una volta trasformato in granulo, le aspettative sulle produzioni di materia prima dagli scarti post industriali o dai compounds post industriali + post consumo, dal punto di vista degli odori, sono decisamente più alte.Così alte, che ci si aspetta di non dover affrontare la problematica di consegnare al cliente, granuli plastici adatti a produrre articoli che fino a pochi anni fa erano fatti con materia prima vergine, che contengano un gradiente odoroso sgradevole. Le ambizioni qualitative di questi clienti che comprano la materia prima in plastica riciclata, rimangono elevate (quasi comprassero ancora una materia prima vergine), così da poter fregiarsi di produzioni green, ma nello stesso tempo non dover rischiare di perdere i loro clienti finali per una questione legata ad odori sgradevoli. Un binomio di richieste davvero difficile da sostenere, dove il produttore di materia prima plastica riciclata deve trovare soluzioni certe per controllare la sua filiera produttiva, con lo scopo di evitare di acquistare scarti e gestire processi che potrebbero incrementare il problema. Ma quali strumenti oggi abbiamo per poter creare una strategia di controllo che ci avverta quando uno scarto plastico in ingresso possa provocare odori nel granulo finale, con la conseguente possibile contestazione del cliente che lo compra, o quali strumenti abbiamo per capire se l’estrusione della materia prima crei dei processi di degradazione che potrebbero generare odori? Per prima cosa possiamo dire che lo strumento per il controllo degli odori in tutte le fasi della produzione esiste, ci dà una fotografia chimica dei nostri processi e ci indica dove può trovarsi l’errore che causerà la contestazione. Questa macchina da laboratorio, grande quanto una stampante da scrivania, è un gascromatografo unito ad uno spettrometro a mobilità ionica che, attraverso un’analisi veloce e senza una preparazione dei campioni particolare, ci dice quale sia, chimicamente, l’origine delle fragranze che il naso umano intercetta ma che non sa separarle e capirne la provenienza. Se pensate possa essere utile solo per dare una patente odorifera al granulo plastico che producete, siete solo a un terzo della strada, in quanto l’aiuto che questo tipo di analisi può dare all’azienda non è solo il controllo finale della materia prima, ma individuare le fasi critiche della produzione in modo da evitare che gli odori si formino. Le aree di impiego della tecnologia si possono qui riassumere: Acquisto degli scarti plastici per la produzioneChe siano post consumo o post industriali, un’azienda che produce granulo riciclato ha diversi fornitori di scarti plastici e, non tutti lo lavorano nello stesso modo: lavaggi con efficacia differenti, selezione del rifiuto con impianti e metodologie diverse, rischi di contaminazioni degli scarti con altre plastiche e molte altre situazioni simili. Quindi è necessario costruire un’anagrafica qualitativa dei fornitori, per quanto riguarda gli odori degli scarti, in modo che si possa, chimicamente, avere una fotografia di cosa lo scarto può contenere e come questo scarto potrebbe comportarsi nella sua trasformazione in granulo plastico. L’analisi chimica dei flussi in ingresso ci fa capire quale fornitore, per materia prima, possiamo utilizzare per creare le nostre ricette di granulo, senza che si possano generare spiacevoli inconvenienti odorosi in fase di produzione. Le analisi dei flussi creano una banca dati attraverso la quale si può attribuire un determinato scarto, di un determinato fornitore ad una nostra determinata ricetta. Se la fotografia chimica di un flusso di scarti plastici contempla la presenza di una serie di composti chimici in una determinata quantità, possiamo sapere con certezza quale impronta odorosa avrà il nostro granulo finale. Granulazione degli scarti plasticiIn questa fase può succedere che, senza una fotografia chimica dell’input che entra nell’estrusore, lo scarto possa essere utilizzato per la produzione di granulo, senza che possiamo intercettare un disturbo odoroso particolare, confidando quindi di produrre un granulo di buona qualità, confortati magari dal fatto che le analisi di laboratorio che normalmente si fanno, come la densità, il DSC, le ceneri e la fluidità, ci dicano che il materiale può essere idoneo. Ma