GreenRUBBER
TRANSIZIONE VERDE: LA ROTTA È TRACCIATA
GOMME NATURALI E SINTETICHE
IL CAMMINO VERSO SOSTENIBILITÀ
E BIODEGRADABILITÀ
AMBIENTE
DALLA UE STOP AL GREENWASHING
PNEUMATICI SOSTENIBILI
L’IMPEGNO DI BRIDGESTONE E MICHELIN
AZIENDE IL BUSINESS DIVENTA GREEN
GREEN TRANSITION: THE COURSE IS SET
NATURAL AND SYNTHETIC RUBBERS THE PATH TO SUSTAINABILITY AND BIODEGRADABILITY
ENVIRONMENT EU STOPS GREENWASHING
SUSTAINABLE TIRES BRIDGESTONE AND MICHELIN’S COMMITMENT
COMPANIES BUSINESS GOES GREEN
In caso di mancato recapito inviare al CMP di Milano Roserio per la restituzione al mittente previo pagamento resi
SUPPLEMENTO AL NUMERO DI GIUGNO 2024 DE L’INDUSTRIA DELLA GOMMA - MENSILE DEGLI ELASTOMERI E DEGLI ALTRI POLIMERI RESILIENTI L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
ITALIAN + ENGLISH TEXT
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Transizione verde: un percorso a ostacoli GreenRUBBER
Ormai le parole “sostenibilità”, “impatto ambientale”, “green”, “riciclo”, “cambiamenti climatici”, “risparmio energetico” sono entrate nel linguaggio comune quotidiano.
Non passa giorno senza che giornali e notiziari non ci raccontino di un nuovo studio che dimostra come sia necessario un cambiamento di rotta verso un’economia e una società meno invasiva nei confronti delle risorse e dell’ambiente. A livello europeo, poi, la Commissione continua ad emettere nuovi provvedimenti e regolamenti che vanno nella stessa direzione.
Anche il mondo della gomma, inevitabilmente, ne risente ed è coinvolto in questa transizione verde, ormai sempre più riconosciuta necessaria a tutti i livelli. Gli ostacoli ancora da superare, però, non sono pochi, come vi raccontiamo in questa nuova edizione della nostra pubblicazione speciale interamente dedicata alla sostenibilità. Ci occupiamo innanzitutto della materia prima, apparentemente la più sostenibile: nel corso degli anni, infatti, alcuni limiti e sfide nell’ambito della coltivazione della gomma naturale ne stanno mettendo a rischio la disponibilità. La ricerca di un’alternativa alla tradizionale gomma da Hevea Brasiliensis si sta accentuando, con quelle da Guayule e Tarassaco come candidate per la sua sostituzione. Anche se il volume di queste gomme sul mercato è molto ridotto, e destinato ad applicazioni ad alto valore aggiunto, sta lentamente e costantemente aumentando. Parliamo poi degli pneumatici, manufatti di sicurezza notoriamente complessi. Il fatto di essere costituiti da diversi materiali intimamente mescolati e legati chimicamente in modo praticamente irreversibile, rende molto complesso il recupero meccanico di materiale. In questo numero speciale raccontiamo l’impegno di due colossi come Bridgestone e Michelin per la costruzione di pneumatici più sostenibili anche attraverso il nero di carbonio ottenuto dalla pirolisi degli pneumatici fuori uso. D’altro canto, le stime ci dicono che entro il 2030 il loro numero nell'ambiente aumenterà del 20%: ecco quindi che la ricerca di soluzioni più ecologiche, che consentano un efficiente riciclo delle mescole in gomma in termini di costi e di applicazioni industriali, rappresenta una delle maggiori sfide ambientali dei 21° secolo. Approfondiamo poi le motivazioni che hanno indotto il legislatore europeo ad occuparsi di tematiche a noi geograficamente lontane, come la deforestazione, che per la prima volta ha incluso anche la gomma, e che solo apparentemente potrebbero avere impatti limitati sul continente europeo. Ci occupiamo, infine, della Direttiva (UE) 2024/825 del 28 febbraio 2024 che punta i riflettori sulla responsabilizzazione dei consumatori nella transizione verde, mediante il miglioramento della tutela dalle pratiche sleali e dell’informazione. In chiusura, una carrellata di esempi di quello che le aziende del settore possono fare, e stanno facendo, per migliorare il loro impatto ambientale. u
Green transition: an obstacle course
Words like "sustainability," "environmental impact," "green," "recycling," "climate change," and "energy saving" have now entered our everyday vocabulary. Not a day goes by without newspapers and news outlets reporting on a new study demonstrating the need for a shift towards an economy and society that are less invasive of resources and the environment. At the European level, the Commission continues to issue new measures and regulations that follow this same direction.
T he world of rubber is inevitably affected and involved in this green transition, increasingly recognized as necessary at all levels. However, the obstacles still to be overcome are not few, as we tell you in this new edition of our special publication entirely dedicated to sustainability.
We start with the raw material, apparently the most sustainable: over the years, some limitations and challenges in the cultivation of natural rubber are putting its availability at risk.
The search for an alternative to the traditional rubber from Hevea Brasiliensis is intensifying, with Guayule and Dandelion as candidates for its replacement. Although the volume of these rubbers on the market is very small and destined for high-value-added applications, it is slowly and steadily increasing.
We then discuss tires, notoriously complex safety products. The fact that they are made of various materials intimately mixed and chemically bonded in an almost irreversible way makes mechanical material recovery very complex. In this special issue, we tell the commitment of two giants like Bridgestone and Michelin to build more sustainable tires also through carbon black obtained from the pyrolysis of end-of-life tires.
O n the other hand, estimates tell us that, by 2030, their number in the environment will increase by 20%: thus, the search for more ecological solutions that allow efficient recycling of rubber compounds in terms of costs and industrial applications represents one of the greatest environmental challenges of the 21st century.
We delve into the reasons that led the European legislator to address geographically distant issues, such as deforestation, which for the first time also included rubber, and which may have limited impacts on the European continent only seemingly.
Finally, we discuss Directive (EU) 2024/825 of 28 February 2024, which focuses on consumer empowerment in the green transition by improving protection against unfair practices and information. I n conclusion, we present a series of examples of what companies in the sector can do and are doing to improve their environmental impact. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
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EDITORIALE/EDITORIAL
GreenRUBBER
SUPPLEMENTO AL NUMERO DI GIUGNO 2024
DE L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 719
MENSILE DEGLI ELASTOMERI
E DEGLI ALTRI POLIMERI RESILIENTI
Direttore responsabile
Andrea Aiello in reDazione
Daniela Garbillo - daniela.garbillo@edifis.it
Collaborano alla rivista
Gianpaolo Brembati, Giuseppe Cantalupo, Enzo Cardone, Alessandro Facchino, A.L. Spelta
GrafiCa e impaGinazione
Barbara Aprigliano - barbara.aprigliano@edifis.it pubbliCità dircom@edifis.it
traffiCo pubbliCitario
Francesca Gerbino - francesca.gerbino@edifis.it
stampa
Grafiche Arrara
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L’Industria della Gomma una rivista edita da:
Edifis S.r.l.
Viale Coni Zugna 71 20144 - Milano - Italy
Tel. +39 023451230
Fax +39 023451231 www.edifis.it
ASSOCIAZIONE NAZIONALE
EDITORIA DI SETTORE
EDITORIALE/EDITORIAL
2 TRANSIZIONE VERDE: UN PERCORSO A OSTACOLI GREEN TRANSITION: AN OBSTACLE COURSE
MATERIA PRIMA/RAW MATERIAL
10 GOMME NATURALI E SINTETICHE: IL CAMMINO VERSO SOSTENIBILITÀ E BIODEGRADABILITÀ
NATURAL AND SYNTHETIC RUBBERS: THE PATH TO SUSTAINABILITY AND BIODEGRADABILITY
Nel corso degli anni, alcuni limiti e sfide nell’ambito della coltivazione della gomma naturale ne stanno mettendo a rischio la disponibilità. La ricerca di un’alternativa alla tradizionale gomma da Hevea Brasiliensis si sta accentuando, con quelle da Guayule e tarassaco come candidate per la sua sostituzione.
Over the years, certain limitations and challenges in natural rubber cultivation are threatening its availability. The search for an alternative to traditional rubber from Hevea Brasiliensis is intensifying, with those from Guayule and dandelion as candidates for its replacement.
GREEN TYRES
28 L’IMPEGNO DI BRIDGESTONE E MICHELIN PER PNEUMATICI PIÙ
SOSTENIBILI
BRIDGESTONE AND MICHELIN'S COMMITMENT TO MORE SUSTAINABLE TIRES
Bridgestone e Michelin hanno individuato nel nero di carbonio ottenuto dalla pirolisi dei PFU (rCB) un prodotto di notevole interesse per la costruzione di pneumatici più sostenibili.
Bridgestone and Michelin have identified carbon black obtained from the pyrolysis of end-of-life tires (rCB) as a product of significant interest for the construction of more sustainable tires.
38 SISTEMI POLIMERO/GOMMA DA PFU: COMPATIBILIZZAZIONE E MISCELAZIONE PER FUSIONE POLYMER/WASTE TIRE RUBBER SYSTEMS: COMPATIBILIZATION AND MELT-BLENDING
Si stima che entro il 2030 il numero di pneumatici fuori uso nell'ambiente aumenterà del 20%: la ricerca di soluzioni più ecologiche, che consentano un efficiente riciclo della gomma in termini di costi e di applicazioni industriali, è attualmente una delle maggiori sfide ambientali dei 21° secolo.
It is estimated that by 2030 the number of ELTs in the environment will increase by 20%: the search for greener solutions, that enable cost-effective recycling of rubber and industrial applications, is currently one of the greatest environmental challenges of the 21st century.
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
PFU/ELT
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GreenRUBBER
EUDR
56 LE MOTIVAZIONI ALLA BASE DEL NUOVO REGOLAMENTO SULLA DEFORESTAZIONE
THE MOTIVATIONS BEHIND THE NEW REGULATION ON DEFORESTATION
Analizziamo le motivazioni che hanno indotto il legislatore ad occuparsi di tematiche geograficamente lontane e che apparentemente potrebbero avere impatti limitati sul continente europeo.
In this article we’re going to analyze the motivations that have led the legislator to address issues that are geographically distant and that apparently could have limited impacts on the European continent.
COMUNICAZIONE E AMBIENTE / COMMUNICATION AND ENVIRONMENT
66 DIVIETO DI GREENWASHING: PUBBLICATA
LA NUOVA DIRETTIVA UE
BAN ON GREENWASHING: NEW EU DIRECTIVE PUBLISHED
Uno studio della Commissione europea, nel 2020, evidenziò come il 23% dei messaggi pubblicitari di prodotti e servizi pubblicizzati sul web contenesse almeno un claim potenzialmente fuorviante.
La Direttiva (UE) 2024/825 del 28 febbraio 2024 punta i riflettori sulla responsabilizzazione dei consumatori nella transizione verde, mediante il miglioramento della tutela dalle pratiche sleali e dell’informazione.
A 2020 European Commission study highlighted that 23% of online advertisements for products and services contained at least one potentially misleading claim. Directive (EU) 2024/825 of February 28, 2024, focuses on empowering consumers in the green transition by enhancing protection against unfair practices and improving information.
AZIENDE/COMPANIES
75 22 SFUMATURE DI GREEN 22 SHADES OF GREEN
u ANTEC FINITURE
u BRENNTAG
u C.S.I. CENTRO SERVIZI INDUSTRIALI
u COATING TECHNOLOGY
u COLMEC
u DESMA
u ENGEL
u EVERCOMPOUNDS
u G3 MIXING TECHNOLOGIES
u GAMMA STAMPI
u GIBITRE INSTRUMENTS
u IMG
u ISOPREN
u JP-TECH
u LEHVOSS
u OLDRATI GROUP
u OR.P. STAMPI
u PEZZATO
u REP ITALIANA
u TECNISTAMP
u TOVO GOMMA
u Z-LAB 120 GLI INSERZIONISTI DI QUESTO NUMERO
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L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
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38 10
GreenRUBBER
di Gianpaolo Brembati
Gomme naturali e sintetiche: il cammino verso sostenibilità e biodegradabilità
Nel corso degli anni, alcuni limiti e sfide nell’ambito della coltivazione della gomma naturale ne stanno mettendo a rischio la disponibilità. La ricerca di un’alternativa alla tradizionale gomma da Hevea Brasiliensis si sta accentuando, con quelle da Guayule e tarassaco come candidate per la sua sostituzione.
Anche se il volume di queste gomme sul mercato è molto ridotto, sta lentamente e costantemente aumentando e potrebbe servire come scorta di riserva in tempi di emergenza.
La gomma è largamente usata in tutti i settori e la gomma naturale, in particolare, è quella più utilizzata grazie alle sue prestazioni meccaniche. Nel corso degli anni, tuttavia, alcuni limiti e sfide nell’ambito della sua coltivazione ne stanno mettendo a rischio la disponibilità. Per questo motivo, a fronte anche di una crescente domanda del mercato, la ricerca di un’alternativa alla tradizionale gomma da Hevea Brasiliensis si sta accentuando, con quelle da
Guayule e tarassaco come candidate per la sua sostituzione e come ulteriore supporto della sostenibilità della sua filiera. D’altro canto l’alta richiesta di gomma sintetica accelera drasticamente l’esaurimento dei carburanti fossili e accentua gli effetti ambientali negativi del loro sfruttamento. Considerando, inoltre, l’inquinamento ambientale causato dallo smaltimento di gomma e plastica, è di forte attualità la realizzazione di articoli in gomme sintetiche composte da materiali da fonti biologiche, che sono
rinnovabili, di basso costo e biodegradabili in natura.
LA GOMMA NATURALE
E LA SUA INDUSTRIA
La gomma naturale tradizionale è quella che si ricava dall’albero Hevea Brasiliensis, la cui coltivazione iniziò in Brasile e si spostò successivamente in Malesia, ancora oggi tra i maggiori produttori, posizionandosi nel 2022 al terzo posto dopo Tailandia e Indonesia (questi tre paesi coprono circa il 90% della produzione
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
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Foto di PongMoji da iStock / Photo by PongMoji from iStock.
mondiale). Posto che le piantagioni di Hevea Brasiliensis possono svilupparsi solo in zone con clima tropicale, la fornitura globale di gomma naturale è a rischio a causa di diversi fattori legati al clima (inondazioni e siccità), a malattie dell’albero (ruggine delle foglie e radice bianca), a cambiamenti di coltivazione (palma da olio), a sostenibilità e conservazione dell’ambiente, nonché all’attuale sviluppo di nuove piantagioni più lento di quello necessario per l’aumentata richiesta del mercato.
GOMME NATURALI ALTERNATIVE
Una soluzione al problema che l’industria della gomma naturale si basa tuttora su una singola specie vegetale, con i conseguenti rischi sopracitati, consiste nel trovare una valida fonte alternati-
by Gianpaolo Brembati
Natural
and synthetic rubbers: the path to sustainability and biodegradability
Over the years, certain limitations and challenges in natural rubber cultivation are threatening its availability. The search for an alternative to traditional rubber from Hevea Brasiliensis is intensifying, with those from Guayule and dandelion as candidates for its replacement. Although the volume of such rubbers in the market is very small, nevertheless it is slowly and steadily increasing and could serve as a backup supply in times of emergency
Rubber is widely used in all sectors and natural rubber, in particular, is the most widely used because of its mechanical performance. Over the years, however, certain limitations and challenges in its cultivation are threatening its availability.
For this reason, also in the face of increasing market demand, the search for an alternative to traditional rubber from Hevea Brasiliensis is intensifying, with those from Guayule and dandelion as candidates for its
replacement and further support to the sustainability of its supply chain. On the other hand, the high demand for synthetic rubber drastically accelerates the depletion of fossil fuels and accentuates the negative environmental effects of their exploitation. Considering, moreover, the environmental pollution caused by the disposal of rubber and plastic, it is highly topical to make synthetic rubber articles composed of materials from biological sources, which are renewable, low cost and biodegradable in nature.
NATURAL RUBBER AND ITS INDUSTRY
T raditional natural rubber is derived from the Hevea Brasiliensis tree, whose cultivation began in Brazil and later moved to Malaysia, still among the largest producers, ranking third in 2022 after Thailand and Indonesia (these three countries cover about 90 % of world production). Given that Hevea Brasiliensis plantations can only develop in areas with a tropical climate, the global supply of natural rubber is at risk due to several factors related to climate (floods
MATERIE PRIME/RAW MATERIALS
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Foto di dikti da iStock / Photo by dikti from iStock.
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va: di ben 2.500 tipi di piante in grado di produrre lattice solo due, il Parthenium argentatum e il Taraxacum koksaghyz, si sono rivelate idonee con un promettente potenziale per potere essere coltivate commercialmente (Figura 1).
Il Guayule
I l Parthenium argentatum, noto come Guayule, è un arbusto del deserto Chilhuahuan, situato in Texas e Messico del Nord, già utilizzato come fonte di gomma per la popolazione locale. Dopo la sua scoperta verso la fine dell’Ottocento, i primi esperimenti partirono nel 1920, soprattutto per interessi bellici, e in seguito il Guayule conobbe un utilizzo intenso, con coltivazione di tipo industriale, durante la seconda guerra mondiale, quando il Giappone interruppe l’approvvigionamento americano dalla Malesia, per poi venire abbandonato dopo la fine della guerra per la ripresa della fornitura della gomma Hevea. Attualmente l’interesse per un suo utilizzo industriale, ad esempio nello pneumatico, è di nuovo in crescita
and drought), tree desease (leaf rust and white root), changes in cultivation (oil palm), sustainability and environmental conservation, as well as the current development of new plantations, slower than needed for increased market demand.
ALTERNATIVE NATURAL RUBBERS
O ne solution to the problem that the natural rubber industry still relies on a single plant species, with the attendant risks mentioned above, is to find a viable alternative source: of as many 2,500 types of plants capable of producing latex, only two, Parthenium argentatum and Taraxacum koksaghyz, have proven suitable with promising potential to be able to be grown commercially (Figure 1).
T he Guayule
P arthenium argentatum, known as Guayule , is a shrub from the Chilhuahuan Desert, located in Texas and Northern Mexico, formerly used as a source of rubber for local people. After
its discovery in the late 1800s, the first experiments started in 1920, mainly for war interests, and later Guayule experienced intensive use, with industrial-type cultivation, during World War II, when Japan cut off U.S. supply from Malaysia, only to be abandoned after the end of the war due to the resumption of Hevea rubber supply. Currently, interest in its industrial use, for example in tires, is growing again, not only because of strategic issues, but also because of its greater sustainability compared to Hevea Brasiliensis.
