K'2001

Innovazione non-stop

In attesa del faccia a faccia di Düsseldorf, un primo giro d'orizzonte tra le nuove proposte dei produttori di materie prime

L'attività di ricerca e sviluppo da parte dei produttori di materie prime non conosce soste: che si tratti di "creare" nuovi gradi, modificare quelli esistenti o inventare specialità adatte alle nuove esigenze del mercato, l'impegno è costante e ben visibile. Quando poi si entra nell'anno del K, è quasi tradizione che la presentazione di materiali, additivi, pigmenti e quant'altro assuma cadenza quotidiana, rendendo arduo il lavoro di chi, come le riviste specializzate, cerca di informare tempestivamente i trasformatori delle nuove opportunità applicative offerte dall'industria chimica.

Dalle major del settore ai piccoli produttori indipendenti, il periodo che precede la Fiera tedesca è tutto un fiorire di nuove sigle, inedite o modificate, corrispondenti a centinaia di tipi di prodotto, impossibili da enumerare e descrivere in toto. Ecco perché abbiamo scelto di raggruppare in base a tre settori di destinazione principali alcuni tra i molti materiali sviluppati dalle aziende del settore nell'ultimo periodo, selezionando (con criteri del tutto personali) ciò che apparentemente offre i più immediati vantaggi pratici.

Imballaggio mon amour…

Settore d'applicazione principe per le materie plastiche, l'imballaggio è tuttora il regno delle commodity, soprattutto poliolefine, anche se l'ampliamento delle esigenze tecnologiche in moltissimi comparti di destinazione ha da tempo spianato la strada anche a materiali più sofisticati; e non ci riferiamo solo al PET, ormai vero e proprio "tecnopolimero di massa". D'altro canto, le stesse commodity (PE e PP nelle diverse versioni) sono state profondamente elaborate e perfezionate, al punto da offrire prestazioni che solo qualche anno fa sarebbero apparse impensabili, mentre la tecnologia della coestrusione multistrato sopperisce ormai a quasi tutte le più avanzate esigenze di barriera, protezione e visibilità. E proprio a questo importante comparto della trasformazione si rivolge Atofina (Hall 6, Stand D44) con due nuove proposte: i leganti Orevac e le coperture sigillabili e pelabili Lotryl (queste ultime sviluppate in collaborazione con la società finlandese Stora Enso).
I quattro gradi di leganti Orevac, a base di polietilene aggraffato con anidride maleica, offrono superiore adesività alle strutture multistrato utilizzate nella produzione di film e bottiglie per imballaggio alimentare, applicazione cui sono destinate anche le coperture pelabili citate, prive di alluminio, da accoppiare alla "carta" speciale Lumiflex per sigillare contenitori prodotti con tutti i tipi di PS, anche accoppiato al cartone, e PP. L'utilizzo ideale è in applicazioni a contatto con alimenti, per le quali c'è già l'approvazione, tra cui yogurt, gelati, salse, formaggi freschi e succhi di frutta.

Appare interessante infine, per quanto riguarda le proposte di Atofina, anche il film protettivo Kynar a base di PVDF, studiato per applicazioni che richiedono protezione garantita a lungo termine.

Anche Borealis (Hall 6, Stand C58) , attiva nello sviluppo di nuovi materiali poliolefinici, ha approfondito le tematiche legate alle applicazioni multistrato, in questo caso sacchi FFS (Form - Fill - Seal) per trasporto di materiali in polvere e in granuli, e propone due gradi di LLDPE Borstar (FB 2230 e 2310) utilizzabili ora a spessori inferiori e, quindi, con riduzione del costo per unità di prodotto.
I sacchi FFS, sottolinea la società danese, devono soddisfare esigenze di robustezza, saldabilità e resistenza al creep (scorrimento viscoso) per garantire efficienza di riempimento, pallettizzazione, trasporto ecc, per cui è necessario utilizzare strutture multistrato di notevole qualità e, perciò, piuttosto costose. La riduzione di spessore ora possibile con i nuovi gradi di Borstar, da impiegare quale strato principale nella coestrusione in bolla del materiale per i sacchi FFS, può essere un'ottima via per abbattere direttamente alla fonte i costi. Grazie a un indice di scorrimento del fuso pari a 0,2 g/10 min e una densità di 923 e 931 kg/m, infatti, questi LLDPE offrono un profilo reologico simile agli LDPE, garantendo così eccellente stabilità nell'estrusione in bolla e proprietà meccaniche di alto livello, anche in presenza di basse temperature, con spessori minimi di soli 10 micron.