durante la produzione ci possono essere frazioni molto piccole, in termini di quantità, di materiali estranee alla materia prima principale, che possono degradare creando segnali odorosi importanti che potrebbero far contestare il materiale. La fotografia chimica ci restituisce delle indicazioni che sono espresse in valori così piccoli che i composti chimici in ingresso nell’estrusore e quelli che si possono generare durante la lavorazione, siano precisamente intercettati e definiti analiticamente. Quindi anche il controllo della fase di estrusione delle materie plastiche riciclate ci restituisce un quadro preciso, non empirico degli odori, sui quali poter lavorare per un eventuale aggiustamento delle ricette. Controllo di qualità nella vendita e nel post venditaCome si può definire un odore di un polimero riciclato? Visto dal produttore in un modo, visto da un acquirente magari in un altro. Questa differenza di valutazione crea il maggior numero di contestazioni e di imbarazzi commerciali che, a volte, si chiude con una resa del produttore per mancanza di prove certe. Questa resa si trasforma quasi sempre in danni economici da riconoscere al cliente da parte del produttore di polimeri ma, nella maggior parte delle volte, subentra anche un’incertezza commerciale tra cliente e fornitore gestita in modo del tutto empirico attraverso la prova del naso. Il cliente ha i suoi uomini che annusano l’odore del granulo che ricevono e ne danno una valutazione, mentre il fornitore fornisce la sua squadra. In tutte e due i casi il naso umano, per quanto sofisticatissimo, può interpretare l’odore in modo differente. Per risolvere l’incertezza, le possibili contestazioni e la possibile perdita di fiducia da parte del cliente, fornire allo stesso una fotografia chimica di ciò che si sta vendendo è il miglior modo per dimostrare che il prodotto è formato da elementi chimici che possono generare gradienti di odori nei limiti che il cliente ha preventivamente accettato, non attraverso un naso opinabile ma attraverso la chimica. Infatti cliente e fornitore possono creare, in modo certo e analitico, un accordo che limiti certe sostanze chimiche che generano gli odori a dei valori accettati da entrambe le parti.Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - odori - post consumo - contestazioniVedi maggiori informazioni sulla gascromatografia
SCOPRI DI PIU'Nella lavorazione dei polimeri riciclati ci siamo spesso imbattuti nel problema della formazione dell’elettricità staticadi Marco ArezioLa formazione di questa carica, durante le fasi di riciclo dei polimeri plastici, può causare un cattivo funzionamento della miscelazione tra la materia prima e gli additivi o coloranti, oppure un pericolo per i lavoratori che si avvicinano ai miscelatori, tramogge, nastri trasportatori ed essiccatori. Il movimento del polimero, in condizioni ambientali in cui vi sia una bassa percentuale di umidità, uno scorrimento e contatto dei granuli tra loro e lungo le pareti delle macchine che li contengono, possono generare elettricità statica, di intensità diversa in base al percorso che il polimero ha condotto e alle ambientali condizioni esterne. La presenza di cariche statiche può portare ad una miscelazione dei componenti anomala, infatti può succedere che si verifichino delle separazioni tra i granuli di polimero e quelli colorati, questo a causa della diversa carica elettrostatica che assorbono. Questa separazione indotta potrebbe aumentare la presenza dei granuli, che assorbono la stessa carica, verso le pareti delle tramogge o dei tubi di alimentazione o delle bocche di scarico. Il fenomeno si accentua quando abbiamo un granulo correttamente essiccato o la presenza di un’umidità dell’aria contenuta, infatti, con una maggiore umidità, l'acqua, che è polare, dissipa la carica. Un classico esempio nella nostra vista lo puoi vedere in casa, quando generi elettricità statica camminando su un tappeto in presenza di una bassa umidità dell’aria. Gli umidificatori aggiungono acqua all'aria e riducono al minimo l'accumulo di elettricità statica. La soluzione del problema vede due fattori concomitanti: • Assicurarsi che le macchine che trasportano, lavorano ed essiccano il polimero abbiano un corretto impianto di dispersione delle cariche elettriche.• Per quanto riguarda il polimero in produzione è consigliabile utilizzare un additivo antistatico, che ha la funzione di interrompere l’accumulo di elettro-staticità tra i diversi granuli, permettendo un trasporto e una miscelazione senza problemi. Sul mercato sono presenti numerosi additivi che risolvono il problema in modo facile, economico ed efficiente, senza influenzare le proprietà dei polimeri. Ad per esempio il Polietilenglicole 400 da miscelare in quantità molto ridotta (0,010%), ha un costo economico e una resa soddisfacente. Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - elettricità statica - produzione - polimeri
