Gli pneumatici riciclati offrono fibre di polipropilene dal tessuto di rinforzo per aumentare la resistenza al fuoco del calcestruzzodi Marco ArezioSecondo uno studio dell’Università di Sheffield, l’utilizzo del rinforzo tessile (fibre) in polipropilene presente nei pneumatici riciclati, aiuta le strutture in calcestruzzo a resistere meglio al fuoco. Che l’uso delle fibre in polipropilene (PP) negli impasti di calcestruzzo utilizzati per una maggiore resistenza al fuoco fosse una pratica risaputa non è una novità, cosa interessante invece, nell’ottica dell’economia circolare, è che il tessuto di rinforzo contenuto nei pneumatici riciclati è stato oggetto di studi per capirne il comportamento al fuoco in una struttura di calcestruzzo. L’uso delle fibre in polipropilene, nelle ricette di calcestruzzi particolarmente resistenti al fuoco, è indicato per ridurre il fenomeno dell’esplosione del conglomerato sotto l’effetto del calore. Lo studio ha dimostrato che l’utilizzo di fibre in PP riciclate, in questo caso proveniente dagli pneumatici riciclati, svolge un lavoro equivalente alle fibre vergini, con un risparmio di energia e di risorse naturali per la loro produzione. Ma qual è il vantaggio dell’uso delle fibre in PP riciclato in caso di incendio? La struttura in calcestruzzo, sotto l’effetto del fuoco, aumenta considerevolmente la sua temperatura e, a causa dell’umidità intrappolata al suo interno, data dal rapporto acqua e cemento durante la formazione delle strutture, potrebbe far esplodere parti di calcestruzzo nel tentativo di uscire dalla struttura. In questo caso le fibre in PP, durante il riscaldamento della struttura, si sciolgono progressivamente, creando una rete di micro cunicoli che permettono all’umidità di trovare fughe verso l’esterno. Si potrebbe pensare che la creazione di queste micro vie possa ridurre la resistenza meccanica e la rigidità del calcestruzzo, ma in realtà il volume delle fibre è così limito che non influisce su questi fattori secondo l’università di Sheffield. L’uso delle fibre in PP riciclate non ha solo la funzione di proteggere il calcestruzzo dalle esplosioni causate dall’umidità intrappolata al suo interno, ma anche di proteggere i ferri di armatura. Infatti, questi, se si trovassero con le superfici a contatto diretto della fonte di calore a causa della perdita dello strato di copertura di calcestruzzo, andrebbero incontro a rapidi ammaloramenti strutturali. Il solo scopo dell’aggiunta delle fibre in PP riciclate è quella del loro scioglimento al momento del bisogno, riducendo la pressione interna del conglomerato. Gli studi continueranno con l’obbiettivo di testare diverse tipologie di impasti cementizi, con diverse granulometrie di aggregati, sottoposti a temperature differenti, con lo scopo di studiare, a livello di microstruttura, i danni provocati dal fuoco e i cambiamenti strutturali.Categoria: notizie - tecnica - calcestruzzo - riciclo - fibre - resistenza al fuocoVedi maggiori informazioni
SCOPRI DI PIU'Quali Sistemi Impiegare per il Calcolo dell’Umidità nei Polimeri?di Marco ArezioLa drastica riduzione dell’umidità nelle materie plastiche che devono essere usate per il processo di stampaggio di articoli destinati alla vendita, è una operazione molto importante, più importante di quanto normalmente si creda.Infatti, anche chi normalmente applica un trattamento di riduzione dell’umidità, deve assicurarsi che i livelli stessi siano sufficientemente bassi in modo da non creare difetti sul prodotto finale, variazioni di processo e guasti ai componenti delle presse. Come abbiamo trattato in altri articoli riguardanti le materie plastiche igroscopiche e non igroscopiche, l’importanza di deumidificazione del materiale, specialmente per quelle famiglie di polimeri che assorbono facilmente umidità, come il PC, il PA e il PET, è quella di preservare le catene polimeriche che, in presenza di una quantità eccessiva di acqua, sono soggette ad un degrado attraverso l’idrolisi. Infatti, in alcuni materiali plastici, la sola presenza di quantità di umidità di 200 ppm influirà