Novità da Borealis anche sul fronte dei film cast in polipropilene, con la nuova generazione di copolimeri alfa-olefinici Borclear, studiati per ottenere un forte incremento delle proprietà di trasparenza e brillantezza superficiale, importanti nel settore dell'imballaggio di prodotti di consumo. Oltre a queste prerogative, i Borclear per estrusione in testa piana offrono - precisa il produttore - una interessante combinazione di proprietà meccaniche (rigidità, planarità e tenacità) e di saldabilità, superiore rispetto ai gradi di copolimero random attualmente in commercio; il che consentirebbe un più rapido impiego (fino al 30% nel case di involucri per confezioni di pane, ad esempio) in fase di converting.

Ancora per il settore cast film, Borealis propone la gamma Bormod, PP omopolimero altamente cristallino a elevata rigidità, indicato per applicazioni d'imballaggio flessibile. Disponibile in due gradi (HD 905 CF e 915 CF), il materiale copre le esigenze dell'imballaggio alimentare e industriale offrendo tra l'altro elevata resistenza al calore, possibilità di avvolgimento "twist", metallizzazione, produzione di etichette e anche di articoli medicali.

Da un produttore di polimeri a uno specialista dei masterbatch: Cabot (Hall 5 – Stand F03), che tra le numerose proposte degli ultimi mesi annovera anche un master bianco (Plaswite PS 7549) ad alta capacità opacizzante, sviluppato per tutti i tipi di imballaggio destinati a proteggere il contenuto dagli effetti deleteri della luce, esigenza tipica ad esempio di molti alimenti delicati, come latticini e simili. Il nuovo master antiluce di Cabot, spiega il produttore, può dar luogo anche a riduzioni dei costi, vista l'alta resa in talune applicazioni speciali.

Tecnologici in viaggio

Se nella nostra quotidianità ci imbattiamo sempre più di frequente in oggetti leggeri, resistenti, esteticamente impeccabili e funzionali (dai telefoni cellulari ai computer portatili, per nominarne solo un paio) molto del merito va attribuito, oltre che ai progettisti, ai polimeri tecnici, la cui evoluzione va avanti da anni a ritmi impressionanti. Non è un caso, infatti, che la maggior parte dei nuovi prodotti lanciati sul mercato dagli specialisti della petrolchimica siano proprio tecnopolimeri.

I settori di destinazione sono molteplici e diversi materiali li percorrono trasversalmente, in virtù di combinazioni prestazionali adatte a esigenze anche molto diverse. Tra i mercati più ambiti dai produttori di polimeri tecnici, quello dell'auto conserva una certa preminenza, come testimonia la serie di proposte illustrate di seguito, cominciando dalla gamma di POM e PPS che Ticona (Hall 6, Stand A07) suggerisce ai produttori di sistemi carburante per autoveicoli.

Questi sistemi operano a temperature sempre più elevate, che vanno da 65 a 120 °C (nel motore); i polimeri utilizzati per produrli devono garantire, quindi, oltre a ottimale resistenza alla fessurazione, tenacità e resilienza, anche la capacità di sopportare prolungate esposizione ad alte temperature in contatto con i diversi tipi di carburante auto oggi in commercio. Il Fortron, questo il nome della gamma specifica di PPS Ticona, è in grado di offrire tale combinazione di proprietà, arrivando alla sopportazione del calore in continuo fino a 240° C, con eccellente stabilità chimica rispetto ai componenti dei carburanti, intrinseche proprietà ritardanti di fiamma e basso creep. Non stupisce, quindi, che il Fortron si sia ritagliato un ruolo di primo piano nella produzione di componenti auto estremamente importanti, come le pompe della benzina, mentre è atteso a breve il suo impiego quale strato barriera nel rivestimento dei serbatoi, in virtù del ridotto livello di permeazione verso i carburanti.

