MICROPLASTICS
Le microplastiche possono essere divise in tre grandi gruppi: microplastiche primarie di tipo A, di tipo B e le microplastiche secondarie (Fig. 1). Queste ultime si formano a seguito della degradazione delle microplastiche a causa dell’esposizione alle intemperie e alla frammentazione, una volta entrate nell’ambiente. Le microplastiche primarie di tipo B si formano durante l’utilizzo (ad es. abrasione del pneumatico oppure fibre rilasciate durante il lavaggio di indumenti sintetici). Le microplastiche di tipo A sono invece, ad esempio, le particelle abrasive dei cosmetici oppure i prodotti di resina semifinita nella forma granulare, in quanto questi prodotti rientrano già nell’attuale definizione di microplastiche quando vengono realizzate: componenti in plastica con una lunghezza inferiore ai cinque millimetri. Il rilascio delle microplastiche di tipo A puo’ essere voluto, deliberatamente previsto oppure causato incidentalmente. Un’attenzione particolare rivolta alle strategie sulle plastiche nei paesi UE prende in considerazione l’emissione delle microplastiche in ambiente marino. L’industria tedesca degli adesivo non utilizza microplastiche primarie che vengono rilasciate durante l’uso corretto dei prodotti. Sebbene alcune materie prime per adesivi rientrino nella definizione attualmente oggetto di discussione, gli adesivi formano generalmente film chiusi dopo il trattamento che non vengono più considerati microplastiche, né contengono questi materiali. Il riciclaggio moderno e le misure di gestione organizzata dei materiali di scarto, fanno sì che nessun’altra componente dell’adesivo entri nell’ambiente marino. Nonostante ciò, se i prodotti incollati entrano nel mare, a causa di procedure di smaltimento scorrette, l’adesivo diventa parte integrante dell’insieme di materiale inquinante in ambiente acquatico. L’obiettivo deve essere quello di gestire correttamente il problema dei materiali di scarto per prevenire l’inquinamento, in particolare in ambiente marino.
RICICLO
Prima di tutto bisogna specificare che l’attenzione non è rivolta al riciclo degli adesivi, ma alla garanzia che esso non influisca sulla possibilità di recuperare il prodotto incollato. “Compatibilità dell’operazione di riciclo” è quindi il termine più appropriato. Per raggiungere questo obiettivo è essenziale analizzare il singolo flusso di riciclo. Il più significativo in questo caso è rappresentato da quello della carta di scarto. In uno studio condotto dall’European Recovered Paper Council (ERPC), è stato stabilito che le applicazioni degli adesivi ad alto punto di fusione termoplastici con una dimensione minima orizzontale di 1,6 mm in entrambe le direzioni, uno spessore minimo del film di 120 μm e una temperatura minima di rammollimento di 68°C possono essere considerati compatibili con le operazioni di riciclo (EPRC, 2018). Questa definizione copre virtualmente tutte le applicazioni sul mercato. Il nuovo decreto tedesco sugli imballaggi (Verpackungsgesetz, VerpackG) fa riferimento anche a questa valutazione (ZSVR, 2019). E’ stato sottolineato che questi dati di ricerca si basano sul metodo INGEDE-12, non adattato all’imballaggio. Quei criteri dovranno essere confermati con le procedure applicate alla carta per imballaggi prima delle avvenute variazioni della normativa di base. I sistemi molto morbidi, pressosensibili (ad esempio quelli usati per lettere) sono particolarmente problematici per il riciclo della carta di scarto perché determinano le cosiddette “collosità” che possono esercitare un notevole impatto sul processo produttivo e sulla qualità della carta.
UTILIZZO DELLE MATERIE PRIME RINNOVABILI
In generale, un adesivo ad alto punto di fusione è una miscela di polimeri, resine, cere e di additivi. Di conseguenza, tutti i singoli componenti devono essere attentamente considerati quando si discute di biodegradabilità delle materie prime oppure dell’utilizzo delle materie prime rinnovabili.
In realtà, è già disponibile un’ampia gamma di alternative basate sulle nuove tecnologie, classificate come “di origine naturale” e in alcuni casi anche biodegradabili. Tuttavia, allo stato attuale, non esistono polimeri e cere che siano disponibili in commercio, in grado di offrire una prestazione generale accettabile. Per via della loro ridotta termostabilità, molti di essi richiederebbero operazioni di manutenzione sostanziali, quando trattati in applicazioni industriali. Nel giro di poche ore, si formerebbero depositi ossidativi con variazioni considerevoli della viscosità e dell’aspetto. Il processo fisico di indurimento degli adesivi è inoltre molto rallentato e non soddisfa i recenti requisiti del mercato. Nonostante ciò, le intense attività di ricerca mirano per i prossimi anni a uno sviluppo dinamico delle materie prime alternative. Da sempre, le resine utilizzate nell’industria degli adesivi sono fornite da materie prime rinnovabili.