T here are, however, disadvantages related to Guayule cultivation, due to the fact that the latex does not flow with the sap, as in the case with Hevea latex, but is embedded in the fibrous matrix of branches and roots (only the leaves do not contain it), so it become necessary to finely grind the wood in order to extract it. This results in higher production costs of the rubber (with lower quality than Hevea rubber and lower molecular weight)
which, together with the lower yield, estimated at about 12 tons/hectare per year of biomass from studies conducted in Spain and France, and the need for substantial investments to begin its cultivation, risk resulting in Guayule rubber not being competitive in the market.
N evertheless there are multiple advantages to continue developing the project of adopting Guayule as an alternative to Hevea natural rubber, in fact Guayule:
- g rows in semi-desert areas;
- r equires little agronomic input;
- t olerates colder temperatures, albeit above freezing temperature, could also be grown in the Mediterranean area;
- t he first harvest can be done in the second year after planting versus 7/10 years for the Hevea tree;
- p lanting can be mechanized;
- h arvesting is limited to mowing the biomass above ground (with the plant able to vigorously grow back from the roots);
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Fig. 1 - Diverse specie di piante della gomma naturale e il loro processo generale di raccolta industriale / Natural rubber producing plant species and their general industrial harvestingf process.
non solo per questioni strategiche, ma anche per la sua maggiore sostenibilità rispetto all’Hevea Brasiliensis. Esistono tuttavia svantaggi relativi alla coltivazione del Guayule, legati al fatto che il lattice non fluisce con la linfa, come succede con il lattice Hevea, ma è incorporato nella matrice fibrosa di rami e radici (solo le foglie non lo contengono), per cui si rende necessario triturare finemente il legno per poterlo estrarre. Questo determina più alti costi di produzione della gomma (di qualità inferiore a quella della gomma Hevea e di più basso peso molecolare) che, insieme alla più bassa resa, stimata in circa 12 tonnellate/ettaro all’anno di biomassa da studi condotti in Spagna e Francia, e alla necessità di investimenti cospicui per incominciare la sua coltivazione, rischiano di risultare in una non competitività della gomma Guayule sul mercato.
Ci sono comunque molteplici vantaggi per continuare a sviluppare il progetto di adottare il Guayule come alternativa alla gomma naturale Hevea:
- il Guayule cresce in zone semidesertiche
- richiede pochi contributi agronomici
MATERIE PRIME/RAW MATERIALS
- r ubber and other products are extracted with hot water, so it is an example of “green chemistry”.
I n addition, Guayule latex does not contain allergens like those of Hevea latex, so it is the ideal raw material for surgical gloves, sport suits and waterproof clothing.
T he Russian dandelion
Taraxacum kok-saghyz, or Russian dandelion, is native to Kazakhstan and was discovered in USSR in 1931 while searching for domestic plants of natural rubber. It offers an annual crop with a life cycle of 8 to 6 months, which facilitates the study of research and cultivation, making it one of the prime candidates to replace Hevea rubber. Its cultivation and harvesting are labour-intensive, have a low yield per hectare, seedings are small and easily outcompeted by weeds and crossbreeding results in contamination between different dandelion species, so establishing a plantation requires vigorous tillage. Analysis of the composition of
its rubber reveals a high quality in comparison to Hevea rubber and a very high molecular weight, a similar resilience, better than Guayule’s one, however with more associated proteins and with a consequent risk of allergy reaction, thus being more suitable for non-medical applications or for heavy use such as tyres.
A fter making up 30 % of rubber consumption in USSR during World War II, dandelion, as happened with Guayule, saw most of the research on its cultivation stopped after the end of the conflict, due to the return of Hevea rubber supply.
A few crops exist of both the alternative mentioned rubbers, two for Guayule for example, one in Patagonia owned and operated by Yulex, an American sportswear company that also handles the production of rubber, another by Bridgestone in Arizona (USA) for the production of racing tires, while the American Kultevat, in collaboration with the Dutch KeyGene Biotech, a research compa
ny for innovative plant crop improve
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Foto di dikti da iStock / Photo by dikti from iStock.
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- tollera temperature più fredde, sia pure al di sopra della temperatura di congelamento, si potrebbe coltivare anche nell’area del Mediterraneo
- il primo raccolto si può effettuare al secondo anno dalla semina contro i 7/10 anni dell’albero Hevea
- la semina si può meccanizzare
- il raccolto si limita alla falciatura della biomassa fuori terra (con la pianta in grado di ricacciare vigorosamente dalle radici)
- la gomma e altri prodotti si estraggono con acqua calda, per cui è un esempio di “chimica verde”.
Inoltre, il lattice di Guayule non contiene allergeni come quelli del lattice Hevea, per cui è la materia prima ideale per guanti chirurgici, mute sportive e abbigliamento impermeabile.
Il tarassaco russo
I l Taraxacum kok-saghyz, o tarassaco russo, è originario del Kazakhstan e fu scoperto in URSS nel 1931 durante la ricerca di piante domestiche della gomma naturale. Offre un raccolto annuale con un ciclo di vita da 8 a 6 mesi, che facilita lo studio di ricerca e coltivazio -
ment technologies, produces rubber from dandelions.
C urrently, although the Guayule and dandelion intiatives provide some degree of sustainability to the natural rubber supply, yields and applications of these two rubbers are still very low compared to Hevea rubber.
T he global distribution of natural rubber plantations (Hevea, Guayule and dandelion) is shown in Figure 2.
SYNTHETIC RUBBER AND THE NEED FOR
SUSTAINABILITY
Synthetic rubber is defined as any rubber synthesized from monomers derived from petroleum by- products or products of natural origin. Currently there are more than 20 types of synthetic rubbers widely available in the market (Figure 3), which not only share many of the applications of natural rubber, but also provide an extended range of different applications, due to the fact that they use a
Fig. 2 - Distribuzione globale delle piantagioni di gomma naturale (Hevea commerciale, Guayule e dente di leone commerciale, ricerca e sperimentazione) con potenziali siti di Guayule nell'area mediterranea / Global distribution of natural rubber plantation (Hevea commercial, Guayule and dandelion commercial, research and trial) with potential Guayule sites in Mediterranean area.
ne, rendendolo uno dei principali candidati per sostituire la gomma Hevea. La sua coltivazione e raccolta richiedono alto impiego di manodopera, hanno
wide range of monomers, resulting in a variety of rubber properties to be engineered, as opposed to natural rubber which tipically has only one chemical structure.
S tarting from the sixties, rapid technological and industrial development raised global concerns about the negative impact on the environment and later, in the eighties, triggered the concept of sustainable development.
The main concept of sustainable development is to ensure that current needs, which could be met now, do not compromise the ability of future generations to meet their own needs.
One of the United Nations’Sustainable Development Goals (SDG), ”Responsible Consumption and Production”, aims for the efficient use of natural resources, and the 6th Principle of Green Chemistry, a guide developed by the U.S. Environmental Protection Agency for the design of chemical processes for products, emphasized the
una bassa resa per ettaro, le piantine sono piccole e facilmente superate da erbe infestanti e l’incrocio provoca contaminazione fra varie specie di tarassaco,
use of renewable raw materials rather than the depletion of the economically available ones. In both cases, sustainability at the source is targeted, but unfortunately this is not the case in the synthetic rubber industry, as the raw materials are mostly derived from non-renewable fossil fuels. However, the paradigm shift toward sustainable development and green chemistry has intensified the search for sustainable elastomers in the past 10 years, in the wake of the ecological and environmental effects of fossil fuel overexploitation.
M onomers obtained from biomass sources
O ne of the approaches to promote sustainability has been the incorporation of conventional monomers obtained from biomass sources, which is a total mass of biological plant or animal origin. Some of the common synthetic rubber monomers could be
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 14
GreenRUBBER
obtained by reprocessing biomass fermentation products. For example, carbohydrate from biomass wastes such as vegetable crops and wood is hydrolyzed sequentially by acids and enzymes to produce sugar such as sucrose, which is then fermented to produce bioethanol.
I n the case of EP DM, ethylene and propylene can be obtained from bioethanol through a dehydration and addition reaction with appropriate catalysts. In recent years, some rubber companies have incorporated these bio-based monomers into their productions: Bridgestone, Goodyear and Michelin, for example, already use bio-based isoprene in their tires.
I n 2020, the use of biomass-derived chemicals accounted for 2.6 % of total use, and the number, although steadily increasing over the past 10 years, remains far from rivaling the speed at which fossil fuels are being depleted anytime soon. For this to be realized, precise protocols would be need ed to increase the production efficiency and cost-effectiveness of bio-based monomers, as well as cooperation from large polymer manufacturing companies.
R aw materials from natural sources
A nother approach to sustainable rubber production has been achieved by the use of raw materials from natural sources in the development of rubber products. This includes materials in the form of monomers, as well as compounding materials such as fillers or additives, and the incorporation of unconventional materials has made it possible to produce new rubber materials or composites with interesting properties worth studying. S tudies on the subject are divided into two groups with different objectives. One focuses on improving the performance of rubber (mechanical, thermal and chemical resistance properties) by ensuring its sustainability, while the other focuses on the biodegradability of the new synthetic rubber. I t is reasonable to expect that synthetic rubber composed of natural ingredients would exhibit some degree of biodegradability, but unfortunately the difference in priority in the studies is clear, with many of the studies, that investigate the performance improvement of the rubber compounded with natural raw materials, not having evaluated the biodegradability of rubber.
per cui la creazione di una piantagione richiede una lavorazione vigorosa. L’analisi della composizione della sua gomma rivela un’alta qualità in paragone alla gomma Hevea e un peso molecolare molto elevato, una resilienza analoga, migliore di quella del Guayule, però con più proteine associate e con il conseguente rischio di reazione allergica, risultando così più adatta per applicazioni non medicali o per un uso intenso come nel caso dello pneumatico. Dopo avere costituito il 30 % del consumo di gomma in URSS durante la seconda guerra mondiale, il tarassaco, come accadde per il Guayule, vide fermarsi le ricerche sulla sua coltivazione dopo la fine del conflitto per il ritorno della fornitura di gomma Hevea.
Di entrambe le gomme alternative citate esistono alcune coltivazioni, di Guayule per esempio: una in Patagonia, posseduta e gestita dalla Yulex, una società americana di abbigliamento sportivo che cura anche la produzione della gomma; un’altra da Bridgestone in Arizona (USA) per la produzione di pneumatici da corsa, mentre l’americana Kultevat, in collaborazione con l’olandese KeyGene Biotech, società di ricerca per tecnologie innovative di miglioramento dei raccolti vegetali, produce gomma da tarassaco.
Attualmente, anche se le iniziative per
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Fig. 3 - La domanda di gomma sintetica nel 2020 in base ai tipi di gomma e alle rispettive applicazioni / Demand for synthetic rubber in 2020 according to rubber types and their respective applications.
Guayule e tarassaco forniscono qualche grado di sostenibilità alla fornitura di gomma naturale, i raccolti e le applicazioni di queste due gomme sono ancora molto bassi rispetto alla gomma Hevea.
L a distribuzione globale delle piantagioni di gomma naturale (Hevea, Guayule e tarassaco) è illustrata in Figura 2.
LA GOMMA SINTETICA E L’ESIGENZA DI SOSTENIBILITÀ
Per gomma sintetica si intende qualsiasi gomma sintetizzata a partire da monomeri derivati da sottoprodotti del petrolio o da prodotti di origine naturale. Attualmente ci sono più di 20 tipi di gomme sintetiche ampiamente disponibili sul mercato (Figura 3), che non solo condividono molte applicazioni della gomma naturale, ma forniscono anche una vasta gamma di applicazioni diverse, grazie al fatto che utilizzano un'ampia gamma di monomeri, con conseguente varietà di proprietà della gomma da ingegnerizzare, al contrario della gomma naturale che ha tipicamente una sola struttura chimica.
A partire dagli anni ’60, il rapido sviluppo tecnologico e industriale ha sollevato preoccupazioni globali sull'impatto negativo sull'ambiente e succes-
PROGRESS IN IMPROVING BIODEGRADATION OF SYNTHETIC RUBBERS
S ynthetic rubber does not decompose easily and takes a long time to degrade in nature, due to its fossil origin as well as most of the raw materials used in its production. There are many other factors that influence biodegradation activity, such as the degradation environment, which includes the types of microbial species present, temperature, pH and aerobic or anaerobic environment. The disposal of rubber products after their end-of-life cycle and the poor waste disposal management are among the problems faced globally. The high demand and subsequent usage volume of rubber products have created a serious problem, as the biodegradation rate of synthetic rubbers is extremely
sivamente, negli anni ’80, ha innescato il concetto di sviluppo sostenibile. Il concetto principale dello sviluppo sostenibile è quello di garantire che i bisogni attuali, che potrebbero essere soddisfatti ora, non compromettano la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni. Uno degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite, "Consumo e produzione responsabili", mira all'uso efficiente delle risorse naturali e il 6° principio della Chimica Verde, una guida sviluppata dall'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente degli Stati Uniti per la progettazione dei processi chimici dei prodotti, ha enfatizzato l'uso di materie prime rinnovabili piuttosto che l'esaurimento di quelle economicamente disponibili.
I n entrambi i casi si prende di mira la sostenibilità alla fonte, ma sfortunatamente questo non è il caso dell'industria della gomma sintetica, poiché le materie prime derivano per lo più da combustibili fossili non rinnovabili. Il cambio di paradigma verso lo sviluppo sostenibile e la chimica verde ha tuttavia intensificato, negli ultimi 10 anni, la ricerca di elastomeri sostenibili, sulla scorta degli effetti ecologici e ambientali dell'eccessivo sfruttamento dei combustibili fossili.
low and they remain in landfills or nature for almost indefinitely after being discarded, causing environmental pollution and increasing the size of landfills.
I n general, biodegradation is defined as the process to break down larger molecules into smaller products by the activity of microorganism. Naturally occurring materials tend to produce smaller, environmentally friendly organic by-products through biodegradation and may eventually produce CO2, H2O and/or CH4. Unfortunately, microbes, which by secretion of enzymes initiate the degradation of a material using the carbon sources of its substrate, are unable to consume or digest synthetic rubbers, which causes low microbial activity and non-biodegradability of these rubbers. The situation is worsened by the use of non-bio -
I monomeri a base biologica
U no degli approcci per promuovere la sostenibilità è stato l'incorporazione di monomeri convenzionali ottenuti da fonti di biomassa, che è una massa totale di origine biologica vegetale o animale. Alcuni dei comuni monomeri di gomma sintetica potrebbero essere ottenuti dalla rilavorazione dei prodotti di fermentazione della biomassa. Ad esempio, il carboidrato dei rifiuti di biomassa come raccolti vegetali e legno viene idrolizzato in sequenza da acidi ed enzimi per produrre zucchero come il saccarosio, che viene poi fermentato per produrre bioetanolo. Nel caso dell'EPDM, l'etilene e il propilene possono essere ottenuti dal bioetanolo tramite una reazione di disidratazione e addizione con opportuni catalizzatori. Negli ultimi anni, alcune aziende produttrici di gomma hanno incorporato questi monomeri a base biologica nelle loro produzioni: Bridgestone, Goodyear e Michelin, per esempio, utilizzano già l'isoprene di origine biologica nei loro pneumatici. Nel 2020 l'uso di sostanze chimiche derivate dalla biomassa è stato pari al 2,6% dell'utilizzo totale e il numero, sebbene sia in costante aumento negli ultimi 10 anni, rimane ben lontano dal competere con la velocità di esaurimento dei combustibili fossili in tempi
degradable additives during the rubber compounding phase, which are used for its vulcanization and for obtaining the desired physical-mechanical properties.
I n recent years there have been many reports on the use of renewable materials, as additives or as compounding components for synthetic rubber, and the incorporation of these materials has led to improved biodegradability of products.
I MPROVING SUSTAINABILITY AND PROPERTIES OF SYNTHETIC R UBBERS WITH MATERIALS FROM BIOLOGICAL SOURCES
I ncreasing research is focusing on incorporating natural fillers (Figure 4) into synthetic rubber, with the purpose of the additives to match the performance of traditional fillers but
MATERIE PRIME/RAW MATERIALS
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GreenRUBBER
brevi. Perché questo possa realizzarsi sarebbero necessari precisi protocolli per aumentare l'efficienza produttiva e la convenienza economica in termini di costi dei monomeri di origine biologica, nonché la cooperazione da parte di grandi aziende produttrici di polimeri.
Materie prime provenienti da fonti naturali Un altro approccio alla produzione di gomma sostenibile è stato realizzato con l'uso di materie prime provenienti da fonti naturali nello sviluppo dei prodotti in gomma. Ciò comprende materiali sotto forma di monomeri, nonché materiali di mescolazione come cariche o additivi, e l’incorporazione di materiali non convenzionali ha permesso di produrre nuovi materiali in gomma o compositi con proprietà interessanti che vale la pena studiare.
G li studi in merito si dividono in due gruppi con obiettivi diversi. Uno si concentra sul miglioramento delle prestazioni della gomma (proprietà meccaniche, termiche e di resistenza chimica) garantendone la sostenibilità, mentre l’altro privilegia la biodegradabilità della nuova gomma sintetica.
È ragionevole aspettarsi che la gomma sintetica composta da ingredienti naturali presenti un certo grado di biodegradabilità, ma purtroppo la differenza
di priorità negli studi è netta, con molti degli studi che indagano il miglioramento delle prestazioni della gomma mescolata con materie prime naturali che non hanno valutato la biodegradabilità della gomma.
PROGRESSI NEL MIGLIORAMENTO
DELLA BIODEGRADAZIONE DELLE GOMME SINTETICHE
La gomma sintetica non si decompone facilmente e impiega molto tempo per degradarsi in natura, a causa della sua origine fossile così come la maggior parte delle materie prime utilizzate per la sua produzione. Esistono molti altri fattori che influenzano l'attività di biodegradazione, come l'ambiente di degradazione, che include i tipi di specie microbiche presenti, la temperatura, il pH e l'ambiente aerobico o anaerobico. Lo smaltimento dei prodotti in gomma dopo la fine del loro ciclo di vita e la cattiva gestione dello smaltimento dei rifiuti sono tra i problemi affrontati a livello globale: l'elevata domanda e il conseguente volume di utilizzo dei prodotti in gomma hanno creato un serio problema, poiché il tasso di biodegradazione delle gomme sintetiche è estremamente basso e durano nelle discariche o in natura per un tempo quasi indefinito dopo essere state scartate, causando
inquinamento ambientale e aumento delle dimensioni delle discariche. In generale, la biodegradazione è definita come il processo di scomposizione di molecole più grandi in prodotti più piccoli mediante l'attività dei microrganismi.
