CleanTech e PureTech di Piovan: le soluzioni per il trattamento dell’aria

Ridurre l’impatto delle sostanze volatili inquinanti per migliorare la durata degli impianti di trasformazione delle materie plastiche e la qualità del prodotto finito è di importanza sempre più strategica. Piovan ha messo a punto due filtri ad alta efficienza che, con l’aiuto delle nanotecnologie, permettono di ottenere risultati unici, rientrando pienamente nelle classi di filtraggio più restrittive secondo la nuova norma ISO 16890.

Perché trattare l’aria durante la deumidificazione

Chiunque operi nel settore della trasformazione delle materie plastiche sa bene quanto sia determinante trattare correttamente l’aria durante la deumidificazione e ripulirla dalle sostanze inquinanti che si sprigionano durante i processi industriali. Questo è fondamentale sia per garantire l’efficienza e la durata degli impianti, sia per la qualità del prodotto finito.

Alcune sostanze, come il biossido di carbonio e di azoto o gli ossidi a base di zolfo, entrando in contatto con l’umidità dell’aria, nel lungo periodo possono dare vita a una serie di reazioni chimiche che alla fine portano alla formazione di acidi fortemente corrosivi che possono danneggiare gli impianti. Altre sostanze che possono influire sulla qualità del prodotto finito e sull’efficienza degli impianti sono le polveri sottili, conosciute anche come PM 10, 2.5 o 1, a seconda delle dimensioni. Queste particelle possono essere solide, oppure liquide simili ad aerosol. Sono quindi in grado di aumentare l’usura delle macchine o provocare la corrosione delle superfici metalliche.

Le sostanze organiche volatili (VOC), generalmente molecole a basso peso molecolare, possono provocare effetti corrosivi se sono di natura acida oppure dare vita a odori sgradevoli all’interno del processo di deumidificazione che si ritrovano poi nel prodotto finito. Da tutto questo nasce la necessità di adottare sistemi filtranti affidabili in grado di impedire alle sostanze inquinanti di “aggredire” gli impianti e di contaminare il prodotto finito.

Come funziona un filtro tradizionale

La struttura base di un filtro è molto semplice: si compone di un corpo metallico, di forma variabile a seconda dell’applicazione, e di un materiale poroso o fibroso che ha la proprietà di bloccare le particelle.

La rete metallica esterna avvolge una carta a base di cellulosa trattata con apposite resine che ne modificano la struttura migliorando sia le proprietà meccaniche sia la resistenza. Il corpo filtrante è racchiuso tra due coperchi e una guarnizione in silicone che garantisce la tenuta ermetica del filtro. Per aumentare la superficie attiva e quindi le capacità filtranti del sistema, la carta viene ripiegata ripetutamente su sé stessa.

Gli svantaggi di un filtro tradizionale

In un filtro tradizionale le particelle che hanno un diametro a partire da 8 micron vengono immediatamente “bloccate” dalla carta filtrante, mentre le particelle con dimensioni più piccole penetrano nel filtro, finendo per intasarlo e renderlo irrecuperabile. La sostituzione dei filtri tradizionali è di conseguenza molto elevata influendo quindi sui costi di manutenzione; inoltre il veloce degrado dell’elemento filtrante aumenta il consumo di energia necessario per compensare il decremento delle prestazioni.

CleanTech: la nuova frontiera di Piovan

Piovan ha scelto di classificare i propri filtri secondo la nuova e più stringente norma ISO 16890 (generalmente impiegata per i sistemi di ventilazione generale) rispetto alla norma ormai superata EN 774, per dare al cliente garanzie trasparenti e affidabili sulle prestazioni dei propri sistemi. La nuova norma prevede 4 classi, suddivise in base a specifici range dimensionali di particelle, che l’elemento filtrante è in grado di trattenere. Per appartenere a una classe, il filtro deve bloccare almeno il 50% di queste particelle.

CleanTech è un nuovo filtro per applicazioni industriali studiato per migliorare l’efficienza del processo di deumidificazione  bloccando eventuali  polveri generate dalla lavorazione di materiali  di prima scelta, ad esempio i compound rinforzati con fibra di vetro o cariche minerali.

Il filtro si caratterizza per due precise scelte costruttive:
• l’utilizzo dell’acciaio AISI 304, molto resistente alla corrosione e utilizzabile anche in settori impegnativi come l’alimentare e il medicale;
• l’applicazione di una particolare nanotecnologia all’elemento filtrante.

In questo modo CleanTech trattiene un range maggiore di particelle di dimensioni più piccole rispetto ai filtri tradizionali presenti sul mercato, riducendo i costi di manutenzione dell’impianto.

Immagine al microscopio elettronico dello strato di nanomesh

Il vantaggio delle nanotecnologie

La soluzione Piovan si basa su uno strato di nanomesh depositato sull’elemento filtrante che agisce da pre-filtro, bloccando in superficie pressoché tutte le particelle già a partire dai 5 micron di diametro. In questo modo, il filtro viene protetto e la sua vita viene massimizzata.

CleanTech blocca particelle che sono più piccole del 37% rispetto a quelle trattenute dai sistemi tradizionali. La riduzione dell’intasamento, resa possibile dalla particolare struttura del filtro, ne aumenta l’efficienza e la durata. Il sistema impedisce inoltre alle particelle di penetrare all’interno della macchina e di depositarsi sulle parti meccaniche, evitando corrosione e usura.
La nanomesh è fatta di nano filamenti prodotti con la tecnica dell’elettrospinning.