negativamente sulle catene polimeriche, corte o tagliate, con la con la degradazione del peso molecolare del polimero. Ma per renderci conto della grandezza di misura di una quantità di umidità di 200 ppm consideriamo che questo valore corrisponde in percentuale allo 0,0200, quindi circa 9,1 grammi di acqua per 45.360 grammi di materiale. Una concentrazione di umidità alta nel polimero si può notare facilmente durante lo stampaggio degli articoli in seguito alla formazione di bolle sulle superfici dei prodotti, aumento della vaporizzazione in macchina e tutte le conseguenze negative sulla qualità del manufatto dal punto di vista meccanico ed estetico. Ma una quantità piccola di umidità, che interagisce comunque con le catene polimeriche, creando dei danni estetici e strutturali, non viene normalmente rilevata duranti le fasi di stampaggio ma sarà valutabile sulle caratteristiche del prodotto finale. E’ importante analizzare la resina plastica prima delle operazioni di stampaggio, asciugarla in modo completo e non cadere nella tentazione di miscelare parti di resina asciutta con parti umide, perché le caratteristiche qualitative delle parti asciutte verranno intaccate negativamente dalle parti umide. Ma quali sono i metodi per il controllo dell’umidità? Metodo della differenza di peso: il campione viene prelevato dagli imballi o dalla tramoggia e posizionato in un contenitore per il suo riscaldamento in fase di analisi. Prima del riscaldamento dei granuli viene fatta una pesata e, successivamente, si avvia il riscaldamento del materiale ad una temperatura consona alla famiglia di resina in fase di analisi. Raggiunta la temperatura ideale, la frazione di umidità uscirà dai granuli e, con lei, tutte le altre parti volatili che sono rappresentate da distaccanti, stabilizzanti, antistatici o altre sostanze chimiche che si trovavano nel polimero. Alla fine del processo si ripesa il granulo e lo si confronta con il peso precedente che rappresentava il granulo umido. Per semplicità si tenderebbe a considerare la differenza di peso come l’espressione della quantità di umidità presente nel materiale da impiegare. In realtà non è così, in quanto non si può esattamente sapere quanta umidità e quanti agenti chimici volatilizzati sono l’espressione della differenza di peso. Metodo dell’analisi dell’umidità specifica: l’operazione iniziale di analisi è comparabile con il sistema precedente, basato sulla differenza di peso, ma il processo viene realizzato in un’atmosfera di azoto secco, in cui l’umidità e i volatili verranno espulsi come nell’analisi precedente, ma la macchina calcolerà esattamente la parte di umidità presente nella materia prima senza curarsi delle parti volatili in quanto è in grado di separare i differenti composti chimici. In questo caso parleremo di umidità specifica, in quanto si valuterà precisamente il peso della stessa al netto dei volatili espulsi.Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - polimeri - umidità
SCOPRI DI PIU'Quanto rappresenta in Europa l'industria del packaging? Molto, i numeri sono davvero consistenti se si considera che nel 2019 l'Unione Europea ha fatturato 139 miliardi di euro e che in testa troviamo la Germania, seguita dall'Italia e in terza posizione la Francia. Come ci racconta Tiziano Polito, il mercato Francese degli imballaggi è uno tra i più importanti d'Europa.Secondo INSEE, che pubblica questi dati, la Francia è il terzo produttore europeo dietro Germania e Italia. 