I materiali presenti in natura tendono a produrre sottoprodotti organici più piccoli e rispettosi dell'ambiente attraverso la biodegradazione e possono infine produrre CO2, H2O e/o CH4. Purtroppo i microbi, che con la secrezione di enzimi danno inizio alla degradazione di un materiale, utilizzando le fonti di carbonio del suo substrato, non sono in grado di consumare o digerire le gomme sintetiche, il che causa una bassa attività microbica e la non biodegradabilità di queste gomme.
La situazione si aggrava con l'utilizzo di additivi non biodegradabili durante la fase di mescolazione della gomma, che servono per la sua vulcanizzazione e per l’ottenimento delle proprietà fisico-meccaniche desiderate.
Negli ultimi anni si sono ci sono stati molti resoconti sull'uso di materiali rinnovabili come additivi o come componenti di mescolazione per la gomma sintetica e l'incorporazione di questi materiali ha portato a un miglioramento della biodegradabilità dei prodotti.
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Fig. 4 - Materie prime di origine biologica / Raw materials from biological sources.
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MIGLIORAMENTO DI SOSTENIBILITÀ E PROPRIETÀ DELLE GOMME
SINTETICHE CON MATERIALI
DA FONTI BIOLOGICHE
Aumentano le ricerche che si concentrano sull'incorporazione di cariche naturali (Figura 4) nella gomma sintetica, con lo scopo degli additivi di eguagliare la prestazione delle cariche tradizionali ma anche di fungere da nutrienti per i microbi durante il processo di biodegradazione.
Un esempio di queste cariche è l'amido, un polimero di glucosio ampiamente disponibile in quasi tutte le piante come prodotto della fotosintesi e come unità di accumulo di energia, già utilizzato nello sviluppo di bioplastiche per la sua elevata disponibilità e rinnovabilità, basso costo e biodegradabilità.
L’amido
La mescolazione della gomma con l'amido è un altro approccio per incorporare la biodegradabilità nella gomma sintetica. Si è ottenuta, per esempio, una mescola di XNBR con polvere di amido di mais come carica, che mostra valori più elevati di carico, allungamento e resistenza a lacerazione con l'aumento del contenuto, ma le proprietà meccaniche del rinforzo sono ancora in gran parte inferiori rispetto alla silice, a causa della bassa adesione interfacciale tra l'amido e la matrice gomma.
I n una mescola amido di manioca/ gomma stirene butadiene carbossilata (XSBR), con l’aumento della quantità di amido si è ottenuto un aumento della velocità di biodegradazione nel suolo, del carico di rottura e del rapporto di rigonfiamento in acqua, ma allungamento a rottura molto basso, col risultato di un materiale resistente ma relativamente fragile. Carico, allungamento e biodegradabilità possono essere regolati con un diverso rapporto di amido nella mescola ed eventualmente con l’utilizzo di glicerolo come plastificante, che migliora le proprietà meccaniche diminuendo però la biodegradabilità. Occorre tener presente che la modifica delle molecole di amido è spesso necessaria per una buona dispersione e per ottenere successivamente buone proprietà della gomma ma, nonostante questo, non sono state trovate finora
also to act as nutrients for microbes during the biodegradation process.
A n example of these fillers is starch, a glucose polymer widely available in almost all plants as a product of photosynthesis and as an energy storage unit, which is already being used in the development of bioplastics because of its high availability and renewability, low cost and biodegradability.
S tarch
M ixing rubber with starch is another approach to incorporate biodegradability into synthetic rubber. For example, a compound of XNBR with corn starch powder as a filler was obtained, which shows higher values of tensile, elongation and tear strength with increasing content, but the mechanical properties of the reinforcement are still largely inferior compared to silica, due to the low interfacial adhesion between starch and rubber matrix.
I n a cassava starch/carboxylated styrene butadiene rubber (XSBR) compound, an increase in the amount of starch resulted in an increase in the rate of biodegradation in soil, in tensile strength and swelling ratio in water, but in very low elongation at break, resulting in a strong but relatively brittle material. Tensile strength, elongation and biodegradability can be adjusted with a different ratio of starch in the compound and possibly the use of glycerol as a plasticizer, which improves mechanical properties but decreases biodegradability.
I t should be kept in mind that modification of starch molecules is often necessary for good dispersion and subsequent good rubber properties but, despite this, no viable solutions have been found for the use of starch in conventional rubber compounds.
C ellulose
C ellulose, itself a polymer of glucose with linear chains, is one of the most abundant organic polymers on
earth, is present in plants as an important constituent of cell walls and can therefore be extracted from many sources.
M icrocrystalline cellulose (MCC) has been referred to as a multifunctional material in rubber compounds and indeed in a SBR/BR compound it serves as a process aid and reinforcing filler. Although abrasion and wear resistance is slightly reduced when silica is replaced with MCC, the improvement in dry grip, resistance to heat build-up and processability means that the overall mechanical properties of the composites are within the acceptable range for tire tread application.
A cid hydrolisys of MCC results in nanocrystalline cellulose (NCC), which has a smaller particle size with a higher surface area/volume ratio. Compared with MCC, NCC has better adhesion, compatibility and interfacial dispersion in both NBR and XSBR. With optimal filler concentration, a percolated network of NCC in SBR was obtained. As a result, the rubber showed better tear strength and this was attributed to the higher force required to break the percolated filler network in crack propagation. The use of NCC with zinc oxide as a mixed filler formed Zn-cellulose, with the formation of ionic bonds, improving the dispersion of both fillers in the NBR matrix and resulting in a composite with superior mechanical properties compared to individually filled NBR compounds.
T he use of oxidized cellulose nanofibers (TCNF) in EPDM indicates that a more robust composite with excellent weathering resistance can be achieved for automotive sealing applications, by reducing as well the petroleum based materials in the composite.
K eratin
K eratin, one of the natural raw materials that have already received much attention from the rubber industry, consists of peptide chains, which form several functional components
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
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soluzioni valide per l’utilizzo dell’amido in mescole di gomme tradizionali.
La cellulosa
La cellulosa, a sua volta un polimero di glucosio con catene lineari, è uno dei polimeri organici più abbondanti sulla terra, è presente nelle piante come importante costituente delle pareti cellulari e può quindi essere estratta da molte fonti.
La cellulosa microcristallina (MCC) è stata indicata come materiale multifunzionale in mescole di gomma e in effetti in una mescola SBR/BR essa funge da aiuto di processo e carica rinforzante. Sebbene la resistenza ad abrasione e usura venga leggermente ridotta quando la silice viene sostituita con MCC, il miglioramento dell'aderenza sull'asciutto, della resistenza all'accumulo di calore e della lavorabilità fanno sì che le proprietà meccaniche complessive dei compositi rientrino nell'intervallo accettabile per l'applicazione di battistrada di pneumatico.
L'idrolisi acida dell'MCC dà luogo a cellulosa nanocristallina (NCC), che ha una dimensione delle particelle più piccola con un rapporto superficie/volume più elevato. Rispetto all'MCC, l'NCC pre -
in biological organisms for the role of support and protection, such as the epithelial tissues that include skin and nails. Keratin for use in synthetic rubber is usually extracted from tannery and poultry waste, such as sheep wool and bird feathers.
K eratin can be used as a biodegradable component in carboxylated nitrile rubber (XNBR), whose compound, reinforced with cattle hair keratin and its hydrolysed acid, shows better crosslink density and higher resistance to diesel fuel and gasoline than a similar compound of unfilled XNBR.
K eratin hydrolisate, obtained by enzymatic hydrolysis, was investigated in a sulphur vulcanization system, along with polyvinyl alcohol (PVAL) and montmorillonite (MMT), to evaluate the biodegradability of the compound, yielding promising results that did not compromise mechanical per -
formance. T he effect of keratin as a filler in NBR was studied by mixing keratin with zinc oxide before the compounding phase: this resulted in improved biodegradability with better water absorption capacity.
L ignin
L ignin-based fillers are often used with other chemicals as hybrid or compatibilizing fillers, for example, in SBR as cationic lignin, obtained by the reaction of lignin fibrils with glycidyltrimethylammonium chloride, improving tensile and elongation compared to unmodified lignin.
Tests on the combination of lignin fibrils and graphene oxide (GO) show that the thermal stability of SBR is greatly improved, making it suitable for applications such as green tires. The incorporation of lignin fibril filler further improves tensile and elon -
gation of SBR compared to GO alone, with an optimal amount of 2 tw%. High mass loss of 50 % in 50 days of biodegradation is found, with the possibility of improvement using 3 wt%, but this reduced elongation compared to the compound with or without GO.
I n general, altering the amount of biodegradable components in a compound is an easy way to adapt its properties to suit the intended application. I t was recently reported that GO filler, used together with elastin collagen in a SBR-based compound containing 1.5 wt% in 5 wt% GO, showed 19 % and 24 % increase in tensile and elongation respectively. The biodegradability of SBR/GO/collagen compound increased due to the synergistic effect of the carbon structure of naturally bound GO and to the presence of biodegradable collagen.
PRIME/RAW
MATERIE
MATERIALS
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senta una migliore adesione, compatibilità e dispersione interfacciale sia in NBR che in XSBR. Con una concentrazione ottimale della carica è stata ottenuta una rete percolata di NCC in SBR. Di conseguenza, la gomma ha mostrato una migliore resistenza a lacerazione e questo è stato attribuito alla maggiore forza richiesta per rompere la rete di carica percolata nella propagazione della cricca.
L'uso di NCC con ossido di zinco come carica mista ha formato Zn-cellulosa con la formazione di legami ionici, migliorando la dispersione di entrambe le cariche nella matrice NBR e ottenendo un composito con proprietà meccaniche superiori rispetto a mescole NBR caricate singolarmente.
L’uso di nanofibre di cellulosa ossidate (TCNF) in EPDM indica che è possibile ottenere un composito più robusto, con un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici, destinato alle applicazioni di tenuta per l’automobile, riducendo inoltre i materiali di origine fossile nel composito.
La cheratina
La cheratina, una delle materie prime naturali che hanno già ricevuto molta attenzione dall'industria della gomma, è costituita da catene peptidiche, che
formano diversi componenti funzionali negli organismi biologici per il ruolo di supporto e protezione, come i tessuti epiteliali che includono la pelle e le unghie. La cheratina per l'utilizzo in gomma sintetica viene di solito estratta dagli scarti di conceria e pollame, come lana di pecora e piume di uccelli.
L a cheratina può essere usata come componente biodegradabile in gomma nitrica carbossilata (XNBR) la cui mescola, rinforzata con cheratina di pelo bovino e suo acido idrolizzato, mostra una migliore densità di reticolazione e una maggiore resistenza a gasolio e benzina rispetto ad un’analoga mescola di XNBR non caricata.
L’idrolizzato di cheratina, ottenuto mediante idrolisi enzimatica, è stato studiato in un sistema di vulcanizzazione a zolfo, insieme ad alcol polivinilico (PVAL) e montmorillonite (MMT), per valutare la biodegradabilità della mescola, ottenendo risultati promettenti che non hanno compromesso le prestazioni meccaniche.
L’effetto della cheratina come carica in NBR è stato studiato miscelando la cheratina con l’ossido di zinco prima della fase di mescolazione: questo ha portato a un miglioramento della biodegradabilità con migliore capacità di assorbimento dell’acqua.
La lignina
Le cariche a base di lignina sono spesso utilizzate con altre sostanze chimiche come cariche ibride o compatibilizzanti, per esempio in SBR come lignina cationica, ottenuta dalla reazione delle fibrille di lignina con il cloruro di glicidiltrimetilammonio, migliorandone carico e allungamento rispetto alla lignina non modificata.
Prove sulla combinazione di fibrille di lignina e ossido di grafene (GO) mostrano che viene migliorata notevolmente la stabilità termica dell’SBR, che risulta così adatta per applicazioni come gli pneumatici verdi. L’incorporazione della carica di fibrille di lignina migliora ulteriormente carico e allungamento dell’SBR rispetto al solo GO, con una quantità ottimale del 2wt%. Si rileva un’elevata perdita di massa del 50 % in 50 giorni di biodegradazione, con la possibilità di miglioramento con l’utilizzo di 3wt%, ma con allungamento ridotto rispetto alla mescola con o senza GO. In generale, alterare la quantità di componenti biodegradabili in una mescola è un modo semplice per adattare le sue proprietà in base all'applicazione prevista.
Recentemente è stato riportato che la carica GO, utilizzata insieme al collagene dell'elastina in una mescola a base
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SBR, contenente l'1,5wt% di collagene in 5wt% di GO, ha mostrato un aumento del 19% e del 24% rispettivamente di carico e allungamento. La biodegradabilità della mescola SBR/GO/collagene aumenta grazie all'effetto sinergico della struttura del carbonio del GO naturalmente legato e alla presenza di collagene biodegradabile.
La polvere di guscio di cocco
Come carica per SBR, recentemente è stato segnalato l'uso di polvere di guscio di cocco (CSP), che contiene un'elevata quantità di fibre costituite da cellulosa, lignina e pentosani, migliorando la sua compatibilità con la matrice gomma per mezzo della modifica con silano e polimetilmetacrilato (PMMA), ma i risultati di biodegradabilità sono stati scarsi.
A nche la degradabilità della gomma sintetica in ambiente acquoso è una considerazione importante, dal momento che la superficie terrestre è coperta da quasi il 70% di acqua e che lo smaltimento dei prodotti in gomma sintetica potrebbe finire in ambienti acquosi come fiumi, laghi e mari a causa dello smaltimento non etico o della fuoriuscita accidentale dalle discariche.
La gomma siliconica
La degradazione del polidimetilsilossano (PDMS), noto anche come gomma siliconica e caratterizzato dalla presenza di legami silossanici (Si-O) nella spina dorsale del polimero, avviene nel suolo attraverso l'idrolisi dei legami silossanici, il cui prodotto può quindi essere ulteriormente degradato da radicali e microbi in silice, anidride carbonica e acqua. I prodotti di degradazione del PDMS sono di solito rispettosi dell'ambiente e il PDMS è anche atossico e biocompatibile.
MISCELA DI GOMMA TERMOPLASTICA/ SINTETICA A BASE BIOLOGICA
L a gomma sintetica potrebbe essere miscelata con materiali termoplastici per produrre elastomeri termoplastici (TPE). Alcuni di questi materiali termoplastici sono poliesteri come il polilattide (PLA) e il policaprolattone (PCL), che contengono legami estere idro -
C oconat shell powder (CSP)
A s a filler for SBR, the use of coconat shell powder (CSP), which contains a high amount of fibers consisting of cellulose, lignin and petosans, has recently be reported, improving its compatibility with rubber matrix by modification with silane and polymethylmetacrylate (PMMA), but biodegradability results were poor.
T he degradability of synthetic rubber in an aqueous environment is also an important consideration, since the surface of the earth is covered by nearly 70 % water and disposal of synthetic rubber products could end up in aqueous environments such as rivers, lakes and seas, due to unethical disposal or accidental spillage from landfills.
S ilicone rubber
T he degradation of polydimethylsiloxane (PDMS), also known as silicone rubber and characterized by the presence of siloxane bonds (Si-O) in the polymer backbone, occurs in soil through the hydrolysis of siloxane bonds, the product of which can be further degraded by radicals and microbes into silica, carbon dioxide and water.
P DMS degradation products are usually environmentally friendly and PDMS is also nontoxic and biocompatible.
BIO-BASED THERMOPLASTIC/ SYNTHETIC RUBBER BLEND
S ynthetic rubber could be blended with thermoplastic materials to produce thermoplastic elastomers (TPEs). Some of these thermoplastic materials are polyesters such as polylactide PLA) and polycaprolactone (PLC), which contain hydrolizable ester bonds and exhibit good hydrolytic degradation properties. Incorporating these biodegradable thermoplastics into conventional synthetic rubber could introduce biodegradability into an otherwise non-biodegradable petroleum-derived synthetic rubber.
P LA is a bio-based polymer, commonly produced from corn or sugar beet, which has already been widely used in the development of green plastics, 3D printing filaments and as a component of polymer blends. PLC is a polyester, whose excellent biocompatibility allows medical applications, such as surgical implants, bone tissues engineering or drug delivery, and its ability to degrade in various environments makes it a good candidate for use in biodegradable polymers.
BIO-BASED PROCESSING AID OR PLASTICIZER FOR SYNTHETIC RUBBER
T he fact that oils, currently used in rubber compounds as process oils, are derived from petroleum and are sometimes found to be toxic and carcinogenic is driving research into their replacement with vegetable oils.
E poxidized palm oil (EPO)
E poxidized palm oil (EPO) can behave as a plasticizer to reduce density and improve mobility of rubber chains: used in SBR it improves mechanical properties with content below 35 phr, an amount below which the mechanical strength and elasticity of the composite increase.
S oybean oil
S oybean oil can be used in plasticizing reclaimed rubber from ground tires (GTR) to achieve devulcanization processes. U sed in a sulphur vulcanization system, the GTR/soybean oil mixture functions as a reactive plasticizer by facilitating the recombination of broken rubber chains and providing double bonds for sulphur crosslinking.
R eplacing 20 phr of SBR with this reactive plasticizer improves the tensile strength by 30 % and may provide a new approach to utilizing waste materials.
H ydrolysis of soybean oil under alkaline conditions leads to the for -
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
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lizzabili e presentano buone proprietà di degradazione idrolitica. L'incorporazione di questi materiali termoplastici biodegradabili nella gomma sintetica convenzionale potrebbe introdurre la biodegradabilità in una gomma sintetica derivata dal petrolio altrimenti non biodegradabile.
I l PLA è un polimero a base biologica, comunemente prodotto da mais o da barbabietola da zucchero, che è già stato ampiamente utilizzato nello sviluppo di plastiche verdi, filamenti per la stampa 3D e come componente di miscele polimeriche. Il PLC è un poliestere che, grazie alla sua eccellente biocompatibilità, trova applicazione nel settore medicale (in protesi chirurgiche, ingegneria tissutale ossea o rilascio di farmaci), e la sua capacità di degradarsi in vari ambienti lo rende un buon candidato per l'uso in polimeri biodegradabili.
AIUTO DI PROCESSO O PLASTIFICANTE
A BASE BIOLOGICA PER LA GOMMA SINTETICA
Il fatto che gli oli, utilizzati attualmente in mescole di gomma come oli di processo, siano derivati dal petrolio e si rivelino a volte tossici e cancerogeni sta spingendo la ricerca alla loro sostituzione con oli vegetali.