I POM Hostaform, invece, si distinguono in particolare per l'alta resistenza alla maggior parte dei carburanti, compresi quelli contenenti metanolo e in bio-diesel, che non sono in grado di attaccarne le proprietà meccaniche. Questa particolarità, associata a un'ampia liberta di progettazione, consente di realizzare componenti multifunzione che sostiruiscono svariate parti metalliche prodotte individualmente e poi assemblate.

Il grande successo di mercato riscontrato dai motori diesel dell'ultima generazione, i cosiddetti "common rail", porta con sé alcune problematiche relative alle temperature di servizio dei sistemi carburante, che possono trovarsi esposte a picchi anche superiori ai 90° C, con rischio di formazione di prodotti di decomposizione aggressivi verso i quali i materiali tradizionali non sembrano disporre della necessaria resistenza. Ecco perché Ticona ha sviluppato un nuovo grado di Hostaform (C 13031 XF 50/5339) specifico per questo tipo di esigenze, dotato di particolare resistenza all'azione dei carburanti diesel ad alta temperatura, capace di sopportare anche a picchi di 120°C. Tra i primi ad approfittarne, la BMW, che monta un nuovo sistema di convogliamento carburante diesel prodotto dalla VDO Automotive.

Ancora da Ticona, un esempio applicativo interessante che si riferisce al sistema di bloccaggio portiere montato sulle vetture Mercedes classe C. Gli standard da soddisfare erano tra i più esigenti: funzionalità garantita in qualsiasi condizione, anche in caso di incidente; stabilità termica da -40 a 80° C; resistenza a 100.000 cicli di apertura-chiusura. Per soddisfarli, Ticona ha individuato una combinazione di PBT (Celanex e Vandar) rinforzati con fibra di vetro al 30%, che hanno raggiunto tutti gli obiettivi, compreso quello - apparentemente effimero - di un "suono" gradevole e soddisfacente al momento della chiusura della portiera; fattore non secondario dato che l’acquirente correla il rumore della portiera che si chiude al concetto di robustezza e quindi di affidabilità complessiva dell’auto.

Anche l’occhio vuole la sua parte

Arriva invece da GE Plastics (Hall 6, Stand C57) il Sollx, un nuovo film polimerico resistente agli agenti atmosferici che permette di realizzare componenti colorati con superficie di classe A senza bisogno di smalti o vernici trasparenti, consentendo alle case automobilistiche di eliminare dalle linee di produzione i costosi reparti di verniciatura e i processi associati. Sollx, precisa GE Plastics, offre qualità superficiale e durabilità ideali per la finitura esterna dei pannelli di carrozzeria, consentendo di ottenere una vasta gamma di finiture metalliche ed effetti cromatici.

Il film è costituito da una struttura multistrato coestrusa in cui lo strato pigmentato è protetto da una pellicola Sollx trasparente, resistente agli agenti atmosferici; viene applicato sul substrato mediante processo di decorazione in stampo, che è stato perfezionato ed è ora utilizzabile anche per pezzi di grandi dimensioni, come i pannelli esterni di carrozzeria. Le prove effettuate hanno evidenziato che questo materiale termoplastico, dalla superficie particolarmente dura, è in grado di resistere alle difficili condizioni d’impiego cui è destinato: esposto ad oltre 25.000 kJ/m2, che equivalgono ad una permanenza di oltre 10 anni sotto il sole della Florida, ha mantenuto il 95% della brillantezza iniziale. Applicato su una lega PC/PBT e sottoposto a varie prove previste dai capitolati delle case automobilistiche, il film ha evidenziato nella maggior parte dei casi prestazioni uguali o addirittura superiori a quelle dei pannelli verniciati. Risultati ottimi sono stati ottenuti anche nelle prove di resistenza al graffio e ai fluidi aggressivi, come il liquido per freni e la pioggia acida.

GE Plastics, inoltre, ha recentemente ampliato la gamma dei Noryl con il grado PPX, una versatile lega PPE/PA destinata a fare da ponte tra le poliolefine di fascia alta e i tecnopolimeri termoplastici ad elevate prestazioni. Questa lega può sostituire materiali tradizionali come nylon e acciaio perché possiede un livello elevato di rigidità, tenacità e resistenza termica, e offre quindi grande diversificazione progettuale, ad esempio nel settore auto, per applicazioni come fasce paraurti e frontali vettura. La grande rigidità assicurata dal modulo più elevato permette di ridurre gli spessori e quindi il consumo di materiale, nonché di abbreviare i cicli di stampaggio. Per le sue caratteristiche, sottolinea GE, questo materiale permette anche di integrare più componenti in strutture multifunzionali che consentono di abbattere sensibilmente i costi e il peso complessivo dei prodotti.