SCOPRI DI PIU'Pale eoliche, una composizione di molti materiali solidamente ancorati tra loro ne rendeva impossibile il riciclodi Marco ArezioIl vento è un pilastro della produzione delle energie rinnovabili e, da anni, si sta sfruttando con sempre maggiore interesse costruendo ed installando turbine che possano intercettare il vento e creare energia elettrica. Nonostante la prima informazione che ci è giunta dal passato circa l’utilizzo del vento per scopi meccanici risale al I secolo D.C. ad opera dell’Ingegnere greco Erone di Alessandria, la forza del vento all’epoca veniva soprattutto sfruttata nel campo navale, per riempire le vele e creare il moto delle barche sull’acqua. Intorno al IX secolo D.C. si iniziò in India, Iran e in Cina, ad usare il vento per far girare delle pale telate che potevano imprimere una forza ad un sistema di trasmissione, attraverso il quale si potevano eseguire nuovi lavori meccanizzati, come macinare i cereali, pompare l’acqua o eseguire alcune attività nel campo edile. In Europa i mulini a vento si diffusero in maniera capillare, soprattutto in Olanda, utilizzandoli per pompare l’acqua dai terreni sotto il livello del mare. Questa operazione fu così importante nelle operazioni di bonifica, che il mulino a vento assunse una figura rappresentativa del paese. Per vedere l’uso del vento nella produzione di energia elettrica, abbiamo dovuto aspettare fino al 1887 quando il professor James Blyth costruì, nel suo guardino, la prima turbina eolica per dare la corrente al suo cottage. Il risultato fu così incoraggiante che nel 1891 depositò il brevetto. Negli anni successivi molti altri inventori e scienziati studiarono, testarono e brevettarono, migliorie sul numero di pale ideale per fruttare al meglio la forza del vento, il loro profilo, i sistemi meccanici dei rotori e le altezze corrette di installazione delle turbine. Le pale eoliche, non metalliche, sono formate da un agglomerato di prodotti la cui prevalenza è costituita da legno di balsa, plastica, fibra di vetro, ed in misura minore da fibre di carbonio e metalli vari. Il ciclo di vita di un parco eolico può essere considerato intorno ai 25 anni e, recentemente, si è presentata la prima ondata di turbine dismesse. Teniamo in considerazione che, nella sola Germania, si prevedono nel 2024 circa 15.000 pale da riciclare. La difficoltà di separare gli elementi che costituiscono il manufatto ha fatto mettere in moto l’istituto tedesco WKI, che hanno studiato come separare il legno di balsa dalle parti plastiche e dalla vetroresina, al fine di recuperare le parti in legno per costruire nuovi pannelli isolanti per edifici. In una lama del rotore può contenere fino a 15 metri cubi di balsa, un legno leggerissimo e molto resistente, ma essendo solidarizzato con la vetroresina e la plastica, era considerato un rifiuto non riciclabile e finiva negli impianti di incenerimento o nelle cementerie come combustibile. L’istituto WKI dopo vari tentativi, ha capito che i componenti si potevano separate sfruttando la loro tenacità, infatti inserendo il prodotto in un mulino a rotazione e scagliando il pezzo contro delle parti metalliche, la balsa si scomponeva dai pezzi in vetroresina e da quelli in plastica. La balsa recuperata veniva ceduta agli impianti di produzione di pannelli fonoisolanti ultraleggeri, infatti, questi, raggiungono una densità di circa 20 Kg. per metro cubo e le loro prestazioni sono paragonabili ai pannelli in polistirolo.Categoria: notizie - pale eoliche - economia circolare - riciclo - rifiutiGeneratore di corrente con pale eoliche da casaVedi maggiori informazioni sull'energia eolica
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