L’olio di palma epossidato
L’olio di palma epossidato (EPO) può comportarsi come plastificante per ridurre la densità e migliorare la mobilità delle catene della gomma: usato in SBR migliora le proprietà meccaniche con contenuto inferiore a 35 phr, quantità al di sotto della quale la resistenza meccanica e l'elasticità del composito aumentano.
L'olio di soia
L'olio di soia può essere utilizzato nella plastificazione della gomma di recupero da pneumatici macinati (GTR) per realizzare processi di devulcanizzazione. Usata in un sistema di vulcanizzazione a zolfo, la miscela GTR/olio di soia funziona come plastificante reattivo facilitando la ricombinazione delle catene di gomma rotte e fornendo doppi legami per la reticolazione dello zolfo. La sostituzione di 20 phr dell'SBR con
MATERIE
mation of soybean fatty acid, which have a plasticizing effect in a NBR compound, increasing crosslinking density and thermal stability and offering better tensile strength than the same compound with phthalate plasticizer.
C astor oil
C astor oil, consisting mainly of ricinoleic acid and jatropha oil with a high insaturated fatty acid content, functions as a plasticizing oil in SBR composites with the curing characteristics improving as its content increases.
C ardanol
C ardanol, a phenol linked to a long carbon chain, is the main constituent of cashew shell liquid.
U sed in XNBR it lowers Mooney viscosity and offers a higher plasticity retention index (PRI), thus indicating its plasticizing ability.
P hosphorylated oligomerized cardanol can replace phthalate in NBR and both composites, which incorporate cardanol-based plasticizers, exhibit low Tg and high thermal stability and are biocompatible.
BIO-BASED MATERIALS THAT REQUIRE NO EXTRACTION OR ISOLATION PROCEDURE
R ecently, research has been conducted on the use of materials from biological sources, obtained without extraction or isolation process, which greatly simplifies the material preparation process, making it easier and more feasible to develop large-scale industrial production with less use of process chemicals.
T here is growing interest, for example, in using cellulosic materials obtained directly from non-extractive sources to assess the real need for pure cellulose extraction. Indeed, the process of cellulose isolation usually requires a large amount of chemicals and produces a lot of waste and this could be considered an obstacle to achieve the sustainability goal.
T here are several materials of natural origin obtained without extraction or isolation, for many of which, however, there is a major challenge of industrial-scale use, which is often influenced by their compositional aspect. The composition of each constituent in these materials ranges widely, as they are products of bio -
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Foto di Vitalii Dumma da iStock / Photo by Vitalii Dumma from iStock.
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questo plastificante reattivo migliora il carico di rottura del 30% e può fornire un nuovo approccio all'utilizzo dei materiali di scarto.
L'idrolisi dell'olio di soia in condizioni alcaline porta alla formazione di acidi grassi di soia, che hanno un effetto plastificante in mescola di NBR, aumentando la densità di reticolazione e la stabilità termica e offrendo un carico di rottura migliore di quello rilevato nella stessa mescola con plastificante ftalato.
L'olio di ricino
L'olio di ricino, costituito principalmente da acido ricinoleico e olio di jatropha con un alto contenuto di acidi grassi insaturi, funziona come olio plastificante in compositi di SBR, con le caratteristiche di vulcanizzazione che migliorano all’aumentare del suo contenuto.
Il cardanolo
I l cardanolo, un fenolo legato ad una lunga catena carboniosa, è il principale costituente del liquido del guscio di anacardi. Usato in XNBR abbassa la viscosità Mooney e offre un indice di ritenzione della plasticità (PRI) più elevato, indicando così la sua capacità di plastificazione.
Il cardanolo fosforilato oligomerizzato può sostituire lo ftalato in NBR ed entrambi i compositi, che incorporano plastificanti a base di cardanolo, presentano bassa Tg ed elevata stabilità termica e sono biocompatibili.
MATERIALI A BASE BIOLOGICA CHE NON RICHIEDONO PROCEDURE DI ESTRAZIONE O ISOLAMENTO R ecentemente sono state condotte ricerche sull'uso di materiali da fonti biologiche, ottenuti senza processo di estrazione o isolamento, il che semplifica notevolmente il processo di preparazione del materiale, rendendo più facile e praticabile lo sviluppo di una produzione industriale su larga scala con minore uso di sostanze chimiche di processo.
Cresce, per esempio, l’interesse per l'utilizzo di materiali cellulosici ottenuti direttamente da fonti senza estrazione, per valutare la reale necessità dell'estrazione di cellulosa pura. Infatti il proces-
so di isolamento della cellulosa di solito richiede una grande quantità di sostanze chimiche e produce molti rifiuti e questo potrebbe essere considerato un ostacolo al raggiungimento dell'obiettivo di sostenibilità.
Sono diversi i materiali di origine naturale ottenuti senza estrazione o isolamento, per molti dei quali tuttavia esiste un’importante sfida dell’utilizzo su scala industriale, che è spesso influenzato dal loro aspetto compositivo. La composizione di ciascun costituente in questi materiali varia ampiamente, in quanto sono prodotti di sistemi biologici e la composizione è influenzata da molti fattori come il tempo, il clima, l'ambiente, la vita etc. Ne consegue che la capacità di rinforzo potrebbe cambiare drasticamente con pochi cambiamenti nella composizione del materiale. L'efficacia dei costi per i materiali di origine naturale sarebbe più consolidata, se i livelli accettabili di rinforzo nelle proprietà della gomma potessero essere raggiunti con un trattamento minimo delle materie prime. Dei tanti materiali valutati fino ad oggi, solo il guscio d’uovo e la lolla di riso si sono rivelati utilizzabili in applicazioni pratiche. Il guscio d’uovo polverizzato, infatti, è un buon sostituto del carbonato di calcio, mentre la cenere di lolla di riso fornisce silice per le normali applicazioni in gomma.
PROSPETTIVE FUTURE
Attualmente, la catena di approvvigionamento della gomma naturale è a rischio, con la sola specie dell’albero Hevea Brasiliensis, che rifornisce prevalentemente il mercato, e con la maggior parte delle piantagioni di gomma situate nell’area del sud-est asiatico. Un nuovo articolo di grande consumo potrebbe facilmente causarne una grave carenza di approvvigionamento. Fortunatamente, con l'aiuto di grandi aziende produttrici di gomma, soprattutto nel settore dello pneumatico, è stata realizzata la commercializzazione di gomme come quelle da Guayule e da tarassaco. Anche se il volume di queste gomme sul mercato è molto ridotto, tuttavia sta lentamente e costantemente aumentando e potrebbe servire come scorta
logical systems and the composition is affected by many factors such as weather, climate, environment, lifetime and others.
A s a result, the reinforcing capacity could change drastically with little change in the material composition.
T he cost-effectiveness of naturally sourced materials would be more established if acceptable levels of reinforcements in rubber properties could be achieved with minimal treatment of raw materials. Of the many materials evaluated to date, only eggshell and rice husk have proved to be usable in practical applications. Powdered eggshell, in fact, is a good substitute for calcium carbonate, while rice husk provides silica for normal rubber applications.
FUTURE PROSPECTS
C urrently, the natural rubber supply chain is at risk, with sole rubber tree species Hevea Brasiliensis supplying the market predominantly and with most rubber plantations located in the Southeast Asian area. A new mass-consumption item could easily cause a serious supply shortage. Fortunately, with the help of large rubber manufacturing companies, especially in the tire industry, the commercialization of natural rubber alternatives from Guayule and dandelion has been realized.
A lthough the volume of such rubbers in the market is very small, nevertheless it is slowly and steadily increasing and could serve as a backup supply in times of emergency.
O n the other hand, the demand for synthetic rubber is increasing, especially required for special applications not met by natural rubber, with the result that the rate of depletion of fossil fuel sources is simultaneously increasing, which, without corrective action, could occur in less than a century.
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
26
di riserva in tempi di emergenza.
D’altra parte sta aumentando la domanda di gomma sintetica, richiesta soprattutto per applicazioni speciali non soddisfatte dalla gomma naturale, con la conseguenza che aumenta contemporaneamente la velocità di esaurimento delle fonti di combustibili fossili che, senza azioni correttive, potrebbe verificarsi in meno di un secolo.
Come loro cariche, alcune materie prime da fonti naturali e biologiche incominciano a essere utilizzate e, sia pure con una presenza sul mercato insignificante rispetto a quelle tradizionali da combustibili fossili, alcune di esse offrono già una buona economicità e un elevato volume di produzione. La necessità di modificarle, perché risultino compatibili con la matrice gomma, dovrebbe stimolare la ricerca di semplificazione del processo e di riduzione al minimo delle sostanze chimiche utilizzate e dei rifiuti prodotti.
Un altro grave problema è la non biodegradabilità dei prodotti in gomma sintetica, che ha portato all'inquinamento ambientale e all'aumento delle aree di discarica.
Per risolverlo si è incominciato a utilizzare, sia pure limitatamente, materie prime biodegradabili, di solito quelle rinnovabili in natura, incorporandole nella formulazione. Tuttavia, la semplice incorporazione di materie prime biodegradabili non può avere un effetto simile di biodegradazione potenziata in ogni gomma sintetica, con l’aggravante che loro modifiche possono alterare struttura chimica o reattività della gomma e limitarne di conseguenza la biodegradabilità.
Le prove di biodegradazione spesso non vengono effettuate nella ricerca sulla gomma sintetica, presumibilmente perché mancano metodi standard per valutare efficacemente la biodegradazione dei materiali in gomma, e quelle effettuate, in condizioni e ambienti diversi e con diverse metodologie, rendono impossibile un confronto diretto.
Poiché la sostenibilità è un argomento importante nella ricerca e nell'industria della gomma sintetica, è necessario elaborare metodi di prova di biodegrada-
zione specifici per la gomma, in modo che l'effetto di tali materiali a base biologica nella gomma sintetica possa essere valutato in modo più accurato.
Q uesto articolo è una rielaborazione del testo originale, pubblicato in inglese da RSC Advances 2022.12.34028,
As their fillers, some feedstocks from natural and biological sources are beginning to be used and, although with an insignificant market presence compared to traditional feedsto cks from fossil fuels, some of them already offer good cost-effectiveness and high production volume, The need to modify them, so that they are compatible with the rubber matrix, should stimulate the research for process simplification and minimization of chemicals used and waste produced.
A nother major problem is the non-biodegradability of synthetic rubber products, which has led to environmental pollution and increased landfill areas. To solve it, biodegradable raw materials, usually those that are renewable in nature, have begun to be used, albeit to a limited extent, by incorporating them into the formulation. H owever, the mere incorporation of biodegradable raw materials cannot have a similar effect on enhanced biodegradation in any synthetic rubber, with the aggravating factor that their modification may alter chemical structure or reactivity of the rubber and consequently limit
col titolo “Recent development of biodegradable synthetic rubbers and bio-based rubbers using sustainable materials from biological sources” e firmato da Zhen Hern Boon, Yin Yin Teo, Desmond Teck-Chye Ang - Department of Chemistry, Universiti Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia. u
its biodegradability. B iodegradation tests are often not carried out in synthetic rubber research, presumably because there is a lack of standard methods for effectively assessing the biodegradation of rubber materials, and those carried out, under different conditions and environments and with different methodologies, make direct comparison impossible. S ince sustainability is an important topic in synthetic rubber research and industry, it is necessary to develop rubber-specific biodegradation test methods, so that the effect of such bio-based materials in synthetic rubber can be more accurately evaluated.
This article is a reworking of the original text, originally published in English by RSC Advances 2022.12.34028, with the title “Recent development of biodegradable synthetic rubbers and bio-based rubbers using sustainable materials from biological sources” and signed by Zhen Hern Boon, Yin Yin Teo, Desmond Teck-Chye Ang - Department of Chemistry, Universiti Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia.u
iStock. 27
Foto di slpu9945 da iStock / Photo by slpu9945 from
L’impegno di Bridgestone e Michelin per pneumatici più sostenibili
Gli pneumatici sono manufatti complessi, costituiti da diversi materiali intimamente mescolati e legati chimicamente in modo praticamente irreversibile. Bridgestone e Michelin hanno individuato nel nero di carbonio ottenuto dalla pirolisi dei PFU (rCB) un prodotto di notevole interesse per la costruzione di pneumatici più sostenibili.
La co munità europea ha fornito da tempo le proprie indicazioni riguardo la minimizzazione dell’impatto ambientale che deriva dall’uso dei manufatti.
S econdo le direttive questi devono: durare di più; quando rotti, essere riparabili; quando non più riparabili, essere fonte di materiali (di recupero); una volta recuperati i materiali, bisogna po -
ter estrarre, dal residuo, energia (combustione in ambiente controllato); solo quello che rimane dopo questo circolo virtuoso, può essere destinato alla discarica.
D eclinato per uno pneumatico tutto questo vuol dire:
1) costruire pneumatici con una maggior resistenza all’abrasione, cioè che permettano di fare più chilometri nel corso della loro vita utile;
2) destinare laddove possibile gli pneumatici a fine uso alla ricostruzione;
3) recuperare il materiale (per esempio attraverso il polverino da pneumatici);
4) d estinare al recupero energetico quasi esclusivamente quello che deriva da una massimizzazione del punto 3;
5) destinare a discarica la minore quantità residua possibile, auspicabilmente solo le ceneri po st-combustione.
GreenRUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
di A.L. Spelta 28
L’IMPEGNO DI BRIDGESTONE
E MICHELIN
I produttori di pneumatici hanno preso impegni pubblici per ridurre l’impatto dei propri manufatti sull’ambiente. Bridgestone e Michelin, in particolare, hanno dichiarato che entro il 2050 costruiranno pneumatici solo con materiali sostenibili.
G li pneumatici sono manufatti complessi costituiti da diversi materiali intimamente mescolati e legati chimicamente in modo praticamente irreversibile.
G li elastomeri (naturali e sintetici) di partenza non sono più individuabili nel prodotto finale essendo stati trasformati in mescole vulcanizzate.
I l polverino di pneumatico a fine uso (PFU) è costituito da queste mescole vulcanizzate, macinate, più che polverizzate, quindi con dimensionale grossolana, e piuttosto eterogenee perché differiscono da produttore a produttore, dal manufatto finale (autovettura o autocarro, per esempio), e dalla tipologia (battistrada, fianco, carcassa).
T rattare questo polverino da PFU con la de-vulcanizzazione (cfr. ad esempio Green Rubber 2023, pag. 34) o con speciali additivi (cfr. ad esempio Green Rubber 2023, pag. 58) darà ai tecnologi della gomma degli strumenti in più per meglio valorizzare questo materiale di recupero.
N el frattempo Bridgestone e Michelin hanno individuato nel nero di carbonio ottenuto dalla pirolisi dei PFU (rCB) un prodotto di notevole interesse.
LA PIROLISI
Facciamo un breve cenno al processo di pirolisi applicato ai PFU. Avendo in mente che la de-vulcanizzazione è un processo di retro-azione sulla struttura del materiale attraverso una chimica di demolizione indotta da calore e shear; spingendo ulteriormente su questo concetto si può arrivare a una demolizione più pronunciata utilizzando un processo di pirolisi. Dove fermare questa demolizione è condizionato da quali siano i costi necessari per ottenere
by A.L. Spelta
Bridgestone and Michelin's commitment to more sustainable tires
Tires are complex manufactured goods, made up of various materials intimately mixed and chemically bonded in a practically irreversible way. Bridgestone and Michelin have identified carbon black obtained from the pyrolysis of end-of-life tires (rCB) as a product of significant interest for the construction of more sustainable tires.
The European community has long provided its guidelines regarding the minimization of the environmental impact resulting from the use of manufactured goods.
A ccording to the directives, these goods must: last longer; when broken, be repairable; when no longer repairable, be a source of (recycled) materials; once the materials are recovered, to extract energy from the residue (combustion in a controlled environment); only what remains after this virtuous cycle can be destined for landfill.
A pplied to a tire, all of this means:
1) B uilding tires that are more resistant to abrasion, i.e. capable of covering more kilometers over the course of their life;
2) W here possible, directing end-oflife tires to re-treading;
3) R ecovering materials (for example tire granules);
4) a llocate to energy recovery only what derives from the maximization of point 3
5) s end the smallest possible residual quantity to landfill, hopefully only the post-combustion ash.
BRIDGESTONE AND MICHELIN'S COMMITMENT
T ire manufacturers have made public commitments to reduce the impact of their products on the environment. Bridgestone and Michelin, in particular, have stated that by 2050 they will build tires using only sustainable materials. Tires are complex products made up of different materials intimately mixed and chemically bonded in a practically irreversible way. The starting elastomers (natural and synthetic) are no longer identifiable in the final product, having been transformed into vulcanized compounds.
T he rubber granules from end-of-life tires (ELTs) are made up of these vulcanized compounds, have coarse dimensions, and are rather heterogeneous because they differ from manufacturer to manufacturer, from the final product (car or truck, for example), and from the type (tread, sidewall, carcass).
Treating this rubber granules with devulcanization (see, for example, Green Rubber 2023, page 34) or with special additives (see, for example, Green Rubber 2023, page 58) will provide rubber technologists with
GREEN TYRES
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could result in an rCB with a high
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addition to impact of the feedstock on the rCB composition, the process itself can trigger some differences, reflecting mainly the level of completion of the pyrolysis process (volatile content) and its impact “carbonaceous residues”.
quali materiali finali e a quale livello di purezza.
L a pirolisi degli pneumatici ha esempi industriali operativi da qualche anno (2015, es. https://reoil.us/) e si basano su processi in continuo e discontinuo (batch e semi-batch).
L’impianto è un sistema modulare che può o meno integrare un trituratore per la granulazione degli pneumatici, ed è costituto da un reattore di pirolisi, un sistema di distillazione dell'olio di pirolisi e da un sistema di raffinazione, micronizzazione e granulazione del nero di carbonio. I più comuni reattori utilizzati sono a letto fisso (batch), a coclea, a forno rotante, a vuoto e a letto fluido. L'influenza chiave sulla resa del prodotto e sulla composizione del gas e dell'olio è determinata dal tipo di reattore utilizzato, che a sua volta determina la temperatura e la velocità di riscaldamento.
L'olio di pirolisi degli pneumatici è chimicamente molto complesso e contiene frazioni alifatiche, aromatiche, etero-atomiche e polari. Le caratteristiche dell'olio ottenuto dalla pirolisi degli pneumatici mostrano che è simile a un gasolio o a un olio combustibile. I principali gas prodotti dalla pirolisi degli pneumatici di scarto sono idrocarburi C1–C4,
H2, CO2, CO e H2S.
I n alimentazione entra del triturato di pneumatico o pneumatici interi, di composizione grosso modo come illustrato nella Tabella 1.