Esse possono essere estratte direttamente dagli alberi, depurate dai prodotti di scarto nella produzione della carta oppure ricavate dalla polpa di buccia d’arancia e limone. Le loro caratteristiche prestazionali e la disponibilità sono del tutto paragonabili ai sistemi a base oleosa.
Tuttavia, la termostabilità inferiore che richiede una superiore manutenzione durante il trattamento rappresenta un grande inconveniente, anche se non è così severo come nel caso dei summenzionati polimeri e cere alternative. Recentemente, è stato possibile sviluppare con successo adesivi ad alto punto di fusione contenenti dal 30 al 50% di resine ricavate da materie rinnovabili, dotati inoltre di una elevata termostabilità. Uno di quei prodotti “verdi” è Jowatherm® GROW 853.20, sviluppato dagli esperti nel campo degli adesivi di Jowat a Detmold. Oltre ad avere un alto contenuto di materiale di origine naturale, verificato in base a DIN (Istituto Tedesco per la Normazione), l’innovativo adesivo ad alto punto di fusione può essere trattato a temperature inferiori. Tutto questo facilita riduzioni considerevoli del consumo energetico contribuendo a realizzare procedure di imballaggio più sostenibili.
Una soluzione promettente per la conservazione delle risorse fossili è data dalla tecnica del bilanciamento della massa. Anziché utilizzare prodotti oleosi derivati, i processi di separazione nell’industria chimica usano materie prime a base di risorse rinnovabili o anche di materiali riciclati. Dal punto di vista chimico, i materiali prodotti sono identici a quelli a base di oli minerali. Questa tecnica verifica l’utilizzo di materiali naturali sebbene il carbonio di origine biogenica non sia facilmente reperibile. Un altro vantaggio dei materiali prodotti di conseguenza, è che, oltre alla loro buona prestazione non è necessaria una nuova infrastruttura. E’ possibile utilizzare le strutture esistenti, dedicate al processamento e trattamento senza dover procedere ad eventuali trasformazioni di lotti inefficienti. La serie di materie prime per adesivi è stata ulteriormente estesa.
BIODEGRADABILITÀ
Alcune delle alternative di origine naturale summenzionate, sono anche biodegradabili, alcune di esse anche in ambiente marino. Inoltre, esistono dei sistemi a base oleosa che possono essere classificate come biodegradabili. Comunque, la plastica biodegradabile non arreca necessariamente un vantaggio dal punto di vista dell’ecocompatibilità. La degradazione non arreca nessun vantaggio energetico o al materiale. Il riciclo o l’incenerimento sarebbero preferibili. Oltre a questo, il punto di vista del parlamento tedesco è che i materiali sono frammentati più che degradati, nel senso che si formano le microplastiche (Deutscher Bundestag, 2016). Vi è inoltre una scarsa consapevolezza fra i consumatori della differenza fra termini quali biodegradabilità, la possibilità di compostaggio, anche a casa e degradabilità in acque marine. Per esempio, l’attributo frequentemente utilizzato “biodegradabile” si riferisce alle strutture di compostaggio industriale che non hanno molto in comune con le condizioni presenti nei giardini privati. Anche quando vengono inviati agli impianti industriali nei barili di materiale trasformato, questi materiali vengono regolarmente selezionati perché impiegano più tempo di quanto si vorrebbe per degradare. La capacità di riciclare questi materiali è limitata. Se smaltiti insieme ad altri imballaggi, il prodotto di scarto viene separato e portato agli inceneritori.
EFFICIENZA DELLE RISORSE
Per rendere gli incollaggi degli imballaggi veramente sostenibili, l’attenzione dovrebbe essere rivolta allo sviluppo di un processo che sia quanto più ecocompatibile possibile. La finalità da raggiungere dovrebbe essere quella di evitare di produrre materiali di scarto, di conservare le risorse e promuovere l’allungamento del ciclo di vita dei macchinari. Ciò potrebbe essere ottenuto garantendo l’applicazione corretta della colla con una tecnologia moderna e ottimizzando gli adesivi ad alto punto di fusione. I moderni adesivi hot melt a densità ridotta con un’adesione ad ampio raggio facilitano la tenacità legante con consumi minimi. Insieme all’alta termostabilità, esso agisce mediante un processo “verde” facendo risparmiare risorse. Le componenti dei macchinari hanno un ciclo di vita più lungo e richiedono minori interventi di manutenzione. L’imballaggio, comprendente il prodotto, non deve essere scartato in quanto produce inquinamento. Gli adesivi ad alto punto di fusione che richiedono temperature di processo molto inferiori, possono essere impiegati se il processo e il prodotto lo consentono. Questi adesivi, che possono essere applicati a partire da 99°C, sono già disponibili. I consumi energetici possono quindi essere ridotti in modo significativo rispetto ai sistemi standard che richiedono temperature superiori ai 160°C.
The article is published in the magazine "European Coatings 2/2021" in Italian language. You can download the original article down below.