La gamma di TPE ad alte prestazioni di Advanced Elastomer Systems (Hall 05, Stand G04) è stata ampliata con l'introduzione della serie di TPV Santoprene M300, per interni auto, che consentirebbe di ridurre del 50% dell’emissione di sostanze volatili, con valori di circa 1,2 mg (metodo B delle norme DIN 75201). I gradi colorabili, introdotti quest’anno, offrono le medesime caratteristiche dei materiali neri con l’ulteriore vantaggio di una perfetta corrispondenza dei colori e stabilità agli ultravioletti; applicazioni tipiche nell'auto includono porta-tazze, tappetini, contenitori per monete, maniglie ed altri componenti morbidi al tatto. Un’applicazione recente è la guarnizione espansa del cofano della nuova Fiat Punto sviluppata dalla società italiana Ziliani, in collaborazione con AES, mediante coestrusione di due gradi di Santoprene.

Svariate novità applicative nel settore auto sono state presentate anche da Bayer (Hall 6, A57) ad esempio nel caso del lunotto posteriore pieghevole della decappottabile BMW Z8 Roadster, prodotto con il TPU Texin DP7-3007 in virtù delle sua elevata resistenza alla fatica da flessione e da deformazione, che previene la formazione delle classiche pieghe opache nei lunotti delle decappottabili, ripiegati e riaperti ogni volta che la capote viene retratta o richiusa. Inoltre, questo TPU Bayer non contiene plastificanti né alogeni ed è particolarmente resistente ai prodotti chimici più comuni sulle strade, come il sale antighiaccio, i carburanti, il grasso e gli oli lubrificanti, e ai comuni detergenti per auto.

I motori diesel montati dalla Volkswagen sulla Lupo 3L TDI, che raggiunge percorrenze di 100 km con soli tre litri di carburante, si affidano a un elastomero HNBR Bayer, il Therban, per un componente chiave: l'ammortizzatore a protezione della cinghia dentata che attiva l'albero a camme responsabile dell'innovativo sistema d'iniezione carburante presente su questa vettura. Se la cinghia non fosse protetta adeguatamente dagli shock derivanti dal fondo stradale, il funzionamento dello speciale motore verrebbe compromesso seriamente. Date le temperature in gioco, però, era necessario identificare un elastomero in grado di sopportare il calore per lunghi periodi senza perdere le caratteristiche fisico-meccaniche necessarie all'applicazione. Il Therban si è rivelato ideale allo scopo, con una resistenza termica continua anche a 160 °C, a differenza di tutti gli altri materiali esaminati, compresi elastomeri ad alte prestazioni a base NBR.

Crescere all'italiana

Se è vero che, a livello mondiale, i grandi protagonisti del mondo delle materie plastiche sono necessariamente le multinazionali e, da qualche anno ormai, addirittura gigantesche joint-venture intersettoriali, non per questo i produttori meno "anabolizzati" stanno a guardare. Un esempio di crescita su scala cospicua ma anche più "umana" viene di sicuro dagli ultimi sviluppi in casa Aquafil Technopolymers, società italiana nata dall’unione di Aquafil Special Polimers e Polimers Due. Di recente, l'azienda ha aggiunto un terzo sito alle attività di compounding già sviluppate presso i due siti di Ceriano Laghetto (Milano) e Arco di Trento: si tratta dell’ex stabilimento Sebi di Mozzate. Il K’2001 (dove la società esporrà alla Hall 5, Stand J17) giunge quindi a proposito per fare il punto sulla fase di crescita e cambiamento in corso da diversi mesi che ha visto, come ultimo atto, l’acquisizione proprio di Sebi, la cui attività produttiva verrà concentrata presso il sito di Ceriano Laghetto entro la fine del 2001.
Cambiano anche i numeri: i dipendenti salgono a 140, mentre la capacità produttiva si attesta ora su 27.000 tonnellate annue di compound, cui si aggiungono 16.000 tonnellate di polimero di base poliammide 6 commissionate alle società del gruppo, Aquafil e Julon (Slovenia).

