Terpolimeri

La plastica prende il posto del vetro

Può essere trasformato senza essiccazione preliminare. È questa la peculiarità di un materiale ad altissima trasparenza e prestazioni



Kostrate_3Kostrate® Edge (distribuito e prodotto in tutta Europa dalla torinese Maip) è una famiglia di materiali trasparenti, a base di terpolimeri acrilostirolici, che abbina ottima trasparenza a una grande semplicità di processo. Una delle caratteristiche principali della nuova generazione di terpolimeri è l’eliminazione dell’essiccazione. La riduzione delle temperature di trasformazione e dello stampo determinano una riduzione dei cicli di stampaggio, con la conseguente diminuzione dei consumi energetici e dei costi di trasformazione. L’assenza di essiccazione, combinata a queste variabili di processo, comporta un reale risparmio economico che, rispetto ad altri materiali analoghi, oscilla tra il 10% e il 30%.

Senza scarto
L’essiccazione è una fase delicata che, quando non effettuata correttamente, può generare una percentuale di pezzi difettosi variabile dal 2% al 20%. In particolare, gli stampatori hanno rilevato che un’essicazione non adeguata del policarbonato comporta la formazione di striature, mentre quella del copoliestere porta all’infragilimento delle parti stampate. In entrambi i casi, inoltre, è impossibile recuperare gli scarti, che diventano quindi un rifiuto da smaltire. Dal momento che Kostrate Edge non necessita di essiccazione, permette invece il recupero di tutte le materozze e degli scarti, che possono essere reinseriti in un nuovo processo produttivo.

Vocazione green

Non sono trascurabili anche le implicazioni ambientali. Il nuovo tecnopolimero semplifica notevolmente i processi di lavorazione, contribuendo a ridurre le emissioni di anidride carbonica. Un test*, effettuato considerando un’azienda trasformatrice con un reparto di lavorazione in cui sono attive 18 macchine a iniezione e quattro essiccatori, con un consumo di materia prima di 200 tonnellate annue, ha dimostrato che l’impiego di Kostrate Edge porta a una riduzione delle emissioni di anidride carbonica pari a:

  • 25 auto/anno, considerando per ogni vettura un percorso medio di 30.000 chilometri l’anno;
  • 303 barili di petrolio/anno, considerando la reazione di combustione completa della benzina (isottano);
  • 5.548 pini/anno, considerando una distribuzione uniforme di pini e una distanza tra di essi di 10 piedi x 10 piedi, dove il numero di pini per acro è individuato in 436 unità;
  • 23 case/anno, considerando una casa di classe energetica E con metratura di 100 metri quadrati.

Gradi e tipi
Questa nuova generazione di terpolimeri garantisce un ottimo grado di trasparenza, che oscilla tra l’88% e il 91%, con Haze intorno all’1%, in funzione del grado prescelto. L’intera gamma è caratterizzata da un basso peso specifico, con variazioni del modulo elastico da 1.750 MPa a 3.300 MPa, e valori di allungamento a rottura dal 4% fino a oltre il 200%.
Tra le varie formulazioni – modificabili su richieste specifiche – si possono ottenere gradi con elevatissima brillantezza, con diversa rigidità e con allungamento a rottura ottimi, ma anche gradi antistatici, a elevata resistenza all’urto e resilienza e a migliorata resistenza chimica (si possono superare i 500 cicli nel test Rubbermaid per i lavaggi in lavastoviglie) e ad elevata resistenza all’urto e resilienza.

Kostrate_1Contatto con gli alimenti
Kostrate Edge è caratterizzato da una fluidità molto elevata, per cui permette di ridurre sia i cicli sia lo spessore dei componenti senza generare problemi di stress cracking. Seguendo la filosofia della massima customizzazione del prodotto, i gradi possono venire colorati e additivati in 3.000 formule diverse. Grazie all’elevata fluidità del materiale, con particolari accorgimenti dello stampo, è possibile produrre parti trasparenti anche di dimensioni elevate, pressoché esenti dai tipici problemi di giunzione, evitando così le cosiddette “ciglia” in presenza di fori.
Tutti i gradi sono esenti da acrilonitrile, bisfenolo A/S e da derivati alogenati. Inoltre, il materiale è omologato per contatto con alimenti secondo FDA e la direttiva europea EU/2011, mentre per il contatto con acqua secondo NSF.

Senza impronta
I materiali trasparenti sono ampiamente utilizzati in applicazioni outdoor: ne sono un esempio le borracce utilizzate nel mondo bike. L’attività all’aria aperta, specialmente nei mesi estivi, comporta l’impiego di creme solari protettive che, insieme alle sostanze organiche contenute nel sudore della mano, rappresentano una della maggiori cause di danneggiamento dei contenitori di plastica per esterno. Il deterioramento comincia a manifestarsi con l’effetto fingerprint, ovvero l’appannamento della superficie del manufatto dopo il contatto con lozioni e oli. Le principali sostanze che causano tale fenomeno sono avobenzone, octocrilene, octobenzone, octinossato, octisalato e omosalato: principi attivi che assorbono i raggi UV. Maggiore è il fattore di protezione, ovviamente, maggiore è l’effetto.
Prove di laboratorio hanno dimostrato che Kostrate non subisce l’effetto fingerprint. I test, effettuati con diverse creme solari, sono stati progettati per simulare gli effetti dell’assorbimento dei raggi UV per diversi polimeri a base copoliestere, in modo da creare le reali condizioni di esposizione. Ogni sostanza è stata applicata con un batufolo cotone, lasciata per due ore a temperatura ambiente sul campione, che quindi è stato lavato con acqua calda e sapone per le mani, e successivamente sottoposto a un ciclo di lavaggio in lavastoviglie. Dai vari test effettuati con l’esposizione a concentrazioni differenti di queste sostanze è emerso che per speciali gradi di Kostrate Edge, diversamente dagli altri materiali testati, non si riscontrano né la presenza dell’impronta né l’appannamento, a prescindere dal tempo di esposizione.

Kostrate_2Resistenza in lavastoviglie
Una delle possibili applicazioni del terpolimero trasparente Kostrate Edge è la realizzazione di contenitori e di accessori per la tavola, ma anche di biberon e di prodotti che possono essere sottoposti a lavaggio in lavastoviglie. La resistenza del materiale a questo tipo di lavaggio è stata valutata con diverse prove di laboratorio. Per esempio, un grado speciale ha superato un test americano di resistenza a 100 lavaggi in lavastoviglie. Nelle corso delle prove, finalizzate a valutare gli effetti sulla stabilità del polimero rispetto ad altri materiali a base copoliestere, i campioni sono stati sottoposti a un ciclo di utilizzo domestico.

* Il calcolo è basato su 337,43 C02/kWh, l’emissione di CO2 legata alla produzione di Energia Elettrica SINAnet Rete del Sistema Informativo Nazionale Ambientale ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale)

Ideale nel medicale
Un ulteriore campo di applicazione è il settore medicale. Lo dimostrano i risultati dei test di sterilizzazione condotti da laboratori terzi, finalizzati alla verifica di eventuali cambiamenti delle proprietà meccaniche dopo il trattamento. La procedura ha previsto l’esposizione a due diversi livelli di ossido di etilene e di radiazioni (raggi gamma, Et0, E-Beam). Sebbene per nessuno dei materiali oggetto dello studio si siano riscontrati cambiamenti significativi a livello delle proprietà fisiche, Kostrate Edge ha mostrato prestazioni migliori, dal momento che non ha subito alcuna variazione di colore dopo un’esposizione a 25 e 50 KGy di radiazione gamma.

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