I prodotti che si ottengono sono:
1) O lio pirolitico, simile a gasolio o a un olio di riscaldamento leggero (45%)
2) N ero di carbonio (30%)
3) C avi di acciaio (15%)
4) S yngas (idrocarburi C1–C4, H2, CO2, CO e H2S) (10%)
I prodotti finali possono venire utilizzati come segue.
O lio pirolitico: olio combustile per produrre energia elettrica; una parte per generare l’energia necessaria allo stesso processo di pirolisi; vendita sul mercato, raffinazione per produrre gasolio (non-standard).
N ero di carbonio: pressato per produrre carbone da essere utilizzato nella produzione di energia; venduto nell’industria della gomma t.q. o trattato per avere migliorate proprietà.
C avi di acciaio: venduti sul mercato.
G as combustibile: utilizzato per riscaldare il reattore di pirolisi.
Fatta questa un po’ lunga, ma utile introduzione, andiamo ad analizzare le linee guida stilate assieme da
additional tools to better exploit this material of recovery. In the meantime, Bridgestone and Michelin have identified carbon black obtained from the pyrolysis of ELT (rCB) as a product of considerable interest.
PYROLYSIS
L et's briefly discuss the process of pyrolysis applied to End-ofLife Tires (ELT). Bearing in mind that devulcanization is a process of chemical demolition induced by heat and shear; pyrolysis can be considered an even more pronounced chemical demolition. Where to stop this demolition is conditioned by the costs necessary to obtain which final materials and at what level of purity.
P yrolysis of tires has had operational industrial examples for some years (since 2015, e.g., https://reoil.us/) and is based on continuous and batch (semi-batch) processes. The plant is a modular system that may or may not integrate a shredder for tire granulation and consists of a pyrolysis reactor, a pyrolysis oil distillation system, and a system for refining, micronization, and granulation of carbon black.
level of silica.
Figure 1. Description of rCB prepared by Wolfersdorff ConsultingDescrizione dell’rCB preparato da Wolfersdorff Consulting / Description of rCB prepared by Wolfersdorff Consulting.
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 30
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Bridgestone e Michelin relative al nero di carbonio di recupero (rCB) (https://rcbrubber.com/wp-content/uploads/2023/11/rCB-WhitePaper.pdf).
LE LINEE GUIDA PER IL NERO DI CARBONIO DI RECUPERO ( r CB )
U n altro aspetto da considerare è che il processo di pirolisi è nella fase iniziale del suo sviluppo di mercato, con presenza di diverse piccole start-up i cui processi, molte volte proprietari, hanno dimostrato di funzionare a livello prototipale, ma non ancora a livello di scala industriale. Inoltre, molte di queste realtà non hanno maturato l’esperienza necessaria per confrontarsi con realtà ben più grandi, come quelle dei produttori di pneumatici, in termini di definizione delle caratteristiche dei prodotti da fornire, della consistenza qualitativa, del supporto documentale e logistico.
Per queste ragioni Bridgestone e Michelin hanno deciso di lavorare assieme per dare indicazioni univoche a questi relativamente piccoli, nuovi, potenziali fornitori di questa materia ottenuta da PFU e quindi sostenibile.
C i sono studi LCA (Life Cycle Assessment) condotti da diversi produttori, che attribuiscono al rCB una significativa riduzione della generazione della CO2 nell’arco della sua intera vita (cradle-to-gate) rispetto al nero di carbonio vergine (vCB). L e informazioni tecniche presenti
(naturale e sintetica)
T he most common reactors used are fixed-bed (batch), screw, rotary furnace, vacuum, and fluidized bed reactors.
T he key influence on product yield and gas and oil composition is determined by the type of reactor used, which in turn determines the temperature and heating rate. The pyrolysis oil from tires is chemically very complex and contains aliphatic, aromatic, heteroatom, and polar fractions. The characteristics of the oil obtained from tire pyrolysis show that it is similar to diesel or fuel oil. The main gases produced by the pyrolysis of waste tires are C1–C4 hydrocarbons, H2, CO2, CO, and H2S. The feed consists of shredded tires or whole tires, roughly composed as illustrated in Table 1.
T he products obtained are:
1) P yrolytic oil, similar to diesel or light heating oil (45%)
2) C arbon black (30%)
3) S teel wires (15%)
4) S yngas (C1–C4 hydrocarbons, H2, CO2, CO, and H2S) (10%)
T he final products can be used as described below.
P yrolytic oil: combustible oil to produce electric energy; a portion to generate the energy needed for the pyrolysis process itself; sold on the market; refined to produce (non-standard) diesel.
C arbon black: pressed to produce
(nero di carbonio, silice, cariche inerti)
Strutture di rinforzo della carcassa (acciaio, poliestere, rayon, nylon)
(oli e resine)
vulcanizzanti (zolfo, zinco ossido, acceleranti)
(sulfur, zinc oxide, accelerators)
carbon to be used in energy production; sold to the rubber industry for use as is or treated to have improved properties.
S teel wires: sold on the market. Combustible gas: used to heat the pyrolysis reactor.
W ith this somewhat lengthy but useful introduction, let's analyze the guidelines jointly drafted by Bridgestone and Michelin regarding recovered carbon black (rCB) (https:// rcbrubber.com/wp-content/uploads/2023/11/rCB-White-Paper. pdf).
GUIDELINES FOR RECOVERED CARBON BLACK ( r CB )
A nother aspect to consider is that the pyrolysis process is in the early stage of its market development, with the presence of several small s tart-up's some of whose processes, often proprietary, have demonstrated functionality at a prototype level but not yet at an industrial scale. Furthermore, many of these entities have not gained the necessary experience to deal with much larger entities, such as tire manufacturers, in terms of defining product characteristics to provide, quality consistency, and documentary and logistical support.
For these reasons, Bridgestone and Michelin have decided to work together to provide clear guidance to these relatively small, new, potential
Tab. 1
nel libro bianco citato, partono dalla descrizione del materiale.
I l rCB è una miscela di diversi prodotti, alcuni dei quali dipendono dalla materia prima impiegata nei PFU partenza, ad esempio da: - m iscela dei CB presenti nel PFU: gradi soft (serie N7xx, N6XX, N5xx) e gradi battistrada o hard (Serie N3xx, N2xx, N1xx).
- c ontenuto di ceneri inorganiche, principalmente composti chimici di Zn e silice.
I l rapporto tra questi diversi prodotti non dipende solo dal tipo di pneu -
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 32
Gomma
40% Fillers
30%
15% Plastificanti
6% Agenti
6% Protettivi
altri chemicals 2% Rubber (natural
synthetic) 40% Fillers (carbon black,
fillers) 30% Reinforcement
15% Plasticizers
6% Vulcanizing agents
6% Stabilizers
2%
ed
and
silica, semi-reinforcing
structures of the carcass (steel, polyester, rayon, nylon)
(oils and resins)
and other chemicals
The following rCB grades can be proposed as exemplified below. Potential differentiation is shown for grade A, which could be applied for other types of grades , including B, C, and others. The final classification will come from the ASTM. The letter grades are not intended as a ranking of expected quality or performance, but simply a naming system to differentiate the grades.
* : Ash content target only if a REACH compliance is achieved through a REACH exemption (see REACH chapter)
** : Ash content target will depend on the post treatment
suppliers of this material obtained from End-of-Life Tires (ELT) and therefore sustainable.
B. rCB Specifications
Definizioni dei gradi di rCB / Definitions of rCB grades. 3
T here are Life Cycle Assessment (LCA) studies conducted by various producers, attributing to rCB a significant reduction in CO2 generation throughout its entire life cycle (cradle-to-gate) compared to virgin carbon black (vCB).
T he technical information presented in the referenced white paper starts with the description of the material. rCB is a mixture of various products, some of which depend on the raw material used in the starting ELT, for example:
- m ixture of CB (carbon black) present in ELT: soft grades (N7xx series, N6XX, N5xx) and tread grades or hard (N3xx series, N2xx, N1xx)
- c ontent of inorganic ashes, mainly zinc and silica chemical compounds.
T he relationship between these different products depends not only on the type of tire and its design but also on the level of wear of the same End-ofLife Tire (ELT). For example, the pyrolysis of a batch of ELT mainly consisting of relatively new passenger car tires could result in rCB with a high level of silica.
post-treatment of the pyrolysis product to reduce the particle sizes to facilitate the dispersion in the rubber compound.
Significant amount of work has been done and is still underway within the ASTM Committee D36. At this stage it is clear that the needed characterization methods for rCB are not yet available. Taking this under consideration and trying to fulfill the need to assess the quality of the rCB at reception, table 2 below summarizes a proposal for the specification.
I n addition to the impact of the raw material on the composition of rCB, the pyrolysis process itself can generate differences, such as the level of process completion (volatile content) and its impact on "carbonaceous residues" (Figure 1).
I n addition to the chemical composition of rCB, it is important to note that the solid product of ELT pyrolysis results in particles as large as several millimeters in size, some of which are not easily breakable. This results in the need for a grinding/milling
F urthermore, other post-treatment processes for rCB, such as ash leaching of ash, surface activation, and others, may be useful or necessary and are currently under development. W hat has been clarified so far is that rCB is not identical to virgin carbon black (vCB) but constitutes a new filler, with some unique chemical characteristics and physical properties.
To fully describe an rCB, the following must be considered:
a ) Composition of the incoming raw material;
b ) Pyrolysis process (type and process conditions);
c ) Post-treatment processes (e.g., for size reduction).
T herefore, rCB will need to be clas -
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specifications between producers and customers.
Table 1. Definitions of rCB grades
33
Tab. 2
Tab. 3
Table 2. rCB specifications
Specifiche dell’rCB / rCB specifications.
The objective of the specification proposal is to ensure the consistency of the rCB produced by the suppliers to facilitate industrial performance at the customers’ factories, thereby resulting in uniform in -rubber properties. Additionally, the characteristics identified in the Certificate of Analysis (CoA) will enable the detection of deviation of the material properties by the receiving customers
Table 3. rCB certificate of analysis
matico e dalla sua progettazione, ma anche dal livello di usura dello stesso PFU. Ad esempio, la pirolisi di un lotto di PFU costituito principalmente da pneumatici per autovetture relativamente nuovi potrebbe risultare in un rCB con un elevato livello di silice.
O ltre all'impatto della materia prima sulla composizione dell'rCB, il processo di pirolisi stesso può generare delle differenze, ad esempio il livello di completamento del processo (contenuto di volatili) e il suo impatto sul “residui carboniosi” (Figura 1).
O ltre alla composizione chimica del rCB, è importante notare che il prodotto (solido) della pirolisi dei PFU è costituito da particelle grandi fino a diversi millimetri, alcune delle quali non sono facilmente frantumabili.
gura come una nuova carica, con alcune caratteristiche chimiche e proprietà fisiche uniche.
P er poter descrivere compiutamente un rCB si dovranno prendere in considerazione
a ) la composizione della materia prima in ingresso;
b ) il processo di pirolisi (tipologia e sua conduzione);
c ) i processi di post-trattamento (ad esempio per la riduzione dimensionale)
sified into different types. ASTM Committee D36 has worked on this topic and formulated draft WK84831, which will be reviewed and developed within the same committee. The proposal will use test methods already available and used in D36 or D24 to facilitate the definition of shared specifications between producers and customers.
**: Pellet hardness and fines content are very specific of the final user equipment and processes.
C iò comporta la necessità di dotare l’impianto di pirolisi di un posttrattamento di granulazione/macinazione del prodotto ottenuto al fine di ridurre le dimensioni delle particelle per facilitarne la dispersione nella gomma.
I noltre altri processi di post-trattamento del rCB, quali la lisciviazione delle ceneri, l'attivazione superficiale e altri, potrebbero essere utili o necessari e sono attualmente in fase di sviluppo.
4
Q uello che è stato chiarito finora è che il rCB non è identico al nero di carbonio vergine (vCB), ma si confi -
I l rCB dovrà pertanto essere classificato in diverse tipologie. Il comitato ASTM D36 ha lavorato su questo argomento e ha formulato la bozza WK84831, che verrà esaminata e sviluppata all'interno di questo stesso comitato. La proposta utilizzerà i metodi di prova già disponibili e impiegati in D36 o D24 per facilitare la definizione di specifiche condivise tra produttori e clienti.
U n esempio di classificazione di diversi gradi di rCB è riportato di seguito. La potenziale differenziazione applicata al grado A, potrebbe essere applicata anche altri tipi di gradi (B, C etc.). La Classificazione finale sarà a cura dell’ASTM.
L a codifica si ritiene non sarà parlante, cioè non differenzierà sulla base di qualità e/o prestazioni, ma sarà semplicemente un sistema di denominazione per differenziare i gradi.
A n example of the classification of different grades of rCB is provided below. The potential differentiation applied to grade A could also be applied to other types of grades (B, C, etc.). The final classification will be the responsibility of ASTM. The letter grades are not intended as a ranking of expected quality or performance, but simply a naming system to differentiate the grades.
Some evolutions or needs for new characterization methods have been already identified or initiated. They are summarized below:
S
pecifications for rCB
T he ASTM Committee D36 has conducted and is still conducting a significant amount of work to define specifications for Recovered Carbon Blacks (rCB). So far, not all necessary methods for the characterization of rCB are available.
G iven these premises, Table 2 summarizes a proposal for specifications currently available. The
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 34
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S pecifiche rCB
I l Comitato ASTM D36 ha svolto e sta ancora svolgendo una notevole quantità di lavoro per definire le specifiche dei Neri di Carbonio di recupero.
F inora non sono ancora disponibili tutti i metodi necessari alla caratterizzazione dei rCB.
Fatte queste premesse la Tabella 2 riassume una proposta di specifica fin qui disponibile.
L'obiettivo della proposta di specifica è garantire la costanza qualitativa dei rCB prodotti dai vari fornitori e così garantirne le prestazioni presso gli stabilimenti industriali dei clienti.
I noltre, le caratteristiche riportate nel Certificato di Analisi (CoA) consentiranno di rilevare la deviazione delle proprietà dei materiali da parte dei clienti riceventi (Tabella 3).
EVOLUZIONI FUTURE
I l libro bianco che stiamo commentando pone l’attenzione su diversi punti che necessitano di approfondimenti:
- m etodi di prova da sviluppare e/o affinare;
- r ispetto della Proprietà Intellet -
tuale (attenzione alla violazione di brevetti);
- a ppropriata interazione con gli Enti Regolatori (EPA/TSCA, ECHA/REACH ad es.) per la corretta collocazione dei rCB sul mercato;
- a spetti relativi all’HSE (Health, Safety, Enviroment) per la corretta gestione/mini mizzazione di sostanze potenzialmente pericolose - Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA o PHA), metalli pesanti, sostanze note per essere cancerogene, mutageniche o tossiche per la riproduzione umana (CMR), sostanze che interagiscono col sistema endocrino, sostanze tossiche per gli organismi acquatici (PBT, vPvB, PMT), sostanze note per mostrare tossicità acuta o cronica; - una definizione diversa da “rifiuto” per i prodotti recuperati dagli PFU (EoW = End of Waste), affinché diventino prodotti a tutti gli effetti, come già avviene per un limitato numero flussi di rifiuti (ferro, acciaio, alluminio, rame e vetro).
I l lavoro fin qui svolto ha permesso i progressi citati nell’articolo, ma anche di intuire nuove direttive di sviluppo come rCB ottenuto da oli vegetali o da olio derivante dalla pirolisi dei PFU. u
aim of the specification proposal is to ensure the consistency of rCB produced by various suppliers and thus guarantee their performance at customers' industrial facilities. Furthermore, the characteristics reported in the Certificate of Analysis (CoA) will allow the detection of deviation of the material properties by the receiving customers. (Table 3).
FUTURE DEVELOPMENTS
T he white paper we are discussing focuses on several points that require further investigation:
- d evelopment and/or refinement of test methods;
- r espect for Intellectual Property (attention to patent infringement);
- a ppropriate interaction with Regulatory Agencies (EPA/TSCA, ECHA/REACH, etc.) for the correct placement of rCB on the market;
- a spects related to HSE (Health, Safety, Environment) for the correct management/minimization of potentially hazardous substances - Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), heavy metals, substances known to be carcinogenic, mutagenic, or toxic to reproduction (CMRs), substances that interact with the endocrine system, substances toxic to aquatic organisms (PBTs, vPvBs, PMTs), substances known to exhibit acute or chronic toxicity;
- a different definition from "waste" for products recovered from ELTs (EoW - End of Waste), so that they become products in all respects, as already happens for a limited number of waste streams (iron, steel, aluminum, copper, and glass).
T he work carried out so far has allowed for the progress mentioned in the article, but also to anticipate new development directions such as rCB obtained from vegetable oils or from oil derived from ELT pyrolysis. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 36 GREEN TYRES
85 °C 185 °C 85,5 °C MOULD TEST EFFECTIVE Temperature O-RING Run Cooling Temperature Cold Runner Block Final Cycle [°C] Max 195.420 187.451 155.576 147.607 139.639 131.670 115.732 91.826 75.889 SIMULATION Runner Texture N°48 sticky effect friction coef. 0.6 0.8 THAN a MOULD MAKER more orpstampi.com ENGINEERING/CAE/TEST
Sistemi polimero/gomma da PFU: compatibilizzazione e miscelazione per fusione
A causa della reticolazione irreversibile dei polimeri che li costituiscono, gli pneumatici non possono essere facilmente rilavorati e riciclati come i materiali termoplastici. Si stima che entro il 2030 il numero di pneumatici fuori uso nell'ambiente aumenterà del 20%: la ricerca di soluzioni più ecologiche, che consentano un efficiente riciclo della gomma in termini di costi e di applicazioni industriali, è attualmente una delle maggiori sfide ambientali dei 21° secolo.
Gli pneumatici fuori uso (PFU) sono un carburante alternativo a basso costo e ad alto potere calorifico, per cui il recupero di energia è ancora un metodo molto popolare per il loro utilizzo. D'altra parte, i PFU sono composti da ingredienti di alta qualità e possono essere considerati una preziosa fonte di materie prime, tanto più che tendenze recenti hanno dimostrato che l'ulteriore sviluppo delle tecnologie di riciclo dei PFU e dei materiali a base di gomma da PFU è fondamentale per progettare i circuiti del recupero dei prodotti elastomerici.
Questo approccio si adatta al concetto di economia circolare, tuttavia un alto contenuto di gomma da PFU in varie mescole o compositi comporta di solito un deterioramento della loro lavorazione e/o delle proprietà prestazionali. Alcuni di questi problemi tecnologici possono essere risolti scegliendo un metodo di compatibilizzazione adatto.
