1953: La Storia della Nascita del Policarbonatodi Marco ArezioIl policarbonato è un prodotto termoplastco appartenente alla famiglia dei tecnopolimeri che è stato scoperto attraverso le reazioni di sintesi realizzate da Hermann Schnell nel 1953.Ma chi è Hermann Schnell?Nasce a Gaienhofen, in Germania, nel settembre 1916 e, dopo aver completato il sevizio militare, inizia lo studio della fisica e della chimica all'Università Albert-Ludwigs di Friburgo, in Germania, dove ha studiato con il Premio Nobel Professor Hermann Staudinger (Premio Nobel per la Chimica nel 1953).Terminati gli studi entra nella società Bayer AG nel dipartimento di ricerca e sviluppo che era situato a Leverkusen in Germania. Hermann Schnell, in collaborazione con il suo team di ricercatori, scopre una nuova plastica attraverso una particolare reazione di sintesi dal bisfenolo A e fosgene, che viene nominato successivamente policarbonato, le cui doti primarie sono la trasparenza, l'infrangibilità e la leggerezza. il 16 Ottobre del 1953 viene attribuito il brevetto sul policarbonato, dando vita ad un futuro successo commerciale del prodotto in tutto il mondo. A soli 36 anni, Hermann Schnell, passa a dirigere il dipartimento di ricerca e sviluppo e viene incaricato quale responsabile della fondazione di un secondo laboratorio per la Bayer Central Research a Krefeld-Uerdingen sempre in Germania. Bayern produrrà e commercializzerà il policarbonato di Hermann Schnell sotto il nome di Makrolon® attivando la produzione nello stabilimento di a Uerdingen, in Germania. La sua lunga carriera all'interno di Bayer, nel campo della ricerca e sviluppo, si concluderà nel 1975, anno in cui andò in pensione. Nel 1995 ha istituito la Fondazione Hermann-Schnell con 500.000 euro del suo denaro personale per sostenere i giovani scienziati nel campo della ricerca chimica macromolecolare.Categoria: notizie - tecnica - plastica - policarbonato
SCOPRI DI PIU'Invecchiamento e Degrado dei Polimeri Riciclatidi Marco ArezioSi parla spesso di degrado dei polimeri riciclati dovuti a fattori che riguardano le fasi di trasformazione e riciclo delle materie prime, con conseguenze negative sul prodotto finale.Meno si parla dei fenomeni di invecchiamento dei polimeri che riguardano quelli amorfi e la parte amorfa dei semicristallini, al di sotto della temperatura di transizione vetrosa. Mentre per l’invecchiamento le condizioni di temperatura possono incidere o recuperare uno stato ideale del polimero, il degrado è, di per sé, una questione più complessa perché riguarda, non solo i componenti della ricetta dei polimeri riciclati, ma anche i processi di impiego dei polimeri stessi. Non potendo analizzare i comportamenti di invecchiamento e degrado di tutte le composizioni delle plastiche riciclate, specialmente per quanto riguarda quelle che provengono dal post consumo, ci limitiamo a illustrare le cause principali che possono determinare i fattori sopra descritti. La Temperatura Se prendiamo la temperatura convenzionale a 20° possiamo dire che le variazioni, positive o negative della stessa, generano nel polimero modifiche significative sulle caratteristiche meccaniche e sui loro comportamenti, che da duttili possono trasformarsi in fragili. In particolare il degrado termico può essere chimico, con la determinazione delle rotture dei legami delle catene, o fisico, con variazioni comportamentali rispetto allo status in corrispondenza della temperatura di transizione vetrosa. Mentre il degrado fisico è sempre reversibile, per quello chimico si parla sempre di irreversibilità del fenomeno. Il degrado termico può essere espresso visivamente con l’ingiallimento del prodotto o nella perdita parziale del colore. Il Fuoco La maggior parte delle materie plastiche sono combustibili e quando vengono in contatto con alte temperature possono bruciare e sviluppare gas nocivi. Quando si realizzano i prodotti si deve tenere in considerazione il comportamento al fuoco che, oltre ad influire sulla stabilità del manufatto, può creare pericolosi fenomeni di tossicità. In alcuni materiali però la combustione è ritardata o addirittura inibita grazie alla presenza in essi di quantità significative di cloro (come nel PC) o di fluoro (come nel PTFE o ETFE). Rapido Raffreddamento Come abbiamo visto precedentemente un cambio repentino di temperatura può creare un invecchiamento nei polimeri. Per esempio, un raffreddamento troppo veloce in fase di produzione del manufatto, può creare nelle molecole