Come funziona l’elettrospinning

All’interno di una speciale siringa che lavora ad altissima pressione uno specifico polimero disciolto viene letteralmente “sparato” sulla superficie target (il corpo del filtro): la differenza di potenziale tra l’ago della siringa e la superficie target, carica elettrostaticamente il polimero che viene prima deformato casualmente e quindi spalmato sull’elemento filtrante creando la nanomesh.

Principio di funzionamento dell’elettrospinning

I vantaggi del filtro CleanTech

Rispetto a un sistema tradizionale CleanTech offre numerosi vantaggi:

  • la guarnizione è incollata sul filtro – e non rivettata – per evitare forature e danni all’elemento filtrante.
  • La particolare cellulosa opportunamente trattata con resine acriliche permette di raggiungere temperature di lavoro fino a 120 °C, con picchi di 150 (mentre un filtro standard opera al massimo tra gli 80 e i 100 °C)
  • ben il 60% delle PM1 – con diametro da 0,3 a 1 micron – vengono filtrate, mentre i filtri tradizionali riescono a bloccare soltanto le PM10
  • la capacità di trattenere la polvere è pari a 4 volte quella di un filtro tradizionale:
  • manutenzione e pulizia sono più facili, per assicurare maggiore durata e produttività del filtro: per pulire il CleanTech, è sufficiente operare con un impulso d’aria inverso.

Ideale per il filtraggio dei composti organici volatili (VOC)

PureTech è il filtro brevettato da Piovan per operare nei processi di trasformazione dei materiali plastici come ad esempio rPET – PET riciclato– per la produzione di bottiglie e contenitori, dove facilmente si liberano sostanze volatili organiche o di N.I.A.S. (Non Intentionally Added Substances) capaci di alterare l’odore dell’imballo e il sapore del contenuto finale o risultare nocive per la salute.

PureTech ha le stesse caratteristiche costruttive di CleanTech – acciaio AISI 304 e nanomesh e presenta lo stesso potere filtrante.

Per bloccare efficacemente i VOC, al suo interno Piovan ha inserito un secondo filtro a carbone attivo. L’eccezionale porosità dei carboni attivi permette di raggiungere una elevatissima efficacia, arrivando infatti a bloccare una quantità di VOC pari circa il 10% del suo peso. Ciò significa, per esempio, che un chilo di carbone attivo blocca 100 gr di sostanze volatili inquinanti: un risultato davvero notevole. I filtri PureTtech e CleanTech sono un brevetto Piovan.

Pronti per la green economy

La legislazione europea in tema di Green Economy stabilisce che entro il 2025 il 25% della materia prima usata per prodotti monouso in plastica debba essere di seconda generazione. Nel 2030, la percentuale minima dovrà salire al 30%.

Il problema è evidente: i materiali plastici riciclati derivano dai rifiuti solidi urbani; sono quindi plastiche da imballaggio che sono state a contatto con alimenti e hanno quindi assorbito sostanze estranee che inevitabilmente liberano VOC.

Efficace anche con i VVOC

PureTech può essere usato insieme a Condenso, l’unità di condensazione dei fumi di Piovan per rimuovere anche i contaminati a basso punto di ebollizione o VVOC (Very Volatile Organic Compounds) e ampliare quindi il range di filtraggio del sistema.

Diversamente dai condensatori tradizionali, Condenso è dotato di uno scambiatore di calore primario che massimizza il recupero energetico e di una valvola automatica che minimizza il consumo di acqua nei circuiti di raffreddamento.
Condenso in abbinamento ai filtri PureTech protegge il sistema di deumidificazione filtrando l’aria dalle polveri sottili e rimuovendo VOC e altri contaminanti.

PureTech trova applicazione in vari ambiti:
• nella produzione di preforme PET, integrato con gli impianti della serie GenesysNext;
• nello stampaggio ad iniezione di materiale riciclato dove le criticità sono odore ed emissioni del prodotto finito.

L’azione combinata di Puretech e Condenso trova largo impiego anche nel settore dell’automotive. Infatti le stringenti normative del settore su emissioni e odore nell’abitacolo fanno sì che il produttore di componenti interne debba trovare soluzioni impiantistiche adeguate che Piovan può prontamente fornire.

PureTech e CleanTech con la loro tecnologia innovativa e brevettata rispondono efficacemente alle crescenti esigenze di mercato con l’obiettivo di tutelare la salvaguardia e l’efficienza degli impianti e aiutare a garantire la conformità del prodotto finito.

Piovan Group: più vicina al cliente per vincere insieme
Le esperienze e conoscenze verticali maturate in oltre 40 anni di attività nel mondo della plastica; la capacità di sviluppare innovazione vera e soluzioni tecnologiche che accompagnino e stimolino l’evoluzione del mercato; la personalizzazione spinta di macchine e software; la forza della consulenza: sono alcune delle risorse che Piovan Group mette in campo per aiutare i clienti ad affrontare sfide sempre più complesse, come quella dell’economia circolare e più in generale della sostenibilità. Con una presenza capillare in più di 70 paesi nel mondo, Piovan è da sempre a fianco del cliente, con l’obiettivo di comprendere a fondo le sue necessità e offrire soluzioni efficaci e dedicate: dall’assistenza tecnica sui nuovi impianti alla riorganizzazione e ottimizzazione dei processi produttivi, alla consulenza commerciale e al servizio di post vendita.