SITUAZIONE
ATTUALE
Secondo Statista Research Department, nel 2020 la produzione globale di gomma combinata, naturale e sintetica, è stata di 27,4 milioni di tonnellate e la European Association of Tire and Rubber Manufacturers stima che circa il 65% della produzione di articoli in gomma sia dedicata all'industria automobilistica, con lo pneumatico che ne rappre -
GreenRUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
di Gianpaolo Brembati
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senta la parte più cospicua.
G li pneumatici sono compositi complessi che, a causa della reticolazione irreversibile dei polimeri che li costituiscono, non possono essere facilmente rilavorati e riciclati come i materiali termoplastici.
Questa situazione causa seri problemi con la gestione degli scarti post-produzione e post-consumo o con l'ulteriore riciclo e rende la gomma incompatibile con il modello di consumo dell'economia circolare.
Secondo la decisione 2000/532/CE della Commissione europea, gli pneumatici usati e i rifiuti di gomma sono classificati come rifiuti non pericolosi.
Tuttavia, il crescente accumulo di pneumatici usati nell'ambiente naturale costituisce una seria minaccia per la salute umana, con potenziale rischio di combustione incontrollata e conseguente emissione di gas pericolosi e inquinanti solidi, di acqua piovana stagnante, che fornisce le condizioni ideali di habitat per le zanzare, che possono diffondere malattie, di lisciviazione di composti tossici (ad es. metalli pesanti) alle acque sotterranee e di influenze negative sugli organismi acquatici.
R ecentemente, la European Tyre and Rubber Manufacturers’ Association e la European Recycling Industries’ Confederation hanno lanciato un appello per lo sviluppo di criteri armonizzati per la cessazione della qualifica di rifiuto per i PFU, al fine di garantire la sicurezza e la qualità dei materiali a base di PFU. Questo approccio mira ad aumentare la quota di gomma di scarto nella produzione di nuovi articoli in gomma e anche a promuovere l'economia circolare in Europa, sollecitando la comunità scientifica e l'industria a collaborare per trovare le soluzioni ottimali per le più efficienti gestione e strategie di riciclo dei PFU.
Si stima che entro il 2030 il numero di PFU nell'ambiente aumenterà del 20%, il che significa risorse più preziose per potenziali applicazioni. Pertanto la ricerca di soluzioni più ecologiche, che consentano un efficiente riciclo della gomma in termini di costi e di applicazioni industriali, è attualmente una delle maggiori sfide ambientali dei 21° secolo.
by Gianpaolo Brembati
Polymer/waste tire rubber systems: compatibilization and melt-blending
Due to the irreversible crosslinking of their constituent polymers, tires cannot be easily reprocessed and recycled like thermoplastics. It is estimated that by 2030 the number of ELTs in the environment will increase by 20%: the search for greener solutions, that enable costeffective recycling of rubber and industrial applications, is currently one of the greatest environmental challenges of the 21st century.
End-of-life tires (ELTs) are a low-cost, high-calorific alternative fuel, so energy recovery is still a popular method of their use. On the other end, ELTs are composed of high quality ingredients and can be considered as a valuable source of raw materials, especially since when recent trends have shown that further development of recycling technologies for ELTs and rubber-based materials from ELTs is the key to design circuits for the recovery of elastomeric products. This approach fits to circular economy concept, however high content of ELT in various polymer blends or composites usually results in deterioration of their processing and/or performance properties. Some of these technological issues can be solved by choosing a suitable method of compatibilization.
CURRENT SITUATION
A ccording to Statista Research Department, the global production of combined natural and synthetic rubber was 27.4 million tons in 2020 and the European Association of Tire and
Rubber Manufacturers estimates that about 65 % of the production of rubber goods is dedicated to the automotive industry, with tires accounting for the largest share.
T ires are complex composites that, due to the irreversible crosslinking of their constituent polymers, cannot be easily reprocessed and recycled like thermoplastics. This situation causes serious problems with post-production and post-consumer waste management or further recycling and makes rubber incompatible with the circular economy consumption model.
A ccording to the European Commission Decision 2000/532/EC, used tires and rubber waste are classified as non-hazardous waste. However, the increasing accumulation of used tires in the natural environment poses a serious threat to human health, with potential risk of uncontrolled combustion and subsequent emission of hazardous gases and solid pollutants, of stagnant rainwater, which provides ideal habitat conditions for mosquitoes, which can spread diseases, of leaching of toxic compounds
PFU/ELT
39
RUBBER IN MOTION
RUBBER IN MOTION
retrofit
Risparmio
GreenRUBBER
TABELLA 1
GTR property
Specific gravity
Particle shape
Surface area
Same
Irregular
Well-developed
Ambient
Grinding technology
Same
Regular
Non-developed
Oxidation level High Low
Product purity Low High
Production cost Low
*Considering infrastructure and consumption of liquid nitrogen
Cryogenic
High*
Metodo di macinazione degli pneumatici usati: metodo ambientale vs criogenico / Ambient vs cryogenic method of waste tires grinding.
TABELLA 2
P NEUMATICI FUORI USO
COME RISORSA PREZIOSA
Higher level of waste tires recycling
Easy to process and recycle
L a disgregazione meccanica dei PFU mediante frantumazione, macinazione e polverizzazione è attualmente il metodo di riciclo più comune. La disgregazione viene di solito effettuata con il metodo a temperatura ambiente o criogenico. Nel primo caso i PFU vengono frantumati e macinati da mescolatori a due rulli che lavorano a temperatura ambiente, con la temperatura della gomma lavorata che può raggiungere i 130 °C con il rischio di un'ossidazione incontrollata. Per questo motivo viene normalmente eseguito un raffreddamento ad acqua durante la macinazione. Nel metodo criogenico, invece, i PFU vengono raffreddati al di sotto della loro temperatura di transizione vetrosa utilizzando azoto liquido, che converte la gomma elastica in un materiale fragile congelato, che viene facilmente frantumato da un mulino a martelli. Un confronto tra le tecnologie di macinazione ambientale e criogenica è riassunto nella Tabella 1.
Based on commercial components (thermoplastics and elastomers)
Preparation with mixing devices commonly used in the industry (extruders, batch mixers)
Awide range of properties defined by components used and processing conditions
Easier to scale up and commercialize
il che è dovuto al limitato livello di ossidazione (macinazione eseguita in atmosfera inerte), e sono caratterizzate da una maggiore purezza, con contenuto di fibre e acciaio vicino allo zero, mentre le particelle da macinazione a temperatura ambiente contengono 0,5% di fibre e ∼0,1% di acciaio. I costi di produzione con macinazione criogenica sono superiori, a causa dell'infrastruttura necessaria per immagazzinare l'azoto liquido e del suo consumo durante la macinazione.
Poor compatibility
Le particelle di gomma di pneumatici macinati (GTR)
Le particelle di gomma di pneumatici macinati (GTR), preparate mediante macinazione a temperatura ambiente, sono caratterizzate da una forma irregolare e da una superficie spugnosa e ben sviluppata. Quelle ottenute con macinazione criogenica sono regolari, con area superficiale liscia e non sviluppata,
(e.g. heavy metals) to ground water, and of negative influences on aquatic organisms.
Unpleasant smell (emission from waste rubber products)
Mechanical properties, thermal stability and chemical resistance usually worse than for conventionally cured rubbers)
Recentemente, sono stati considerati e sviluppati anche metodi di polverizzazione/macinazione come taglio tridimensionale allo stato solido, ultrasuoni, getto d'acqua, in presenza di anidride carbonica supercritica etc. ma, a causa della produttività di solito limitata, essi potrebbero essere presi in considerazione per riciclare scarti di post-produzione o di elastomeri speciali.
I prodotti della disgregazione dei PFU sono acciaio, corda tessile e GTR. L'acciaio, normalmente utilizzato nelle acciaierie, potrebbe essere usato come rinforzo nel calcestruzzo mentre la corda tessile, basata su fibre di poliestere, poliammide e polipropilene e altamente contaminata soprattutto da particelle di gomma, viene comunemente utilizzata come combustibile alternativo a causa del suo elevato potere calorifico, anche se altre applicazioni (rinforzo in terreni, cemento e calcestruzzo, miscele di asfalto etc.) sono in fase di considerazione e sviluppo.
R ecently the European Association of Tire and Rubber Manufacturers and the European Recycling Industries’ Confederation called for the development of harmonized endof-waste criteria for ELTs to ensure the safety and quality of ELT-based materials. This approach aims to increase the share of waste rubber in the production of new rubber goods and also to promote the circular economy in Europe by urging the scientific community and industry to collaborate in order to find the optimal solutions for the most efficient ELT management and recycling strategies.
I t is estimated that by 2030 the number of ELTs in the environment will increase by 20%, which means more valuable resources for potential applications. Therefore the search for greener solutions, that enable cost-effective recycling of rubber and industrial applications, is currently one of the greatest environmental challenges of the 21st century.
WASTE TIRES AS A VALUABLE RESOURCE
M echanical disintegration of ELTs by crushing, grinding and pulverizing is currently the most common
Pros Cons
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 42 PFU/ELT
Tab. 1
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SILICONE COMPOUNDS
FOAM
RUBBER SHEETS
RUBBER COMPOUNDS
GreenRUBBER
Proprietà e applicazioni della GRT
Le proprietà della GRT sono correlate a due fattori principali: la tecnologia di macinazione e la composizione dei PFU. Le condizioni di macinazione determinano la dimensione media delle particelle, la distribuzione granulometrica, le caratteristiche superficiali, il livello di ossidazione e la purezza della GTR, mentre il prezzo finale di granuli e polveri ottenute è correlato al consumo di energia necessario per la macinazione e la polverizzazione, risultando più elevato per dimensioni inferiori a 0,8 mm.
La dimensione media delle particelle GTR e la distribuzione granulometrica ne determinano le potenziali applicazioni, considerando che le proprietà della GTR e l'efficacia del riciclo sono influenzate anche dalla composizione dello pneumatico. Esistono infatti differenze fra pneumatico per autovettura e per autocarro, riferite alle loro proprietà specifiche (resistenza al rotolamento, allo slittamento sul bagnato e all’usura), che consistono nel contenuto di gomma naturale e metalli, maggiore in quello per autocarro, che però contiene meno carbon black e tessuti.
Gomma naturale vs gomma sintetica
Occorre considerare che la gomma naturale è molto più suscettibile di degradazione termica ed è più facile da riciclare rispetto alla gomma sintetica, a causa della limitata ricombinazione ad alte temperature. La pirolisi leggera è definita come la degradazione del-
recycling method. Breakdown is usually performed by ambient or cryogenic method. In the former case ELTs are crushed and ground by two-rolls mills working at room temperature, with the temperature of processed rubber possibly as high as 130 °C with the risk of uncontrolled oxidation. For this reason, water cooling is normally applied during grinding. In the cryogenic method ELTs are cooled below their glass transition temperature using liquid nitrogen, which converts the elastic rubber into a frozen brittle material, that can easily crushed by a hammer mill. A comparison of ambient and cryogenic grinding technologies is summarized in Table 1.
G round tire rubber particles (GTR)
G round tire rubber particles (GTR), prepared by grinding at room temperature, are characterized by irregular shape and a spongy, well-developed surface area. Those obtained by cryogenic grinding are regular with smooth and underdeveloped surface area, which is due to the limited level of oxidation (grinding performed in inert atmosphere) and are characterized by higher purity, with fibers and steel content close to zero, while particles from ambient grinding contain ~0.5% fiber and ~0.1% steel. The production costs of cryogenic grinding are higher, because of the infrastructure required to store liquid nitrogen and its consumption during grinding.
R ecently, alternative methods have been considered and developed, such as solid-state shear milling, ultrasonic, water-jet, pulverization in presence of supercritical carbon dioxide etc. but, due to the usually limited productivity, they should be considered for recycling post-production or s pecial elastomers scraps.
T he products of ELT disintegration are steel, textile cord and GTR. Steel, normally used in steel plants, could be used as reinforcement in concrete, while textile cord, based on polyester, polyamide and polypropylene fibers and highly contaminated mainly by rubber particles, is commonly used as an alternative fuel because of its high calorific value, although other applications (reinforcement in soils, cement and concrete, asphalt mixtures etc.) are being considered and developed.
Properties and potential applications of GRT
T he properties of GRT are related to two main factors: the grinding technology and the composition of GRT. Grinding conditions determine the average particle size, particle size distribution, surface characteristics, level of oxidation and purity of GTR, while the final price of granules and powders obtained is related to the energy consumption required for grinding and pulverization, that is higher for particle size below 0.8 mm.
G TR average particle size and parti -
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 44
Foto di Small_World da iStock / P hoto by Small_World from iStock.
Proprietà della resistenza alla trazione e dell'allungamento alla rottura della gomma rigenerata preparata da battistrada di camion, pneumatici di camion interi e pneumatici per auto passeggeri / Tensile strength and elongation at break properties of reclaimed rubber prepared from truck treads, whole truck tires and passenger car tires.
cle size distribution determine their potential applications, considering that GTR properties and recycling effectiveness are also influenced by tire composition.
I n fact there are differences between passenger car and truck tires, referred to their specific properties (rolling, wet skid and wear resistance), which consist of the content of natural rubber and metals, which is higher in truck tires, but contains less carbon black and textiles.
N atural rubber vs synthetic rubber
I t should be considered that natural rubber is much more susceptible to thermal degradation and easier to recycle than synthetic rubber, due to limited recombination at high temperatures. Light pyrolysis is defined as the
degradation of crosslinked rubber to liquid rubber, which can be used as a reactive plasticizer: in NR/SBR blends, SBR affects the light pyrolysis of natural rubber at 300 °C and results show that a higher SBR content inhibits the pyrolysis of natural rubber. The high reactivity of the degraded chains of SBR enhances their internal recombination or co-crosslinking with natural rubber, resulting in the formulation of a gel fraction with degraded chains of SBR as a main component. On the other hand, the degradation products of crosslinked natural rubber are mainly present in the sol fraction (Fig. 1).
T herefore, considering the significant differences in the SBR/NR ratio used in passenger car and truck tires, ELTs should be sorted and classified according to their source before being
la gomma reticolata in gomma liquida, che può essere utilizzata come plastificante reattivo: nelle miscele NR/SBR, l'SBR influisce sulla pirolisi leggera della gomma naturale a 300 °C e i risultati mostrano che un suo contenuto più elevato di SBR inibisce la pirolisi della gomma naturale.
L'elevata reattività delle catene degradate di SBR migliora la loro ricombinazione interna o co-reticolazione con gomma naturale, con conseguente formulazione di una frazione di gel con catene degradate di SBR come componente principale.
D'altra parte, i prodotti di degradazione della gomma naturale reticolata sono presenti principalmente nella frazione sol (Figura 1).
Pertanto, considerando le differenze significative nel rapporto SBR/NR utilizzato negli pneumatici per autovetture e autocarri, i PFU dovrebbero essere selezionati e classificati in base alla loro fonte prima di essere frantumati, macinati o polverizzati in modo adeguato. La corretta selezione della gomma da PFU influisce sulla qualità della gomma recuperata e i risultati sono presentati in Figura 2.
Come si può osservare, la resistenza a carico e allungamento a rottura della
crushed, ground or pulverized appropriately. The proper selection of rubber from ELTs affects the quality of reclaimed rubber and the results are presented in Fig. 2.
A s can be observed, tensile strength and elongation at break of reclaimed rubber are parameters that are strongly influenced by the source/composition of the tires used and the best results are offered by truck tread products, whose ratio of natural rubber (NR) to butadiene rubber (BR) exhibits a different thermal stability and recovery/devulcanization kinetics than that of the other sources examined. Other factors, which affect the quality of reclaimed rubber, are those of composition and ingredients, used by different tire manufacturers, and recovery/ devulcanization conditions. Proper
PFU/ELT
Schema del meccanismo che si verifica durante la pirolisi leggera delle miscele di NR/SBR / Scheme of the mechanism occurring during light pyrolysis of NR/SBR blends.
Fig. 1
45
Fig. 2
GreenRUBBER
Specific gravity
Particle shape
Surface area
Oxidation level
Product purity
Production cost
Irregular
Regular
gomma recuperata sono parametri fortemente influenzati dalla provenienza e dalla composizione degli pneumatici usati e i migliori risultati sono offerti da prodotti a base di battistrada di autocarro, il cui rapporto di gomma naturale (NR) e gomma butadiene (BR) presenta una diversa stabilità termica e cinetica di recupero/devulcanizzazione rispetto a quelle delle altre fonti esaminate. Al-
Well-developed
High
Low
Low
*Considering infrastructure and consumption of liquid nitrogen
tri fattori, che influiscono sulla qualità della gomma recuperata, sono quelli della composizione e degli ingredienti, usati dai diversi produttori di pneumatici, e delle condizioni di recupero/ devulcanizzazione. Una corretta cernita dei PFU prima della disgregazione meccanica aumenta la ripetibilità del processo e migliora la qualità dei prodotti risultanti.
Non-developed
Low
High
High*
sorting of ELTs before mechanical disintegration increases the repeatability of the process and improves the quality of the resulting products.
R isks related to GTR applications
R ecently, increasing attention is
TABELLA 2
Higher level of waste tires recycling Poor compatibility
Easy to process and recycle
Based on commercial components (thermoplastics and elastomers)
Preparation with mixing devices commonly used in the industry (extruders, batch mixers)
Awide range of properties defined by components used and processing conditions
Easier to scale up and commercialize
Vantaggi e svantaggi dei sistemi polimerici/GTR
Unpleasant smell (emission from waste rubber products)
Mechanical properties, thermal stability and chemical resistance usually worse than for conventionally cured rubbers)
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 46
PFU/ELT
Pros Cons
miscelazione a fusione / Pros and cons of polymer/GTR systems obtained via melt-blending.
ottenuti tramite
Tab. 2
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GreenRUBBER
Valutazione del rischio relativo alle applicazioni GTR
Recentemente viene prestata sempre più attenzione agli aspetti legati all'emissione di componenti volatili o prodotti di degradazione da GTR e prodotti di riciclo di PFU. Sebbene i PFU siano classificati come materiali non pericolosi, alcuni dei composti presenti nella GTR, come i composti organici volatili (COV), gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), i metalli pesanti o il benzotiazolo sono considerati tossici e cancerogeni. Sono quindi molto importanti le ricerche finalizzate alla valutazione del rischio relativo alle applicazioni GTR e all'impatto dei prodotti ottenuti sull'ambiente e sulla salute umana, indispensabili per arrivare a precise normative di legge e protocolli standardizzati per la determinazione dei COV e degli IPA, che si accumulano in granuli/polveri di gomma di scarto prima del loro utilizzo. L’attuale mancanza di definitive normative e protocolli, sia pure in divenire, rende molto difficile la conversione della gomma da PFU in materiali ad alto valore aggiunto, anche perché, senza una caratterizzazione della GTR, i risultati della ricerca possono essere sovrastimati o errati, il che rende critica la loro ripetibilità e l'ulteriore implementazione su larga scala.
