Bio oligomeri fotoreticolabili

Darren Lumber – RAHN AG

RAHN promuove la reticolazione a UV/EB da più di 30 anni, la quale è riconosciuta come tecnologia “green”. Rispetto alle tecnologie di reticolazione convenzionali, è possibile realizzare risparmi significativi di CO2, riducendo le emissioni di gas serra così come l’impronta di carbonio. I nuovi oligomeri fotoreticolabili bio di RAHN sono la prova dell’impegno della società nell’area della sostenibilità. I materiali bio possono presentare un profilo ambientale migliore e il loro utilizzo può contribuire alla nascita di un’economia a bassi contenuti di carbonio perché le piante da cui questi materiali derivano assorbono CO2. RAHN dispone di diversi prodotti interessanti e dell’esperienza per mettere a punto soluzioni personalizzate.

I vantaggi della tecnologia della reticolazione a UV
Per migliorare gli aspetti della sostenibilità, è possibile utilizzare i materiali bio nella formulazione a UV. Nel confronto con le tecnologie di reticolazione convenzionali, è possibile realizzare risparmi significativi di CO2e (Carbon dioxide equivalent) ridurre quindi le emissioni di gas serra e l’impronta di carbonio. La reticolazione a UV/EB non richiede grandi forni, che spesso bruciano gas metano, non produce emissioni di solventi che richiedono un ulteriore lavorazione o la combustione e comporta un’impronta fisica inferiore per essiccare (per reticolare). I rivestimenti a UV/EB tendono ad essere classificati come 100% solidi, quindi il peso del film applicato rimane tale e quale. Ciò significa che è richiesta una quantità inferiore di inchiostro o di prodotto di rivestimento rispetto ai sistemi convenzionali e che non vi è un eccesso di solvente o di acqua movimentata nel pianeta.

Confronto fra i prodotti bio e quelli a base di petrolio
I materiali bio possono presentare un profilo ambientale migliore e il loro utilizzo può contribuire alla nascita di un’economia a bassi contenuti di carbonio perché nella loro evoluzione, essi assorbono CO2 (Fig. 1). Se è vero che al termine della vita utile la CO2 viene reimmessa nell’atmosfera, non si aggiunge nuova CO2 come quando si usa il petrolio. In alcuni casi, i prodotti bio possono fornire nuove o superiori proprietà ai prodotti standard a base di petrolio.

Materiali segregati e bilancio di massa
Un materiale viene considerato bio se ricavato interamente o parzialmente dalla biomassa. Questi prodotti possono anche essere definiti bio-rinnovabili o riproducibili. Utilizzando i prodotti bio, non ci si affida più all’impiego dei combustibili fossili come materie prime. I prodotti bio possono essere classificati come segregati o a bilancio di massa (Fig. 2). Un prodotto bio segregato è ovviamente preferibile in quanto l‘utilizzatore conosce sempre la quantità di materiale bio presente nel prodotto. Questa può anche essere misurata con l’analisi
C14 (vedi oltre) che mostra il contenuto bio. Tuttavia, utilizzare il bilancio di massa è una modalità suggerita per migliorare il volume generale dei prodotti bio utilizzati in ambito industriale e una modalità semplificata per integrare i materiali nella catena di distribuzione. Ciò perché con il bilancio di massa, il materiale bio può essere aggiunto semplicemente nello schema del processo produttivo attuale, con l’uso di materiali fossili. Dal momento che la quantità di materiale bio varia tutte le volte, essa deve essere controllata e tracciata in libri contabili verificati. La International Sustainability & Carbon Certification è allo stato attuale lo schema di certificazione maggiormente utilizzato e accettato a livello internazionale.

Misurare il contenuto di origine naturale
In Figura 3 sono illustrati i due metodi principali adottati per comunicare il contenuto di materia prima di origine naturale: il contenuto di carbonio bio che utilizza un valore quantitativo e misurabile di Carbonio 14 per calcolare il contenuto bio e il semplice contenuto bio, che viene calcolato dalla quantità totale di materiale bio utilizzato per realizzare il prodotto finale (che tiene conto di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto). Questi valori non sono sempre simili.

Comprensione dell’analisi carbonio 14
Il carbonio 14 trae origine negli strati superiori atmosferici della terra e si forma quando i neutroni, derivanti dall’irraggiamento solare, entrano in collisione con l’azoto dell’aria. Il carbonio 14 inizia immediatamente a decadere radioattivamente, ma poiché si riforma costantemente, la quantità presente nell’aria è relativamente costante. Questo carbonio 14 si combina immediatamente con l’ossigeno per formare il biossido di carbonio (CO2) che diventa parte integrante del ciclo del carbonio. Negli organismi viventi, il carbonio 14 viene catturato costantemente grazie al processo di fotosintesi o il consumo di altri organismi.
Di conseguenza, il livello di carbonio 14 di un organismo riflette la concentrazione nell’atmosfera durante il processo di crescita o il consumo. Qualsiasi cosa che abbia un’età pari a più di 50.000 anni, non ha più tracce di carbonio 14. Di conseguenza, i materiali viventi recenti (bio) hanno in sé carbonio 14, mentre i materiali di origine fossile no. Per stabilire il contenuto bio di un materiale, il rapporto calcolato di carbonio 14 viene comparato al rapporto noto di un moderno carbonio biogenico. Quantificando la differenza, è possibile determinare la proporzione di carbonio bio di un materiale. Questo metodo è noto come ATSM D6866. è importante notare che il contenuto bio di un materiale non è un indicatore della biodegradabilità del materiale e non tutte le bioplastiche di origine naturale sono biodegradabili.

I prodotti bio in primo piano di RAHN
– Genomer* 3135 è una resina acrilata poliestere bio a bassa viscosità per inchiostri, rivestimenti e adesivi reticolati con radicale libero a UV/EB e per stampa 3D, che fornisce una eccellente flessibilità e resistenza all’allungamento. Il contenuto bio-rinnovabile è pari al 65%.
– Genomer* 3143 è una resina acrilata poliestere alifatica per inchiostri, rivestimenti e adesivi reticolabili con radicale e per stampa 3D. Il contenuto bio rinnovabile è pari all’81%.
• Durezza e resistenza alla scalfittura quando è fredda.
• Collosa a temperature elevate.
• Il calore e la pressione possono laminare i substrati.
– Genomer* 4293 è una resina acrilata poliestere uretanica bio per inchiostri, rivestimenti e adesivi reticolabili con radicale e per stampa 3D. Il contenuto bio rinnovabile è pari al 56%. L’elevata viscosità può essere ridotta rapidamente aggiungendo un diluente reattivo.

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