Appartenere al Gruppo Bonazzi ha ovviamente avuto il suo peso, grazie alla disponibilità finanziaria che ha permesso di rimodernare tutta la capacità produttiva. Il Gruppo Bonazzi, che ha fatturato 436 milioni di euro nel 2000, impiega nelle due divisioni Fibre Sintetiche e Polimeri e Fibre Naturali e Sintetiche, 3300 dipendenti; può contare, inoltre, sull’integrazione a monte con la produzione di cicloesanone e caprolattame. Il gruppo consuma ogni anno circa 90.000 tonnellate di caprolattame ed ha deciso di integrarsi a monte. Per questo una società del gruppo, la Aquaschwedt, ha in stato di avanzamento un progetto per la costruzione di un impianto di caprolattame da 120.000 tonnellate, attualmente sottoposto all’esame della UE. In attesa che il nuovo impianto venga costruito, il Gruppo ha accelerato l’integrazione approfittando della messa in vendita di impianti situati nell’Europa dell’Est ed ha acquisito gli impianti di caprolattame a Zilina e di cicloesanone a Strazske (Slovacchia).

La salute prima di tutto

Notevole il contributo delle materie plastiche anche nella salvaguardia della salute e del benessere, attraverso la realizzazione di innumerevoli prodotti medicali sicuri perché sterilizzabili oppure monouso, che proteggono medicinali e pazienti da rischi non indifferenti offrendo spesso soluzioni migliori per la cura dei malati. Tra le novità in questo importante settore, segnaliamo le siringhe senza ago realizzato con tecnopolimeri Ticona, che permettono di somministrare sostanze quali insulina o vaccini senza puntura, oppure i nuovi inalatori MDPI Novolizer per chi soffre di asma, messi a punto dalla Asta Medica con POM e PBT sempre sviluppati da Ticona. Gli inalatori, ricaricabili altamente precisi nel dosaggio della medicina, si avvalgono della grande stabilità dimensionale e della notevole resistenza meccanica offerti dal POM Hostaform C9021 e dal PBT Celanex 2002-2 dell'azienda tedesca.

La salvaguardia della salute, lo sappiamo, passa anche attraverso una corretta produzione e manipolazione dei cibi e spesso sono piccoli particolari a fare la differenza tra un'alimentazione sana e una a rischio.
In tutto il mondo, un alimento che sta conquistando popolarità è il sushi, piatto giapponese a base di pesce crudo, un alimento di per sé delicato che deve essere elaborato e confezionato in modo adeguato, soprattutto nel caso di preparazioni su larga scala destinate alla vendita al dettaglio, ormai piuttosto frequenti nei negozi di "delicatessen" europei e americani. Bayer ha sviluppato un plastificante anallergico, denominato Mesamoll, per guanti in PVC, NBR, PU e gomma cloroprenica, che vengono indossati da chi prepara il sushi per la grande distribuzione. Tra le caratteristiche di questo plastificante, importante la resistenza alla saponificazione, che ne previene la degradazione causata dal contatto con sostanze alcaline (presenti ad esempio nei detergenti) e quindi protegge il cibo manipolato da operatori protetti dai guanti che lo contengono.

Anche sul lavoro, purtroppo, i rischi per la salute e, troppo spesso, per la stessa vita non mancano, e non solo in Italia: ogni anno, ad esempio, oltre 40.000 lavoratori tedeschi sono vittime di infortuni che colpiscono gli occhi, spesso causati dall'assenza di protezioni o dalla loro inadeguatezza. Una causa del rifiuto di indossare occhiali protettivi deriva dal fatto che raramente sono dotati di lenti correttive, quindi chi indossa occhiali è costretto a sovrapporli ai propri, con ovvia scomodità. Per risolvere il problema, sono state sviluppate negli Stati Uniti lenti correttive, da collocare sulla superficie interni delle normali lenti protettive, utilizzando il TPU Texin di Bayer. Con uno spessore di pochi millimetri, questi lenti (stampate a iniezione) sono in grado di compensare difetti di presbiopia da 1,25 a 3 diottrie e il loro costo è nettamente inferiore a quanto necessario per realizzare occhiali protettivi con lenti correttive.