SISTEMI POLIMERO/GTR PREPARATI TRAMITE MISCELAZIONE PER FUSIONE: PRO E CONTRO
La preparazione e le proprietà su misura dei compositi termoplastici e dei TPE, basati su sistemi polimero/GTR preparati per mezzo di miscelazione per fusione, è un campo di ricerca relativamente giovane, che dovrebbe svilupparsi in un prossimo futuro per il suo potenziale di miglioramento e di applicazioni industriali.
L a GTR può essere utilizzata direttamente e da sola per la formulazione di sinterizzazione reattiva, per ottenere articoli di forma semplice ed economica con bassi parametri meccanici, ma è soprattutto un materiale di partenza per recupero/devulcanizzazione, pirolisi, gassificazione e altri promettenti metodi di riciclo.
Un altro approccio promettente è l'ap -
being paid to aspects related to the emission of volatile components or degradation products from GTR and ELT recycling products. Although ELTs are classified as non-hazardous materials, some of the compounds in GTR, such as volatile organic compounds (VOCs), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), heavy metals or benzothiazole are considered toxic and carcinogenic. Therefore, research aimed at assessing the risk related to GTR applications and the impact of the resulting products on the environment and human health is very important, which is essential to arrive at precise legal regulations and standardized protocols for the determination of VOCs and PAHs that accumulate in waste rubber granules/powders before their use. The current lack of definitive regulations and protocols, albeit in the making, makes the conversion of rubber from ELTs into high value-added materials very difficult, not least because, without GTR characterization, research results may be overestimated or erroneous, which makes their repeatability and further largescale implementation critical.
POLYMER/GTR SYSTEMS
PREPARED VIA MELT-BLENDING: PROS AND CONS
T he preparation and the tailored properties of thermoplastic composites and TPEs, based on polymer/GTR
systems prepared via melt-blending, is a relatively young field of research, which is expected to develop in the near future because of its potential for improvement and industrial applications.
G TR can be used directly and alone for reactive sintering formulation to obtain simple and cheap goods with low mechanical parameters, but it is mainly a starting material for reclaiming/devulcanization, pyrolysis, gasification and other promising recycling methods. Another promising approach is the application in construction materials, such as asphalt or concrete, while it has been used for years as a low-cost filler in various polymer matrices.
M elt-blending is one of the simplest, cheapest and most environmentally friendly methods for preparing new polymeric materials, the pros and cons of which are highlighted in Table 2.
COMPATIBILIZATION STRATEGIES FOR MELT-BLENDED POLYMER/GTR SYSTEMS
T he final properties of polymer/GTR systems are strongly correlated with GTR particle size, degree of degradation, surface properties and purity. The following considerations should be taken into account: a great amount of GTR usually causes deterioration in processing and mechanical properties; poor interphase interactions
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
Fenomeno di migrazione dei composti tra GTR rigenerato/devulcanizzato e matrice polimerica / Compounds migration phenomenon between reclaimed/devulcanized GTR and polymer matrix.
48
Fig. 3
plicazione in materiali da costruzione, come asfalti o calcestruzzi, mentre è da anni che viene utilizzata come carica di basso costo in varie matrici polimeriche.
La miscelazione per fusione è uno dei metodi più semplici, economici ed ecologici per la preparazione di nuovi materiali polimerici, i cui pro e contro sono evidenziati nella Tabella 2.
STRATEGIE DI COMPATIBILIZZAZIONE PER SISTEMI POLIMERO/GTR
MISCELATI PER FUSIONE
Le proprietà finali dei sistemi polimero/GTR sono fortemente correlate con dimensioni delle particelle GTR, grado di degradazione, proprietà superficiali e purezza. Occorre tener conto delle seguenti considerazioni: una maggiore quantità di GTR provoca di solito un deterioramento di lavorazione e di proprietà meccaniche; scarse interazioni interfasiche portano a un'elevata tensione interfacciale, che favorisce l'agglomerazione delle particelle e la formazione di vuoti intorno alla carica GTR; il numero di difetti e crepe nella matrice polimerica aumenta quasi proporzionalmente al contenuto di GTR, a causa della struttura reticolata del GTR e alla limitata adesione interfacciale tra GTR e matrice polimerica, che potrebbe essere migliorata da un adeguato metodo di compatibilizzazione del sistema.
I n generale, le attuali strategie per la compatibilizzazione di sistemi polimero/GTR miscelati per fusione possono essere suddivise in ottimizzazione delle condizioni di lavorazione, granulometria e ossidazione della GTR, devulca-
nizzazione/recupero, miscelazione reattiva e altri metodi.
OTTIMIZZAZIONE DELLE CONDIZIONI DI LAVORAZIONE
La miscelazione per fusione viene di solito eseguita utilizzando un estrusore o un mescolatore interno, per il quale le condizioni di lavorazione (temperatura, velocità etc.) devono essere scelte in base ai componenti utilizzati e alla composizione specifica del materiale in lavorazione. Inoltre, è risaputo che le condizioni di fusione hanno un importante effetto sull'adesione interfacciale, sulla compatibilità e, di conseguenza, sul comportamento alla lavorazione e sulle proprietà prestazionali dei materiali ottenuti. Pertanto, una corretta ottimizzazione delle condizioni di lavorazione dei sistemi polimero/GTR è uno dei modi più semplici per migliorarne la compatibilità.
Nel caso di miscelazione per mezzo di un estrusore, la progettazione del profilo della vite e la sequenza di alimentazione dei materiali durante l’estrusione consentono di ridurre la coppia della vite, con conseguente minor carico sull’estrusore: questo approccio aumenta la capacità di fusione dei sistemi polimero/GTR e migliora la loro compatibilità e le proprietà finali.
RIDUZIONE GRANULOMETRICA E OSSIDAZIONE DELLA GTR
Studi condotti sugli effetti della fonte di GTR, della dimensione delle particelle e dell’area superficiale sulla tenacità di miscele LLDPE/GTR dimostrano che la GTR con particelle di dimensioni inferiori e area superficiale più elevata mi-
lead to high interfacial tension, which promotes particle agglomeration and void formation around GTR filler; the number of defects and cracks in the polymer matrix increases almost proportionally to the GTR content, due to the crosslinked structure of GTR and the limited interfacial adhesion between GTR and the polymer matrix, which could be improved by an appropriate compatibilization method of the polymer/GTR system. In general, current strategies for compatibilization of melt-blended polymer/GTR systems can be divided into optimization of processing conditions, particle size and oxidation of GTR, devulcanization/reclaiming, reactive mixing and other methods.
OPTIMIZATION OF PROCESSING CONDITIONS
M elt-blending is usually performed using an extruder or internal mixer, for which the processing conditions (temperature, speed etc.) must be chosen according to the components used and the specific composition of the material being processed. In addition, melt conditions are known to have an effect on interfacial adhesion, compatibility and consequently processing behaviour and performance properties of the resulting materials. Therefore, proper optimization of the processing conditions of polymer/GTR systems is one of the easiest ways to improve their compatibility. I n the case of blending with an extruder, the design of the screw profile and the sequence of material feeding during extrusion allow the screw torque to be reduced, resulting in less load on the extruder: this approach increases the melt-blending capacity of the polymer/GTR systems and improves their compatibility and final properties.
GTR PARTICLE SIZE REDUCTION AND OXIDATION
S tudies, conducted on the effects of
PFU/ELT
Fig. 4
49
Meccanismo di reazione chimica tra polimeri graffati con anidride maleica e gruppi idrossile presenti nel GTR / Mechanism of chemical reaction between maleic anhydride grafted polymers and hydroxyl groups present in GTR.
gliorano la resistenza all’impatto. Questo risultato è correlato anche all’ossidazione della GTR durante la macinazione, che ha portato a una superficie più sviluppata e più elevata.
Nel caso di miscele HDPE/GTR, l’utilizzo di particelle GTR con superficie specifica più elevata porta a una morfologia più omogenea, dovuta alla dispersione uniforme della GTR nella matrice HDPE, con una conseguente riduzione di vuoti, difetti e crepe grazie a migliori interazioni fisiche/interfacciali matrice-carica, con indice di fusione più basso e più alte proprietà tensili rispetto a miscele con particelle GTR più grandi. Per quanto riguarda l’ossidazione in miscele HDPE/GTR, l’utilizzo di acido solforico porta a una superficie ruvida e più sviluppata della GTR, che si rivela così più adatta per l’adesione meccanica con la matrice HDPE e per ottenere un migliore effetto di rinforzo, senza tuttavia che venga migliorata la compatibilità del sistema.
I buoni risultati di molti studi in merito hanno portato ad un utilizzo della GTR, trattata con acidi, come carica rinforzante in vulcanizzati termoplastici e in compositi SBR.
DEVULCANIZZAZIONE/RECUPERO
DELLA GTR
Un approccio interessante per migliorare la scarsa compatibilità e la limitata adesione interfacciale nei sistemi polimero/GTR è un'adeguata devulcanizzazione o recupero della GTR. In entrambi i processi, la gomma reticolata viene trattata termicamente, meccanicamente, chimicamente e/o biologicamente, il che migliora la fluidità e la lavorabilità dei prodotti ottenuti, le cosiddette gomme recuperate o devulcanizzate. La devulcanizzazione consente la scissione selettiva dei legami solforici nelle gomme vulcanizzate, mentre il recupero comporta la scissione combinata dei legami e la degradazione della catena principale. Tuttavia, a causa della loro somiglianza, entrambi i termini sono attualmente usati in modo intercambiabile in molti articoli e brevetti. Studi recenti indicano che le scarse proprietà meccaniche di vulcanizzati con gomma macinata sono dovute a due fattori.
Il primo è lo scarso legame interfacciale causato dalla limitata profondità di penetrazione e dal contatto molecolare delle catene polimeriche nella gom-
GTR source, particle size and surface area on the toughness of LLDP/GTR blends, show that GTR with smaller particle size and higher surface area improve impact strength. This result is also related to the oxidation of GTR during milling, which resulted in a more developed and higher surface area.
I n the case of HDPE/GTR blends, the use of GTR particles with higher specific surface area leads to a more homogeneous morphology, due to the uniform dispersion of GTR in the HDPE matrix, resulting in reduced voids, defects and cracks thanks to better physical/interfacial matrix-filler interactions, with lower melt index and higher tensile properties than blends with larger GTR particles.
A s regards the oxidation in HDPE blends, the use of sulfuric acid leads to a rough and more developed surface of GTR, which is thus more suitable for mechanical adhesion with the HDPE matrix and for achieving a better reinforcing effect, but with-
GreenRUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA PFU/ELT 50
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GreenRUBBER
ma di scarto e nella gomma vergine. Questo problema può essere risolto con una devulcanizzazione superficiale della gomma macinata, che migliora il contatto molecolare tra la gomma recuperata e la gomma vergine e di conseguenza aumenta l'energia di adesione al livello dell'energia di coesione. Il secondo fattore è il contrasto del modulo interfacciale che provoca la concentrazione dello sforzo all'interfaccia, che è correlato alla diffusione e alla migrazione degli agenti di vulcanizzazione dalla gomma vergine alle particelle di gomma macinate e di conseguenza sovravulcanizzano le particelle di gomma macinate e sottovulcanizzano la gomma vergine.
Inoltre, si può osservare anche la migrazione del nerofumo nella matrice polimerica, correlata al recupero/devulcanizzazione della GTR. Ciò è dovuto alla maggiore mobilità delle catene polimeriche, facilitata dalla degradazione di una rete tridimensionale presente nella GTR. Il fenomeno della migrazione di composti fra GTR recuperata/devulcanizzata e matrice polimerica è schematicamente mostrato nella Figura 3. Questo fenomeno dovrebbe essere preso in considerazione durante la preparazione di miscele polimero/GTR, soprattutto nei casi in cui sono previste reazioni chimiche tra GTR e matrice polimerica.
MISCELAZIONE REATTIVA
La vulcanizzazione dinamica è un interessante metodo per la preparazione di un gruppo speciale di elastomeri termoplastici chiamati vulcanizzati termoplastici, che sono materiali usati comunemente nei settori automotive, elettronica e delle costruzioni. Essa coinvolge la reticolazione di una fase gomma mentre viene miscelata con un termoplastico ad alte temperature, processo che consente la vulcanizzazione completa della fase gomma sotto forza di taglio dinamica, mantenendo allo stesso tempo la termoplasticità della miscela. La vulcanizzazione dinamica è anche un promettente approccio al miglioramento delle interazioni interfacciali e forma una morfologia di tipo co-continuo fra la matrice polimerica termoplastica e la gomma di scarto per ottenere le pro -
out improving the system compatibility. The good results of many studies in this regard have led to the use of acid-treated GTR as a reinforcing filler in thermoplastic vulcanizates and SBR composites.
GTR DEVULCANIZATION/ RECLAIMING
A n interesting approach to improve poor compatibility and limited interfacial adhesion in polymer/GTR systems is suitable devulcanization or reclaiming of GTR. In both processes the crosslinked rubber is treated thermally, mechanically, chemically and/or biologically, which improves the flowability and processability of the obtained products, the so called reclaimed or devulcanized rubbers. Devulcanization enables the selective scission of sulphide bonds in vulcanized rubber, while reclaiming involves combined scission of bonds and main chain degradation. However, because of their similarity, both terms are currently used interchangeably in many articles and patents.
R ecent studies indicate that the poor mechanical properties of vulcanizates with ground rubber are due to two factors. The first is the poor interfacial bonding caused by the limited penetration depth and molecular contact
of the polymer chains in the waste rubber and the vergin rubber. This issue can be solved by a surface devulcanization of the ground rubber, which improves the molecular contact between the reclaimed rubber and the vergin rubber and consequently increases the adhesion energy to the cohesion energy level. The second factor is interfacial modulus contrast, that causes stress concentration at the interface, which is related to the diffusion and migration of curatives from vergin rubber to ground rubber particles and consequently overcure the ground rubber particles and undercure the vergin rubber.
In addition, migration of carbon black into the polymer matrix, related to the reclaiming/devulcanization of GTR, can also be observed. This is due to the increased mobility of the polymer chains, facilitated by the degradation of a three-dimensional network present in the GTR. The phenomenon of migration of compounds between reclaimed/devulcanized GTR and polymer matrix is schematically shown in Fig. 3. This phenomenon should be taken into consideration during the preparation of polymer/GTR blends, especially in cases where chemical reactions between GTR and polymer matrix are expected.
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
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prietà meccaniche desiderate.
N ella preparazione di elastomeri termoplastici, basati su miscele termoplastico/GTR in cui si utilizza GTR recuperata/devulcanizzata e/o una fase aggiuntiva di gomma vergine, il principale problema tecnologico consiste nel trovare la giusta correlazione fra le condizioni di miscelazione e l’efficacia del sistema di reticolazione usato: lo scopo è quello di ottenere il desiderato livello di dispersione della gomma vulcanizzata nella matrice termoplastica senza degradare sensibilmente proprietà di lavorazione e fluidità della matrice termoplastica.
Un’altra soluzione interessante per migliorare la scarsa compatibilità dei sistemi polimero termoplastico/GTR è la miscelazione reattiva in presenza di anidride maleica o di polimeri con anidride maleica aggraffata, la cui applicazione è un metodo semplice e molto efficace per la compatibilizzazione dei sistemi miscelati per fusione. Il meccanismo della reazione chimica fra il polimero maleinizzato e i gruppi idrossilici della GTR è illustrato nella Figura 4, che mostra come, durante la miscelazione reattiva, i gruppi idrossilici reagiscono con i gruppi dell’anidride maleica con la formazione di nuovi legami covalenti fra GTR e polimero maleinizzato.
ALTRI METODI
L'innesto e la polimerizzazione in situ di polimeri sulla superficie di GTR sono metodi interessanti per migliorare la compatibilità dei sistemi polimero/ GTR, ma finora sono stati fatti solo pochi tentativi in questo campo. Si può ricorrere all'uso della polimerizzazione radicalica a trasferimento atomico (ATRP) per la polimerizzazione ad innesto di monomeri stirene e (meta) acrilici sulla superficie di particelle GTR. Tuttavia, va sottolineato che la funzionalizzazione del GTR con questo metodo è un processo a più fasi. Attualmente questa strategia multifase non può essere considerata come un metodo molto efficace per la funzionalizzazione della GTR, anche se la situazione potrebbe cambiare con l'ulteriore sviluppo delle tecnologie di estrusione reattiva nella sintesi organica.
Un'interessante alternativa è l'incapsulamento del GTR mediante termoplastici o elastomeri termoplastici, metodo privo di solventi che non richiede un'ulteriore purificazione o lavaggio dei prodotti ottenuti, mentre l'intera procedura richiede di solito meno di pochi minuti. I dati della letteratura indicano che l'applicazione di quantità relativamente piccole di polimeri termoplastici durante la devulcanizzazione della gomma migliora la lavorabilità e/o le proprietà prestazionali dei prodotti ottenuti. Inoltre, l'incapsulamento del GTR da parte di materiali termoplastici può limitare l'emissione di composti organici volatili e consentire anche un ulteriore riciclaggio mediante processi multipli, senza il deterioramento delle proprietà prestazionali fino a tre cicli. Considerando le strategie per il miglioramento delle interazioni interfacciali e dell'adesione in miscele polimeriche e compositi immiscibili, si può menzionare anche l'effetto compatibilizzante delle macro-cariche, delle nano-cariche e dei sistemi di carica ibridi.
Un'altra possibilità per migliorare l'adesione interfacciale e la compatibilità delle miscele termoplastiche/GTR è la loro irradiazione diretta utilizzando un fascio di elettroni o, in alternativa, si può considerare anche l'utilizzo di una radiazione gamma. In entrambi i casi si verifica una co-reticolazione e una formazione di legami covalenti tra le fasi termoplastiche e la GTR e di solito si osserva un miglioramento delle proprietà meccaniche.