18,3 miliardi di euro: questo è il giro d'affari rappresentato dall'industria del packaging in Francia nel 2019 secondo un rapporto INSEE. L'Istituto Nazionale di Statistica e Studi Economici ha misurato la fatturazione dei prodotti fabbricati sul territorio Francese, proveniente da 1.460 unità collegate a questo settore di attività e rappresentano il 3,8% delle vendite nell'industria manifatturiera. Come ci si potrebbe aspettare, la plastica e il cartone hanno la quota maggiore. Nel dettaglio, le vendite generate dagli imballaggi in plastica sono state pari a 6,9 miliardi di euro, pari al 38% del totale, mentre la carta-cartone rappresenta 5,3 miliardi (29%) e il metallo, il vetro e il legno 2 miliardi ciascuno (11%). I dati sull'occupazione si riferiscono all'anno finanziario 2017. INSEE aveva 79.450 dipendenti nel settore, ovvero il 4,7% dei posti di lavoro nell'industria manifatturiera non alimentare. La Normandia e la Bourgogne-Franche-Comté sono le regioni con il maggior numero di posti di lavoro nel settore degli imballaggi, rispettivamente con il 7,9% e il 7,6% del totale. Piccole aziende nel settore del legno e della plastica La struttura delle aziende è piuttosto frammentata. Nel legno, il 70% degli stabilimenti ha meno di 20 dipendenti. Negli imballaggi in plastica e carta-cartone questo rapporto sale al 39% e al 37%. Al contrario, nel vetro e nel metallo, dove le lavorazioni sono caratterizzate da una maggiore intensità di capitale, le aziende con meno di 20 dipendenti rappresentano solo il 25% e il 5% del totale. La Francia è al terzo posto in Europa per la produzione di imballaggi. Il fatturato del settore è stato di 138,1 miliardi di euro nell'Unione Europea nel 2019, la Francia contribuisce per il 13% a questo totale dietro Germania (20%) e Italia (15%). La Francia detiene il primo posto europeo nella produzione di imballaggi in legno con il 20% del fatturato e il secondo per gli imballaggi in plastica (15%). Più modesto il suo contributo per gli imballaggi carta-cartone: 10%, cioè la metà in meno della Germania con il 21%. In questo caso, se a livello nazionale domina la plastica, altrove in Europa sono gli imballaggi carta-cartone a rappresentare la quota maggiore di fatturato: 55,5 miliardi di euro, ovvero il 40% delle vendite del settore. Sul fronte del commercio internazionale, la bilancia commerciale ha mostrato un deficit di 1,7 miliardi di euro nel 2019. Le importazioni francesi sono ammontate a 7,3 miliardi di euro. L'82% di loro proviene da paesi dell'UE. Con 603 milioni di euro di importazioni, la Cina è il quarto fornitore. Altrove in Europa, gli imballaggi in carta-cartone rappresentano la quota maggiore di fatture: 55,5 miliardi di euro, ovvero il 40% delle vendite della filiera.Vedi il manuale del packaging
SCOPRI DI PIU'La ricerca scientifica applicata al settore agroalimentare per minimizzare l’impatto ambientaledi Marco ArezioForse non ci soffermiamo abbastanza nell’analizzare la stretta correlazione tra il depauperamento delle risorse naturali rispetto al sostentamento alimentare di una popolazione mondiale in crescita continua. Le coltivazioni intensive richiedono acqua, concimi chimici, diserbanti, energia in quote sempre maggiori, anno dopo anno, portando un impatto ambientale estremamente negativo. La filiera della carne, poi, è responsabile delle coltivazioni estensive di foraggio, della deforestazione in alcuni paesi, dell’uso spropositato di acqua, del suolo, della produzione di inquinanti di derivazione animale. Anche le multinazionali che operano del settore alimentare stanno capendo che, una filiera alimentare più sostenibile, è la chiave per contribuire al bilanciamento climatico e alla soddisfazione dei propri clienti. Per questi motivi Nestlé ha ufficialmente inaugurato l'Istituto di scienze agrarie, per aiutare a far progredire i sistemi alimentari sostenibili fornendo soluzioni basate sulla scienza in agricoltura. Intervenendo all'inaugurazione, Paul Bulcke, presidente di Nestlé, ha dichiarato: "Abbiamo coltivato relazioni dirette con generazioni di agricoltori di tutto il mondo. Per continuare a fornire alle persone alimenti gustosi, nutrienti e convenienti, dobbiamo passare insieme a un sistema alimentare più sostenibile. Il nuovo istituto di ricerca rafforzerà la nostra esperienza e utilizzerà la nostra rete globale per sostenere le comunità agricole e proteggere il nostro pianeta". Con i sistemi alimentari globali sotto pressione, vi è un urgente bisogno di accelerare nuovi approcci che garantiscano un approvvigionamento alimentare sostenibile, per una popolazione mondiale in crescita, contribuendo al tempo stesso ai mezzi di sussistenza degli agricoltori. Nel