una fase di disequilibrio rispetto allo stato neutro di partenza. Tuttavia, con il tempo, le macromolecole tendono a portarsi verso una condizione di equilibrio provocando però una leggera diminuzione di volume, l’aumento di rigidità e l’addensamento del materiale. I Solventi I polimeri come il PE, il PVC, il PTFE o l’ETFE, non si corrodono per via elettrochimica come i metalli, offrendo normalmente una buona resistenza agli acidi su base inorganica, ma possono reagire con solventi organici (ad esempio l’acetone) e talvolta con l’acqua (ad esempio il nylon). In questa situazione possiamo trovare come effetti negativi la rottura dei legami intermolecolari, la diminuzione del modulo elastico e il rigonfiamento dei materiali. Ossidazione La riduzione delle proprietà meccaniche può essere determinata anche dall’ossidazione: i radicali liberi provenienti dalla rottura di legami chimici delle catene fissano l’ossigeno. Particolarmente sensibile a questo tipo di degrado è il polipropilene. I raggi Ultravioletti L’azione dei raggi ultravioletti risulta dannosa nel lungo periodo, perché non solo deteriora l’aspetto del materiale decolorandolo o imbrunendolo, ma riduce anche le sue proprietà meccaniche. Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - polimeri - invecchiamento - degrado
SCOPRI DI PIU'Studiare come l’imballo interagisce con il prodotto contenuto, di come il tempo, la struttura, la chimica fa evolvere questa relazionedi Marco ArezioIl packaging attivo attuale è ben definito dal regolamento CE 450/2009 che recita: “… per materiali e oggetti attivi destinati a venire a contatto con i prodotti alimentari s’intendono materiali e oggetti destinati a prolungare la conservabilità o mantenere o migliorare le condizioni dei prodotti alimentari imballati. Essi sono concepiti in modo da incorporare deliberatamente componenti che rilasciano sostanze nel prodotto alimentare imballato o nel suo ambiente, o le assorbano dagli stessi”.Sembra essere una conquista dei nostri tempi quella di conservare meglio i prodotti all’interno degli imballi, che siano alimentari o di altri prodotti, facendoli, a volte interagire con l’imballo che li contengono. Questo significa preoccuparsi e studiare come l’imballo interagisce con il prodotto contenuto, di come il tempo, la struttura, la chimica fa evolvere questa relazione, verificandone alla fine i pro e i contro, sul prodotto che verrà utilizzato. In realtà il problema è già stato in qualche modo affrontato nel corso dei millenni passati, anche senza avere a disposizione i molteplici imballi di cui disponiamo oggi. Non c’era la plastica, l’alluminio, il Tetra Pack, ma il legno, il vetro e la ceramica si, e soprattutto attraverso le botti di legno, i nostri predecessori intuirono che la botte aveva una relazione stretta con la qualità finale del vino. Infatti intuirono che le botti di legno pregiato cedevano ai vini e ai distillati sostanze polifenoliche che miglioravano il colore, il sapore e l’aroma del prodotto. Oggi, con l’aumento delle tipologie di imballo a nostra disposizione, si sono moltiplicati anche i problemi che dobbiamo considerare e risolvere al fine di controllare le reazioni avverse tra imballo e prodotto e favorire quelle positive. Tra quelle indesiderate o dannose possiamo elencare: L’Umidita. Questa favorisce la proliferazione delle muffe e dei batteri in alcuni casi, mentre in altri è necessario controllare la respirazione aerobica dei vegetali e dei microrganismi. Per questi motivi è necessario agire in modo da poter controllare lo sviluppo dell’umidità nelle confezioni in base al tipo di prodotto contenuto. Per fare questo è possibile utilizzare sacchetti contenenti gel di silice, cloruro di calcio e ossido di calcio, oppure materiali multistrato contenenti composti igroscopici, come il Pitchit film. L’Ossigeno. E’ noto a tutti che la presenza di ossigeno faciliti la riduzione della durata dei prodotti alimentari conservati a seguito delle reazioni (ossidazioni chimiche ed enzimatiche, degradazione dei pigmenti e degli aromi) e dei metabolismi (respirazione aerobica, proliferazione di batteri aerobi, muffe e lieviti). Un sistema ampiamente usato è la conservazione dei cibi attraverso il sottovuoto, ma esistono altri metodi, come le bustine che assorbono l’ossigeno, costituiti da piccoli elementi che, attraverso una reazione chimica tra Fe metallico e O2, ne riducono la presenza all’interno dell’imballo. Questa metodologia non è applicabile a