Un premio all’innovazione

Non solo prodotti e applicazioni nello stand della SolVin (Hall 6 - stand C 76), ma anche idee e innovazione. Saranno infatti premiati il 30 ottobre 2001, durante i giorni di Fiera, i vincitori del premio SolVin Award per l’Innovazione nel PVC, i cui relativi progetti faranno bella mostra presso lo stand della società.

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Ottantaquattro concorrenti si sono candidati al Premio (una sintesi dei progetti è visibile al sito www.solvinpc.com), numero che dimostra l’inventiva e l’entusiasmo dell’industria del PVC. I partecipanti sono soprattutto aziende trasformatrici, ma non mancano enti accademici, privati, riciclatori e produttori di macchine utensili. Tra questi sono stati selezionati 22 finalisti: i loro progetti saranno sottoposti all’esame di una Giuria indipendente presieduta dal Prof. Buekens della Vrije Universiteit di Brussel, con la partecipazione del Prof. Schmitt (Süddeutscher Kunststoffzentrum), di Dierinckx (EuPC) e di. De Grève (ECVM), che selezionerà i tre vincitori.

Stabilizzanti, lubrificanti & Co.

Le novità, ovviamente, sono molte anche per quanto riguarda gli elementi "accessori" (quanto mai indispensabili) della produzione di polimeri, per esempio stabilizzanti o lubrificanti, senza i quali molte delle alte prestazioni oggi offerte dalle materie plastiche sarebbero irraggiungibili.

Tra gli specialisti del settore, uno dei più attivi è Akcros Chemicals (Hall 5, Stand A03) , che propone una vasta gamma di stabilizzanti, lubrificanti, plastificanti, biocidi, agenti antistatici e modificanti di reologia, per un'ampia tipologia di resine, in particolare PVC, poliolefine, polistirene e ABS. Il portafoglio comprende marchi ben conosciuti sul mercato, tra cui Lankromark, Tinstab, Interlite, Interstab, Intercide, Vulcabond, Lankroflex, Lankrostat e Interwax.
Tra i prodotti innovativi della società (parte del gruppo Akzo Nobel) vanno citati gli additivi ottenuti per fusione (totalmente esenti da polvere), i complessi stabilizzanti “one pack” esenti da piombo, bario e cadmio per PVC rigido, nonché gli stabilizzanti liquidi “mixed metal” a bassissimo tenore di solventi volatili e di fenolo libero.

Alla gamma già esistente si è da poco aggiunto il tipo Lankromark LZB292, una delle principali novità che saranno presentate dall’azienda al K 2001. Si tratta di uno stabilizzante liquido al bario-zinco studiato espressamente per formulazioni PVC molto caricate, destinate alla calandratura di pavimentazioni. Tra le caratteristiche, alta stabilità termica, bassa volatilità e contenuto di fenolo ridotto ai minimi termini, che riduce in misura consistente l’emissione di odori durante la trasformazione. Inoltre, Lankromark LZB292 garantisce una buona tenuta colore nei compound bianchi pigmentati.

Novità sono state annunciate da Akcros Chemicals anche nella gamma di additivi Intercide, con l’introduzione del tipo DP8438F, un microbiocida solido in forma granulare che si disperde facilmente nell'LDPE e in altri sistemi poliolefinici, conferendo proprietà antimicrobiche alla superficie del manufatto. Ampliata anche la gamma di complessi Ca/Zn con nuovi e più efficienti prodotti della gamma Interlite: la serie ZG 0229 per tubi di drenaggio, ZG 0261/1 per guaine elettriche corrugate, ZT 0271/1 per tubi per acqua potabile, ZG 8501 per raccordi (valore K 57-60 e 65). I primi prodotti Ca/organici (Interlite serie CG 0500) sono attualmente in fase di valutazione ed è previsto a breve l’avvio della fornitura ad alcuni clienti. Per il settore cavi, infine, è stato sviluppato Interlite ZP/ZG 6095 al Ca/Zn, per cavi in PVC destinati all’industria automobilistica, conforme alla norma DIN-ISO 6722.