nuovo istituto, gli esperti Nestlé esaminano e sviluppano soluzioni in aree di interesse chiave, come la scienza delle piante, i sistemi agricoli e il bestiame da latte. Si basa, inoltre, sull'esperienza esistente dell'azienda nel settore delle scienze vegetali nel caffè e nel cacao. Per molti anni, gli scienziati delle piante Nestlé hanno contribuito ai piani di approvvigionamento sostenibile di cacao e caffè di Nestlé. Nestlé sta ora rafforzando questa competenza e ampliandola ad altre colture, tra cui legumi e cereali. L'istituto sta inoltre lavorando con gli agricoltori per sperimentare pratiche di agricoltura rigenerativa, per migliorare la salute del suolo e incoraggiare la biodiversità. Inoltre, gli esperti esplorano nuovi approcci nell'allevamento lattiero-caseario, che hanno il potenziale per ridurre le emissioni di gas serra nei settori dell'alimentazione delle mucche e della gestione del letame. Jeroen Dijkman, Head of Nestlé Institute of Agricultural Sciences, ha dichiarato: "Il nostro obiettivo è identificare le soluzioni più promettenti per promuovere la produzione di materie prime nutrienti, riducendo al minimo il loro impatto ambientale. Adottiamo un approccio olistico e consideriamo diversi fattori, tra cui l'impatto sulla resa, l’impronta di carbonio, la sicurezza alimentare e i costi, nonché la fattibilità dell'aumento di scala".Come parte della rete globale di ricerca e sviluppo di Nestlé, l'istituto collabora strettamente con partner esterni tra cui agricoltori, università, organizzazioni di ricerca, startup e partner industriali per valutare e sviluppare soluzioni basate sulla scienza. Il nuovo istituto ribadisce l'impegno dell'azienda a rafforzare l'ecosistema di innovazione unico della Svizzera. Intervenendo all'inaugurazione ufficiale, Valérie Dittli, consigliere di Stato del cantone svizzero di Vaud, ha dichiarato: "Il nuovo istituto sta rafforzando il cantone di Vaud come centro di eccellenza per la ricerca e l'istruzione in agricoltura e alimentazione. Contribuisce, inoltre, agli sforzi che sono in corso per sostenere gli agricoltori di fronte ai cambiamenti climatici. L'agricoltura è al centro di un'alimentazione di qualità e, nel Canton Vaud, possiamo contare su un ecosistema innovativo che riunisce partner tra cui professionisti agricoli, scuole di istruzione superiore e centri di ricerca privati come quello di Nestlé." Oltre alle sue nuove strutture presso Nestlé Research in Svizzera, l'istituto incorpora un'unità di ricerca scientifica sulle piante esistente in Francia, e aziende agricole con sede in Ecuador, Costa d'Avorio e Tailandia, nonché partnership con aziende agricole di ricerca.Fonte: Nestlé
SCOPRI DI PIU'Un prodotto largamente usato nei prodotti più comuni che comporta un riciclo non banaledi Marco ArezioLe fibre di vetro sono diventate un supporto molto utile nella produzione di vari prodotti, nei campi più disparati, come il settore dei tessuti, della nautica e dell’edilizia. Dal punto di vista della circolarità dei prodotti, sia il cascame tessile che gli scarti edili che contengono le fibre, non sono elementi che possono essere riciclati con semplicità come molti altri prodotti. Come si produce la fibra di vetro riciclata La produzione della fibra di vetro riciclata ha la sua origine, principalmente, dai rottami delle bottiglie che provengono dalla raccolta differenziata e dal riciclo dei cascami tessili composti da filature con fibre di vetro. Infatti, la fibra di vetro riciclata può provenire da vari prodotti in fibra di vetro che sono giunti a fine vita utile, come i tessuti, le reti o altri rottami di vetro. Questi rifiuti vengono raccolti e separati da altri materiali non desiderati. I rifiuti di vetro vengono quindi triturati per ridurli in frammenti più piccoli. Questo passaggio aiuta a preparare gli scarti al successivo processo di fusione. I rottami e i cascami di vetro vengono fusi a temperature elevate. Durante la fusione, i frammenti si uniscono e formano un materiale fuso liquido o semiliquido chiamato vetro fuso. Il vetro fuso viene quindi