tutti gli imballi in quanto la reazione chimica è innescata in presenza di un certo grado di umidità e la presenza di ferro può interferire con i sistemi logistici automatizzati in presenza di metal detector. L’Etilene. L’etilene è un ormone vegetale che influenza il processo aerobico e la maturazione di molti frutti, pertanto la sua riduzione produce un rallentamento della maturazione del prodotto. Si possono inserire negli imballi delle sostanze capaci di adsorbire l’etilene, quali carbone attivo, gel di silice e zeoliti. Composti volatili derivanti dalla degradazione degli alimenti. Specialmente la degradazione lipidica e proteica degli alimenti produce delle sostanze volatili di odore sgradevole. Le aldeidi volatili (esanale, nonanale, ecc.) prodotte durante l’ossidazione dei lipidi insaturi, possono essere intercettate da composti chimici inseriti nei copolimeri poliolefinici (PE/PP). Esistono altre sostanze chimiche, come il solfuro di idrogeno (H2S) e i mercaptani (R-SH) volatili, che vengono generati dalla degradazione proteica, possono essere sequestrati con adsorbenti specifici. Ci sono poi delle sostanze protettive e migliorative che interagiscono con i prodotti contenuti negli imballi. Facendo una rapida carrellata possiamo citare: Gli Antiossidanti. Contenuti nei materiali plastici destinati alle produzioni per il packaging favoriscono un’azione protettiva nel tempo. Esistono anche antiossidanti naturali, come l’α-tocoferolo, che viene aggiunto nella produzione di film specifico per l’imballo. Gli Antimicrobici naturali. Sono sostanze deputate al controllo della proliferazione microbica negli alimenti che interagiscono con l’umidità e la temperatura all’interno dell’imballo a contatto con il prodotto fresco. Categoria: notizie - tecnica - plastica - packaging - imballo
SCOPRI DI PIU'Perché Scegliere i Masselli in PVC Riciclato invece che in Cemento?di Marco ArezioMolte scelte di carattere fondamentale, vengono troppo spesso fatte facendo una comparazione matematica di prezzo, tra due elementi presi in considerazione che sembrerebbero, apparentemente, avere le stesse caratteristiche e le stesse funzioni.Nel campo dell’edilizia, attività che ha un impatto ambientale importante e dove la circolarità dei prodotti utilizzati non è ancora entrata a pieno regime, molto spesso si confrontano due prodotti da utilizzare solo sulla base del prezzo, scegliendo, spesso, quello più basso. Tra il massello carrabile in cemento e quello in PVC riciclato la decisione di posare quello più economico, spesso quello in cemento, viene dalla convinzione che i due prodotti siano sostituibili e che abbiamo le stesse funzioni tecniche e di durabilità. Per quanto il costo dei due prodotti sia mediamente vicino tra i due, la scelta dell’utilizzo del più economico crea un’apparente risparmio, ma in realtà il costo al metro quadro negli anni dell’elemento in cemento può essere decisamente superiore a quello in PVC riciclato. Nella decisione ponderata tra un prodotto e un altro, la sola variabile del prezzo non può condizionare l’acquisto, in quanto lo si può prendere, giustamente, in considerazione quando si sono analizzate e valutate anche economicamente tutte le altre differenze. Vediamone alcune: • Il massello in PVC riciclato ha un peso al mq. inferiore a quelli in cemento. Ogni progettista dovrebbe tenere in considerazione il maggior impatto ambientale che un numero maggiore di trasporti, a parità di superficie posata, incide sul conteggio della carbonizzazione. • Il massello in PVC non subisce danni causati dal sale stradale, danni che si ripercuotono nei masselli in cemento con costi di manutenzione negli anni importanti. • Il massello in PVC è un piano isolato dal punto di vista elettrico e può essere usato anche in contesti industriali in cui la corrente dispersa potrebbe essere un pericolo. • Il massello in PVC ha un buon valore di flessione, questo permette al prodotto di assorbire piccole e medie imperfezioni del sottofondo senza rompersi. • Il massello in PVC ha un costo di posa decisamente ridotto rispetto alla pavimentazione in masselli autobloccanti in cemento, in quanto la stratificazione di cui ha bisogno, su terreno compatto, riguarda solo 5 cm. di sabbia. Questo incide anche sull’impatto ambientale dei trasporti della materia prima che sono decisamente a sfavore del massello in cemento. Inoltre ha una posa intuitiva e comoda, tipica del fai da te, così da permettere a chiunque di creare le pavimentazioni