Molti preconcetti ruotano attorno all’uso del densificato in LDPE, frutto di produzioni non attente e utilizzi con aspettative troppo elevate

di Marco Arezio

Il rifiuto in LDPE che proviene dallo scarto plastico della raccolta differenziata dovrebbe essere una selezione di film plastici, monoprodotto, da avviare al riciclo.

In realtà, molte volte, questi flussi di rifiuti possono contenere materiali diversi, sotto forma di altre plastiche e di inquinanti, come etichette, carta e altre frazioni.

La mancanza di un vero mercato di riferimento, nella vendita del densificato in LDPE, porta l’industria del riciclo a preferire la granulazione del materiale cercando, nella fase di estrusione, di ridurre questi corpi estranei in modo da qualificare al meglio la materia prima.

In questo caso si rinuncia, un po' a priori, di porre maggiori attenzioni alla fase di selezione e desificazione del rifiuto in LDPE.

Il risultato, spesso, è un granulo che rimane nella fascia bassa del mercato, che può essere utilizzato per lo stampaggio di articoli non estetici, come i vasi e i mastelli per il settore dell’ortofrutta, ma difficilmente si presta alla produzione di film con spessori sottili o alla produzione di tubi.

A questo punto, tal volta, ci si chiede se non sia meglio qualificare il densificato, per il settore dello stampaggio ad iniezione, anziché spendere tempo, soldi ed energia per granulare l’LDPE.

Per percorrere questa strada bisogna qualificare meglio il densificato, in modo che l’utilizzo nelle presse possa non far rimpiangere il processo di iniezione con un granulo filtrato.

Ma vediamo cosa è il densificato in LDPE

Il termine "densificato", in relazione all'LDPE, si riferisce al polimero che è stato compattato, nel contesto del riciclo meccanico.

La produzione di densificato in LDPE da scarti post-consumo è parte integrante del processo di riciclo di questo materiale. Il processo produttivo possiamo suddividerlo in queste fasi:

- Gli scarti di LDPE vengono acquisiti dai punti di raccolta designati, che si occupano degli scarti della raccolta differenziata,

- Una volta arrivati in un impianto di riciclaggio, gli scarti di LDPE vengono separati dagli altri materiali. Questa separazione può essere effettuata manualmente o attraverso macchine come i separatori a aria.

- I rifiuti di LDPE vengono quindi lavati per rimuovere le impurità come residui di cibo, terra o altre contaminazioni. Questo assicura che il prodotto finale sia di buona qualità.

- Dopo la pulizia, il LDPE viene triturato in piccoli pezzi o scaglie. Questo facilita il processo di densificazione.

- Ci sono diverse tecniche per densificare l'LDPE:

- Per agglomerazione: l’LDPE macinato viene esposto al calore e all’agitazione. Questo causa la parziale fusione dei pezzi, che si agglomerano formando grumi più grandi.

- Per compattazione: Il processo implica l'uso di macchine compattatrici che pressano il materiale in blocchi o agglomerati.

E’ importante sottolineare che la qualità del densificato di LDPE dipende in gran parte dalla purezza del materiale di partenza e dall'efficacia dei processi di pulizia e separazione.

Pertanto, un'attenzione particolare viene data a questi passaggi per assicurare che il densificato prodotto sia di buona qualità e libero da contaminazioni significative.

Come creare un compound performante con il densificato in LDPE

L’ LDPE (Polietilene a bassa densità) è spesso utilizzato in combinazione con altre resine plastiche, per sfruttare le caratteristiche complementari dei diversi polimeri e ottenere prodotti con proprietà specifiche.

Tuttavia, la decisione di miscelare LDPE post-consumo con altri polimeri dipende da vari fattori, tra cui le proprietà desiderate del prodotto finale, la compatibilità dei polimeri stessi e la presenza di compatibilizzanti.

Vediamo alcune combinazioni:

- HDPE (Polietilene ad alta densità): LDPE e HDPE sono spesso compatibili tra loro e possono essere miscelati per ottenere prodotti con proprietà intermedie tra i due. Ad esempio, una miscela di LDPE e HDPE potrebbe offrire una combinazione di flessibilità e resistenza.

- EVA (Etilene Vinil Acetato): L'aggiunta di EVA all'LDPE può migliorare la tenacità e l'elasticità del prodotto finale. L’EVA è anche utilizzato per migliorare la resistenza all'UV e la flessibilità del LDPE.

- PP (Polipropilene): Sebbene il polipropilene e il polietilene non siano intrinsecamente compatibili, possono essere miscelati in presenza di compatibilizzanti specifici. Questa miscela può essere utilizzata in applicazioni specifiche dove si desiderano combinare le proprietà di entrambi i polimeri.

- LLDPE (Polietilene lineare a bassa densità): L'LDPE e l'LLDPE possono essere miscelati per regolare le proprietà meccaniche e la lavorabilità del prodotto finale.

Bisogna comunque fare attenzione perchè non tutte le plastiche sono compatibili tra loro, e la miscelazione di polimeri incompatibili può portare a prodotti con proprietà indesiderate o inadeguate.

Inoltre, la presenza di contaminanti o additivi nei materiali post-consumo può influenzare la compatibilità e le proprietà del prodotto miscelato.

Quali sono le temperature di fusione ideali per realizzare prodotti finito in LDPE 

Il LDPE (Polietilene a bassa densità) ha una struttura ramificata, il che significa che non ha la stessa disposizione regolare e ordinata delle catene molecolari come altri polietileni, ad esempio l'HDPE (Polietilene ad alta densità).