filato per formare filamenti o fibre di vetro riciclata. Questo può essere fatto utilizzando metodi come l'estrazione del filo o la centrifuga. Durante la filatura, i filamenti di fibra di vetro si raffreddano e solidificano, formando fili continui di fibra di vetro riciclata. I filamenti di fibra di vetro riciclata vengono raffreddati e modellati secondo le esigenze specifiche dell'applicazione. Possono essere tagliati in lunghezze desiderate o lavorati in forme specifiche, come mattonelle, pannelli o altri prodotti. Infine, i filamenti di fibra di vetro riciclata possono essere utilizzati per produrre una varietà di prodotti, come isolanti termici, pannelli compositi, materiali da costruzione o altri materiali che richiedono le proprietà della fibra di vetro. Come vengono classificate le fibre di vetro Le fibre di vetro possono avere caratteristiche fisiche e chimiche differenti in base all’impiego per cui sono state progettate, vediamone alcune: Fibre di vetro E Le fibre di vetro E, abbreviazione di "E-Glass" (vetro E), sono le più comuni e ampiamente utilizzate. Sono realizzate principalmente a partire da rottami di bottiglie di vetro e presentano un'elevata resistenza meccanica, un buon isolamento elettrico e termico. Queste fibre sono utilizzate in applicazioni come isolanti termici, rinforzo di materiali compositi, isolamento acustico e nell'industria automobilistica. Fibre di vetro S Le fibre di vetro S, abbreviazione di "S-Glass" (vetro S), sono una variante rinforzata delle fibre di vetro E. Presentano una maggiore resistenza alla trazione, rigidità e resistenza alla corrosione rispetto alle fibre di vetro E. Sono spesso utilizzate in applicazioni che richiedono prestazioni eccezionali in termini di resistenza, come nel settore aerospaziale e nella produzione di attrezzature sportive ad alte prestazioni. Fibre di vetro C Le fibre di vetro C, abbreviazione di "C-Glass" (vetro C), sono ottenute utilizzando rottami di bottiglie di vetro mescolati con carbonato di calcio e altri additivi. Queste fibre presentano un'elevata resistenza chimica e termica, rendendole adatte per applicazioni che richiedono resistenza agli agenti chimici aggressivi e alte temperature, come nel settore chimico e nella produzione di filtri. Fibre di vetro AR Le fibre di vetro AR (Alkali Resistant, resistenti agli alcali) sono utilizzate in applicazioni che richiedono resistenza all'ambiente alcalino, ad esempio in calcestruzzo rinforzato. Le specifiche delle fibre di vetro possono variare a seconda delle necessità dell'applicazione finale, e possono essere personalizzate per fornire proprietà specifiche come la resistenza, la conducibilità termica, la resistenza all'abrasione, ecc. Come si ricicla il tessuto in fibra di vetro Il riciclaggio del tessuto in fibra di vetro può essere un processo complesso e dipende dalla struttura del tessuto stesso e dal suo utilizzo finale. Tuttavia, in generale, il processo di riciclaggio della fibra di vetro può includere i seguenti passaggi: Raccolta Raccogliere i rifiuti di tessuto in fibra di vetro e separarli da altri materiali. È importante assicurarsi che il tessuto in fibra di vetro sia privo di contaminanti come vernici, collanti o altri materiali che potrebbero compromettere il processo di riciclaggio. Triturazione Il tessuto in fibra di vetro viene quindi triturato in frammenti più piccoli, solitamente tramite un mulino o una macchina apposita. Questo passaggio aiuta a rompere il tessuto in fibra di vetro in pezzi più gestibili per il successivo processo di riciclaggio. Separazione Dopo la triturazione, i frammenti di fibra di vetro vengono sottoposti a un processo di separazione. Questo può essere fatto utilizzando metodi meccanici o fisici, come la separazione per densità o tramite l'utilizzo di separatori magnetici. Lo scopo di questo passaggio è separare la fibra di vetro dagli altri materiali presenti nel tessuto, come resine o leganti o materiali metallici. Fusione La fibra di vetro separata viene quindi fusa a temperature elevate. Questo processo di fusione trasforma la fibra di