richieste. • Il massello in PVC si taglia facilmente con un flessibile non professionale o una sega, quello in cemento ha bisogno di attrezzature con lame diamantate di livello professionale. • Il massello in PVC è composto di rifiuti plastici derivati dalla lavorazione dei cavi elettrici, che vengono triturati, selezionati ed estrusi, contribuendo alla piena circolarità della materia prima. Inoltre il massello in PVC posato, a fine vita, può essere nuovamente riciclato. Ogni pavimentazione fatta con il massello in PVC contribuisce a ridurre la quantità di rifiuti che produciamo quotidianamente. • Il massello in PVC è impermeabile, questo comporta un minor rischio di rottura nei cicli di gelo e disgelo. • Il massello in PVC, in quanto non poroso, non può macchiarsi con oli o carburanti che possono perdere i mezzi di trasporto, cosa che succede in modo indelebile con la pavimentazione porosa in cemento. Le macchie di gasolio, olio o benzina rimangono in modo permanente nelle superfici cementizie, mentre quelle fatte su un massello in PVC riciclato possono essere facilmente lavate con un getto di acqua a pressione. • Il massello tradizionale è normalmente composto da cemento, il quale deriva dalla lavorazione di pietre naturali per escavazione, subendo poi un processo di cottura che impiega energia fossile in grandissima quantità. Il cemento viene abbinato alla sabbia per costituire un impasto cementizio, sabbia che deriva dall’escavazione di terreni o dragando i fiumi, consumando in modo irreparabile le risorse naturali. Il terzo elemento necessario per produrre i masselli in cemento è l’acqua, che incide, normalmente, per una percentuale superiore al 40% per grammo di cemento utilizzato. Quindi l’impatto ambientale di un metro quadrato di masselli in cemento è incredibilmente superiore a uno in PVC riciclato. • Per quanto riguarda la resistenza a compressione, carrabilità, alla torsione degli pneumatici, la reazione al fuoco, alla bruciatura di sigaretta e di scivolosità, i due prodotto sono mediamente equivalenti. Alla luce di questi dati, la comparazione dei prezzi tra un massello in PVC riciclato e uno in cemento deve tener conto di tutti questi punti, che contabilizzati, economicamente e moralmente, portano il massello in PVC ad un costo complessivo decisamente inferiore a quello in cemento o a una pavimentazioni con asfalto. Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - PVC - masselli autobloccanti - edilizia - cemento
SCOPRI DI PIU'Batterie, un settore chiave supportato, oggi, dalla Comunità Europea. Per sostenere la mobilità elettrica nella Comunità Europea, facilitando le aziende più importanti del settore a continuare ad investire in ricerca e sviluppo, Bruxelles ha deciso di iniettare liquidità in un mercato strategico, come quello delle batterie di lunga durata, per il futuro. Con un investimento comune di 3,2 miliardi di euro dedicato al miglioramento della diffusione e delle qualità tecniche delle batterie di lunga durata, la Comunità Europea vuole dare ulteriore impulso al passaggio da una mobilità legata al petrolio ad una legata all’energia elettrica. Il progetto, che vede la partecipazione congiunta di Italia, Germania, Francia, Belgio, Finlandia, Polonia e Svezia, coinvolgerà 17 aziende di questi paesi. Le aziende coinvolte, spiega Marrethe Vestager, commissaria Europea alla concorrenza e vicepresidente esecutiva per il progetto “Europa pronta per l’era digitale”, coinvolgeranno, a loro volta, altri 70 soggetti circa, che provengono da laboratori di ricerca pubblici e piccole e medie imprese. Nelle previsioni della commissaria Europea, questo stanziamento da parte dei paesi aderenti al progetto, potrà, verosimilmente, fare da volano per ulteriori investimenti privati stimati in circa 5 miliardi di euro. La produzione Europea di batterie di lunga durata, prodotta attraverso l’uso di celle agli ioni di litio, attualmente copre solamente l’1% della produzione mondiale, quindi, questo nuovo impulso finanziario e tecnico, ha l’obbiettivo di portare la produzione Europea di queste batterie a circa il 20-25% di quanto sarà prodotto nel mondo. La previsione di fatturato del comparto, secondo Bcg, per l’anno 2027 sarà pari a circa 45 miliardi di euro, quindi è evidente quanto sia importante non rimanere indietro. Il completamento del progetto della Comunità Europea è previsto per il 2031.Vedi maggiori informazioni sul prodotto
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