Questa struttura ramificata rende l'LDPE più flessibile ma anche meno denso e con un punto di fusione più basso rispetto all'HDPE.

La temperatura di fusione del LDPE varia generalmente tra 105°C a 115°C (220°F a 240°F).

Tuttavia, quando si tratta di trasformare il LDPE attraverso tecniche come l'estrusione o lo stampaggio ad iniezione, le temperature possono variare in base alle specifiche esigenze dell'applicazione e alla presenza di eventuali additivi.

Ecco alcune indicazioni generali per l'elaborazione dell'LDPE

- Estrusione: 150°C a 220°C (300°F a 430°F).

- Stampaggio a iniezione: 140°C a 250°C (285°F to 480°F).

Queste temperature sono solo indicazioni generali e potrebbero variare in base allo scarto di LDPE, alle condizioni della macchina e ad altri fattori.

Quali caratteristiche fisiche porta l'aggiunta di un densificato in LDPE in un compound con il PP

La miscelazione di LDPE (Polietilene a bassa densità) e PP (Polipropilene) è una pratica comune in alcune applicazioni, specialmente quando si desidera sfruttare le proprietà complementari di entrambi i polimeri.

L'aggiunta di un densificato di LDPE in un compound con il PP può influenzare le caratteristiche fisiche del blend in vari modi:

Compatibilità

Innanzitutto, è essenziale notare che LDPE e PP non sono intrinsecamente compatibili. Questo significa che senza l'uso di compatibilizzanti o modifica delle condizioni di fusione, le due resine tendono a separarsi in fasi distinte, potenzialmente portando a proprietà meccaniche inferiori o inadeguate nel prodotto finale.

Elasticità e Flessibilità

L'LDPE è generalmente più flessibile e duttile rispetto al PP. L'aggiunta di LDPE può quindi aumentare la flessibilità e la tenacità del blend, riducendo al contempo la rigidità.

Punto di Fusione

Poiché l'LDPE ha un punto di fusione inferiore rispetto al PP, la miscelazione dei due può portare a una diminuzione del punto di fusione complessivo del blend, a seconda delle proporzioni utilizzate.

Trasparenza

LDPE è in genere più opaco rispetto al PP. La sua aggiunta può quindi ridurre la trasparenza e la brillantezza del blend, rendendolo più opaco o lattiginoso.

Resistenza Chimica

LDPE e PP sono entrambi resistenti a molte sostanze chimiche, ma la loro combinazione potrebbe avere un profilo di resistenza chimica leggermente diverso rispetto ai polimeri puri.

Trasformazione

La lavorabilità del mix può cambiare con l'aggiunta di un densificato di LDPE. Ad esempio, la viscosità durante l'estrusione o la stampa a iniezione potrebbe mutare, influenzando le condizioni di lavorabilità ideali

Quali inestetismi si possono creare nella produzione di prodotti in LDPE utilizzando una temperatura di fusione troppo alta

L'uso di una temperatura di fusione eccessivamente alta durante la lavorazione dell'LDPE (Polietilene a bassa densità) può portare a vari inestetismi e problemi di qualità nei prodotti finiti. Possiamo ricordare alcuni dei potenziali problemi:

- L'LDPE può degradarsi quando esposto a temperature troppo elevate. Questa degradazione può causare cambiamenti nelle proprietà meccaniche del materiale e produrre gas e/o composti volatili che possono formare bolle o vuoti nel prodotto finito.

- La degradazione termica può anche portare a una decolorazione del polimero. Un LDPE sovra-riscaldato può assumere una colorazione giallastra o bruna.

- La degradazione termica può produrre composti con odori sgradevoli. Ciò può essere particolarmente problematico per applicazioni in cui la presenza dell'odore è un fattore importante, come nel caso di imballaggi alimentari.

- Temperature eccessivamente alte possono causare un raffreddamento non uniforme durante la formazione del pezzo, portando a deformazioni o ritiri non corretti.

- L'uso di temperature troppo alte può causare la formazione di strisce o macchie superficiali sul prodotto, soprattutto se ci sono impurità o additivi nel materiale.

- La degradazione termica può influenzare negativamente le proprietà meccaniche, termiche e chimiche dell'LDPE. Ciò potrebbe tradursi in prodotti con resistenza, tenacità o durata ridotte.

- A temperature eccessivamente alte, l'LDPE potrebbe diventare troppo fluido, rendendo difficile la formazione di dettagli precisi o mantenendo le tolleranze desiderate.

Problemi delle etichette di alluminio nel densificato in LDPE

Spesso capita che, nonostante i lavaggi per decantazione e per centrifuga degli scarti plastici in LDPE, nel densificato vi sia ancora la presenza di parti di alluminio flessibile.

Dobbiamo tenere ben presente la differenza tra le impurità costituite da frazioni di alluminio rigido da quelle costituite da alluminio in foglia.

Se nel primo caso la rigidità dell’impurità metallica non può essere tollerata, per una serie di problematiche negative che queste possono dare agli impianti di iniezione, che sono frutto di una selezione e di un lavaggio scadente, la presenza di parti di alluminio in foglia non creano problemi tecnici.

Queste parti sono costituite dalle etichette degli imballi che possono contaminare i film ma, essendo morbide, non arrecando danni agli impianti o ai prodotti finali.

Resta un aspetto estetico che bisogna considerare, ma nell’ottica di realizzare prodotti non estetici, il puntino brillante che richiama una presenza della foglia di alluminio, deve essere considerato “parte del gioco”.

Questa accettazione dell’impurità dell’alluminio in foglia può portare notevoli vantaggi di prezzo sul prodotto finale e una considerevole disponibilità di materia prima sul mercato.