vetro in uno stato liquido o semiliquido. Filatura Dopo la fusione, la fibra di vetro fusa può essere filata in filamenti o fibre sottili. Come si ricicla la rete in fibra di vetro La rete in fibra di vetro è un materiale comune utilizzato in applicazioni come rinforzo strutturale, isolamento, filtri e materiali compositi. Il riciclo della rete in fibra di vetro può essere un processo più complesso rispetto al tessuto in fibra di vetro, ma esistono alcune possibilità di riciclaggio. Di seguito sono riportati alcuni dei passaggi generali coinvolti nel riciclaggio della rete in fibra di vetro: Raccolta Raccogliere le reti in fibra di vetro, assicurandosi che siano prive di contaminanti o di altri materiali che potrebbero compromettere il processo di riciclaggio. Triturazione Le reti in fibra di vetro vengono triturate per ridurle in frammenti più piccoli. Questo processo può essere eseguito utilizzando macchinari specializzati che frammentano la rete in fibra di vetro in pezzi piccoli. Separazione I frammenti di fibra di vetro ottenuti vengono quindi sottoposti a un processo di separazione per rimuovere eventuali contaminanti o materiali non desiderati. Questo può comportare l'utilizzo di metodi fisici o chimici per separare la fibra di vetro da altri materiali presenti nella rete. Fusione Dopo la separazione, la fibra di vetro può essere fusa a temperature elevate. La fusione rende la fibra di vetro liquida o semiliquida, consentendo di trasformarla in nuovi prodotti. Filatura o formatura La fibra di vetro fusa può essere filata in filamenti sottili o utilizzata per la formatura di nuovi prodotti. Quali applicazioni hanno le fibre di vetro riciclate Le fibre di vetro riciclate possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni in diversi settori. Alcune delle applicazioni comuni delle fibre di vetro riciclate includono: Le fibre di vetro riciclate possono essere utilizzate come rinforzo in materiali compositi, come plastica rinforzata con fibra di vetro (FRP) o cemento rinforzato con fibra di vetro (GRC). Questi materiali compositi offrono una maggiore resistenza meccanica, leggerezza e durata. Trovano applicazioni nell'industria automobilistica, nel settore edile, nella produzione di attrezzature sportive e in molti altri settori. Le fibre di vetro riciclate possono essere utilizzate per la produzione di materiali isolanti termici ed acustici. Sono impiegate nella fabbricazione di pannelli isolanti per pareti, soffitti e pavimenti, offrendo un'elevata resistenza al calore e al suono. Questi materiali trovano applicazione in edifici residenziali, commerciali e industriali per migliorare l'efficienza energetica e ridurre la trasmissione del suono. Inoltre possono essere filate per produrre tessuti tecnici. Questi tessuti possono avere diverse caratteristiche, come resistenza al calore, isolamento elettrico, resistenza chimica o proprietà ignifughe. Trovano impiego in applicazioni come abbigliamento protettivo, rivestimenti termoisolanti, tende da teatro, filtri industriali e molto altro. Le fibre di vetro riciclate sono utilizzate nella produzione di filtri per l'industria, l'automotive, il trattamento dell'aria e l'industria del gas. Le loro proprietà di resistenza chimica, resistenza termica e capacità di trattenere particelle fini le rendono ideali per la fabbricazione di filtri ad alte prestazioni. Trovano inoltre notevole impiego anche nel campo dei materiali da costruzione, come malte, intonaci, piastrelle e prodotti prefabbricati. Questi materiali migliorano la resistenza, la durata e le proprietà termiche dei prodotti finali. Infine, sono utilizzate in una serie di prodotti industriali come cavi, tubi, condotti, contenitori elettrici e prodotti chimici resistenti. La loro resistenza elettrica, resistenza chimica e resistenza meccanica li rendono adatti a queste applicazioni. L'utilizzo delle fibre di vetro riciclate consente di ridurre la dipendenza dalle materie prime vergini e contribuisce alla riduzione dei rifiuti e all'economia circolare.
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