PROSPETTIVE FUTURE
La mescolazione per fusione è uno dei metodi di lavorazione chiave per la produzione di compositi termoplastici su scala industriale e un buon approccio per lo sviluppo sostenibile del riciclo della gomma da PFU, che ben si adatta al modello di economia circolare. Considerando gli aspetti economici e ambientali, la domanda di produzione di compositi termoplastici ed elastomeri termoplastici altamente caricati con GTR o GTR riciclata continuerà a crescere nel prossimo futuro. In particolare, i materiali termoplastici a base GTR hanno un enorme potenziale per esse -
REACTIVE BLENDING
D ynamic vulcanization is an interesting method for preparing a special group of thermoplastic elastomers called thermoplastic vulcanizates, which are materials commonly used in automotive, electronics and construction industry. It involves the crosslinking of a rubber phase while it is mixed with a thermoplastic at high temperatures, a process that allows complete vulcanization of the rubber phase under dynamic shear force, while maintaining the thermoplasticity of the blend. Dynamic curing is also a promising approach to enhance interfacial interactions and forms a co-continuous morphology between the thermoplastic polymer matrix and the waste rubber to achieve the desired mechanical properties.
In the preparation of thermoplastic elastomers, based on thermoplastic/GTR blends in which reclaimed/ devulcanized GTR and/or an additional vergin rubber phase is used, the main technological problem is to find the right correlation between the blending conditions and the effectiveness of the crosslinking system used: the aim is to achieve the desired level of dispersion of the vulcanized rubber in the thermoplastic matrix without significantly degrading processing properties and flowability of the thermoplastic matrix. A nother interesting solution to improve the poor compatibility of thermoplastic/GTR systems is reactive blending in the presence of maleic anhydride or maleic anhydride grafted polymers, the application of which is a simple and very effective method for the compatibilization of melt-blended polymer/GTR systems. The mechanism of the chemical reaction between maleinized polymer and hydroxyl groups of GTR is illustrated in Fig. 4, which shows how, during reactive blending, the hydroxyl groups
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re utilizzati come prodotti industriali ad alto valore aggiunto, per la modifica di asfalti e pavimentazioni stradali, come componenti per tecnologie di stampa 3D o compositi per la schermatura da interferenze elettromagnetiche. Tuttavia, un contenuto più elevato di gomma di scarto nelle matrici polimeriche di solito ne deteriora le proprietà di lavorazione e/o le prestazioni, a causa della debole compatibilità e della limitata adesione interfacciale fra le particelle di gomma reticolata e la matrice polimerica. Per questo motivo lo sviluppo di strategie di compatibilizzazione già esistenti e la ricerca di nuovi e più efficaci metodi sono essenziali, senza però dimenticare la riciclabilità dei sistemi ottenuti e l’adeguata conservazione delle proprietà meccaniche dopo molteplici rilavorazioni, che dovrebbe essere completamente verificata prima dell’utilizzo commerciale.
Questo articolo è una rielaborazione del testo originale, pubblicato in inglese da Elsevier Advanced Industrial and Engineering Polymer Research 2023.08.001, col titolo “Strategies for compatibilization of polymer/waste tire rubber systems prepared via melt-blending” e firmato da Krzysztof Formela, Department of Polymer Technology, Faculty of Chemistry, and Advanced Materials Center, Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland. u
react with maleic anhydride groups with the formation of new covalent bonds between GTR and maleinized polymer.
OTHER METHODS
G rafting and in situ polymerization on the surface of GTR are interesting methods to improve the compatibility of polymer/GTR systems, but so far only a few attempts have been made in this field.
I t is possible to resort to the use of atomic transfer radical polymerization (ATRP) for the graft polymerization of styrene and (meta)acrylic monomers on the surface of GTR particles. However, it should be pointed out that GTR functionalization by this method is a multi-step process. Currently, this multi-step strategy cannot be considered a very efficient method for GTR functionalization, although the situation may change with further development of reactive extrusion technologies in organic synthesis.
A n interesting alternative is the encapsulation of GTR with thermoplastics or thermoplastic elastomers, a solvent-free method that does not require additional purification or washing of the obtained products, while the entire procedure usually takes less than a few minutes. Literature data indicate that the application of relatively small amounts of thermoplastic polymers during rubber devulcanization improves the processability and/ or the performance properties of the resulting products. In addition, encapsulation of GTR by thermoplastics can limit the emission of volatile organic compounds and also allows further recycling by multiple processing without the deterioration of performance properties up to three cycles. Considering the strategies to improve interfacial interactions and adhesion in immiscible polymer blends and composites, the compatibilizing effect of macro-fillers, nano-fillers and hybrid filler systems can also be mentioned.
A nother possibility to improve interfacial adhesion and compatibility of thermoplastic/GTR blends is their
direct irradiation using an electron beam or, alternatively, the use of gamma radiation can also be considered.
FUTURE PROSPECTS
M elt-blending is one of the key processing methods for industrial-scale production of thermoplastic composites and a good approach for the sustainable development of ELT rubber recycling, which fits well with the circular economy model. Considering the economic and environmental aspects, the demand for production of thermoplastic composites and thermoplastic elastomers, highly filled with GTR or recycled GTR, will continue to grow in the near future.
I n particular, GTR-based thermoplastic materials have huge potential to be used as high value-added industrial products, such as asphalt and road pavement modifiers, components for 3D printing technologies or composites for electromagnetic interference shielding. However, higher content of waste rubber in polymeric matrices usually deteriorates their processing properties and/or performance due to weak compatibility and limited interfacial adhesion between the crosslinked rubber particles and the polymeric matrix. For this reason, the development of existing compatibilization strategies and the search of more effective methods are essential, but not forgetting the recyclability of the resulting systems and the adequate retention of mechanical properties after multiple reprocessing, which should be fully investigated before commercial use.
This article is a reworking of the original text, originally published in English by Elsevier Advanced Industrial and Engineering Polymer Research 2023.08.001, with the title “Strategies for compatibilization of polymer/waste tire rubber systems prepared via melt-blending” and signed by Krzysztof Formela, Department of Polymer Technology, Faculty of Chemistry, and Advanced Materials Center, Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland. u
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Le motivazioni alla base del nuovo regolamento sulla deforestazione
Analizziamo le motivazioni che hanno indotto il legislatore ad occuparsi di tematiche geograficamente lontane e che apparentemente potrebbero avere impatti limitati sul continente europeo.
La nuova normativa contro la deforestazione è stata presentata ed analizzata in più occasioni da L’Industria della Gomma (vedi per esempio l’articolo a pag. 58 del numero 715). I n questo contesto vogliamo approfondire le motivazioni che hanno indotto il legislatore ad occuparsi di tematiche geograficamente lontane e che apparentemente potrebbero avere impatti limitati sul continente europeo.
IL RUOLO DELLE FORESTE
Le foreste sono fonte di numerosi benefici ambientali, economici e sociali, tra cui la produzione di legno e di prodotti forestali non legnosi e l’offerta di servizi ambientali essenziali per l’umanità, poiché ospitano la maggior parte della biodiversità terrestre del pianeta. Conservano funzioni ecosistemiche, contribuiscono a proteggere il sistema climatico, offrono aria pulita e svolgono un ruolo fondamentale per la depurazione dell’acqua e del suolo e per
la ritenzione idrica e la ricarica della falda. Le grandi aree forestali fungono da sorgenti di umidità e contribuiscono a prevenire la desertificazione delle regioni continentali. In aggiunta, le foreste danno sostentamento e reddito a circa un terzo della popolazione mondiale e la loro distruzione ha conseguenze drammatiche sui mezzi di sostentamento delle persone più vulnerabili, compresi i popoli indigeni e le comunità locali che dipendono fortemente dagli ecosistemi forestali. Per
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di A.L. Spelta
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di più, la deforestazione e il degrado forestale riducono gli indispensabili serbatoi di assorbimento del carbonio, in primis la CO2. La deforestazione e il degrado forestale aumentano, inoltre, la probabilità di contatto tra gli animali selvatici, gli animali d’allevamento e gli esseri umani, accrescendo così il rischio di diffusione di nuove malattie e il rischio di nuove epidemie e pandemie.
LA DEFORESTAZIONE INCALZANTE
L a deforestazione e il degrado forestale incalzano a un ritmo allarmante. Secondo le stime dell’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura (FAO), tra il 1990 e il 2020 sono scomparsi 420 milioni di ettari di foreste, ossia circa il 10% del totale delle foreste che restano
by A.L. Spelta
The motivations behind the new regulation on deforestation
In this article we’re going to analyze the motivations that have led the legislator to address issues that are geographically distant and that apparently could have limited impacts on the European continent.
The new legislation against deforestation has been presented and analyzed on multiple occasions by L’Industria della Gomma (see, for example, the article on page 58 of issue 715).
I n this context, we want to delve into the motivations that have prompted the legislator to address issues that are geographically distant and that apparently could have limited impacts on the European continent.
THE ROLE OF FORESTS
Forests provide a broad variety of environmental, economic, and social benefits, including timber and non-wood forest products, and environmental services essential for humankind, as they harbour most of the Earth’s terrestrial biodiversity. They maintain ecosystem functions, contribute to protecting the climate system, provide clean air, and play a fundamental role in water and soil purification, water retention, and recharge. Large
forested areas act as moisture sources and help prevent desertification of continental regions. Additionally, forests provide subsistence and income to approximately one-third of the world's population, and their destruction has dramatic consequences on the livelihoods of the most vulnerable people, including indigenous peoples and local communities who heavily depend on forest ecosystems. Furthermore, deforestation and forest degradation reduce the essential carbon absorption
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sul pianeta, equivalente a una superficie più estesa di quella dell’Unione europea.
L a deforestazione e il degrado forestale, a loro volta, concorrono notevolmente al riscaldamento globale e alla perdita di biodiversità, due delle maggiori sfide ambientali della nostra epoca. Eppure, ogni anno il mondo continua a perdere 10 milioni di ettari di foreste. Le foreste sono fortemente colpite anche dai cambiamenti clima -
reservoirs, primarily CO2. Deforestation and forest degradation also increase the likelihood of contact between wild animals, farmed animals and humans, thereby increasing the risk of spreading new diseases and the risks of new epidemics and pandemics.
RAPIDLY ESCALATING DEFORESTATION
D eforestation and forest degradation are accelerating at an alarming rate.
tici e nei prossimi decenni sarà necessario far fronte a numerose sfide per garantirne l’adattabilità e la resilienza.
IL PESO DELL’UNIONE EUROPEA
I consumi dell’Unione Europea sono un fattore importante di deforestazione e degrado forestale su scala mondiale. Stando alla valutazione d’impatto del presente regolamento, in assenza di un adeguato intervento normativo il consumo e la produzio -
According to estimates from the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), between 1990 and 2020, 420 million hectares of forests disappeared, which is approximately 10% of the total remaining forests on the planet, equivalent to an area larger than that of the European Union. Deforestation and forest degradation, in turn, significantly contribute to global warming and biodiversity loss, two of the major environmental challeng-
ne nell’Unione delle sei materie prime (bovini, cacao, caffè, palma da olio, soia e legno) farebbero salire da soli la deforestazione a circa 248.000 ettari all’anno entro il 2030.
Per quanto riguarda la situazione delle foreste nell’Unione, dalla relazione 2020 sul tema risulta che tra il 1990 e il 2020 la superficie forestale in Europa è aumentata del 9%, il carbonio stoccato nella biomassa è cresciuto del 50% e l’offerta di legname del
es of our time. Yet, the world continues to lose 10 million hectares of forests every year. Forests are also heavily impacted by climate change, and in the coming decades, numerous challenges will need to be addressed to ensure their adaptability and resilience.
THE IMPACT OF THE EUROPEAN UNION
T he consumption patterns of the European Union play a significant role in
Foto di Andrii Chagovets da iStock / Photo by Andrii Chagovets from iStock. EUDR
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TAKING CARE. THE MOST IMPORTANT PART OF OUR JOB.
Care and attention for Health, Safety and Environment are more than an attitude for us. They’re key elements of Interbusiness Group’s mission and our way in the production and distribution of INTERCURE®, our niche selection of curing agents and accelerators for special elastomers. Our commitment: we work today, taking care of tomorrow.
INTERBUSINESSGROUP.COM INTERBUSINESS S.R.L. IB CHEM S.R.L. INTERBUSINESS U.S.A., INC.
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40%. Le foreste primarie e quelle rinnovate naturalmente sono a rischio, tra l’altro, a causa di una gestione intensiva, e la loro biodiversità e le loro caratteristiche strutturali uniche sono in pericolo. Inoltre, l’Agenzia europea dell’ambiente ha osservato che meno del 5% delle aree forestali europee è ormai considerato indisturbato o naturale, mentre il 10% delle aree forestali europee è stato classificato come a gestione intensiva. Gli ecosistemi forestali devono far fronte alle molteplici pressioni causate dai cambiamenti climatici, che spaziano dai fenomeni meteorologici estremi agli organismi nocivi, e alle attività antropiche che hanno un’incidenza negativa sugli ecosistemi e sugli habitat. In particolare, le foreste di età uniforme a gestione intensiva attraverso il taglio a raso e la rimozione del legno morto possono avere gravi ripercussioni su interi habitat.
L’espansione agricola è responsabile di quasi il 90% della deforestazione nel mondo: più di metà delle foreste è distrutta per convertirne le superfici in terreni coltivabili e il 40% per far posto all’allevamento a pascolo.
Tra il 1990 e il 2008 l’Unione ha importato e consumato un terzo dei prodotti agricoli scambiati a livello mondiale e associati alla deforestazione. Il consumo dell’Unione in tale periodo è stato all’origine del 10% della deforestazione mondiale associata alla produzione di beni o alla prestazione di servizi. Anche se la percentuale è in calo, i consumi dell’Unione Europea sono responsabili di una quota sproporzionata di deforestazione.
L’Unione Europea dovrebbe quindi adottare misure per ridurre al minimo la deforestazione e il degrado forestale nel mondo causati dal consumo di determinate materie prime e determinati prodotti, cercando di ridurre il proprio contributo alle emissioni di gas a effetto serra e alla perdita di biodiversità a livello mondiale, nonché di promuovere modelli di produzione e consumo sostenibili nel proprio interno e nel mondo. Per ottenere il massimo risultato, la politica dell’Unione Europea dovrebbe puntare a influenzare il mercato globale,
global deforestation and forest degradation. According to the impact assessment of this regulation, without adequate regulatory intervention, consumption and production within the Union of the six key commodities (beef, cocoa, coffee, palm oil, soy, and timber) alone would drive deforestation to approximately 248,000 hectares per year by 2030.
R egarding the situation of forests within the Union, the 2020 report on the topic reveals that between 1990 and 2020, forest cover in Europe increased by 9%, biomass carbon storage grew by 50%, and timber supply by 40%. However, primary and naturally regenerated forests are at risk, partly due to intensive management practices, endangering their unique biodiversity and structural characteristics. Additionally, the European Environment Agency has noted that less than 5% of European forest areas are now considered undisturbed or natural, while 10% of European forest areas are classified as intensively managed. Forest ecosystems face multiple pressures from climate change, ranging from extreme weather events to pests, and from human activities that negatively impact ecosystems and habitats. In particular, intensively managed uniform-age forests, through clear-cutting and removal of deadwood, can have severe repercussions on entire habitats.
Agricultural expansion accounts for almost 90% of deforestation globally: more than half of forests are cleared to convert land into arable fields, and 40% to accommodate grazing livestock.
B etween 1990 and 2008, the Union imported and consumed one-third of globally traded agricultural products associated with deforestation. Union consumption during this period contributed to 10% of global deforestation associated with the production of goods or services. Although the percentage is decreasing, European Union consumption disproportionately contributes to deforestation. Therefore, the European Union
should adopt measures to minimize global deforestation and forest degradation caused by the consumption of certain commodities and products, aiming to reduce its contribution to global greenhouse gas emissions and biodiversity loss, and to promote sustainable production and consumption models both domestically and internationally. To achieve the greatest impact, EU policy should aim to influence the global market, not just EU supply chains. Partnerships and effective international cooperation, including free trade agreements, with producer and consumer countries are essential in this regard.
THE LEGISLATIVE FRAMEWORK
T he current legislative framework in the European Union focuses on combating illegal logging and associated trade but does not directly address deforestation (see EU Regulation No. 995/2010 of the European Parliament and of the Council and Council Regulation No. 2173/2005). Both regulations were evaluated in a Fitness Check, which have determined that they have not been sufficiently effective. It has been understood that focusing solely on the legality of timber was not enough to achieve the set objectives.
Available reports confirm that a considerable portion of ongoing deforestation is legal according to the prevailing norms in the producing countries. A report by the Forest Policy Trade and Finance Initiative published in May 2021 estimates that between 2013 and 2019, around 30 % of deforestation destined to commercial agriculture in tropical countries was legal. Available data tend to focus on countries with weak governance: the overall percentage of illegal deforestation may be lower, but already provide clear data signalling that leaving out deforestation that is legal in the country of production undermines the effectiveness of policy measures. This regulation should apply to commodities whose consumption in the Union is most relevant in terms of driv-
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non solo le catene di approvvigionamento dell’Unione Europea. Al riguardo sono fondamentali i partenariati e una cooperazione internazionale efficace, compresi gli accordi di libero scambio, con i paesi produttori e consumatori.
IL QUADRO LEGISLATIVO
I l quadro legislativo vigente nell’Unione Europea verte sulla lotta al disboscamento illegale e al commercio a esso associato e non affronta direttamente la deforestazione (cfr. regolamento UE n. 995/2010 del Parlamento europeo e del Consiglio e regolamento CE n. 2173/2005 del Consiglio). Entrambi i regolamenti sono stati oggetto di un controllo dell’adeguatezza che ha stabilito che non sono stati sufficientemente efficaci per cui si è capito che non basta concentrarsi esclusivamente sulla legalità del legname per conseguire gli obiettivi fissati.
I dati disponibili confermano che una quota considerevole della deforestazione in atto è legale secondo le norme vigenti nei paesi di produzione. Una relazione dell’Iniziativa per il commercio e la finanza della politica forestale pubblicata nel maggio 2021 stima a circa il 30% la deforestazione legale destinata all’agricoltura commerciale nei paesi tropicali tra il 2013 e il 2019. I dati disponibili tendono a concentrarsi sui paesi con una governance debole: la percentuale globale di deforestazione illegale potrebbe essere inferiore, ma risulta in modo chiaro che, se non si tiene conto della deforestazione legale nel paese di produzione, l’efficacia delle misure politiche è compromessa. Tale regolamento dovrebbe applicarsi alle materie prime il cui consumo nell’Unione è il più rilevante in termini di cause della deforestazione e del degrado forestale a livello mondiale e per le quali un intervento strategico dell’Unione potrebbe apportare i benefici più importanti per valore unitario di scambio. Nello studio a sostegno della valutazione d’impatto del presente regolamento ci si è basati sulla letteratura scientifica pertinente, in particolare le fonti primarie
che stimano l’impatto del consumo dell’Unione sulla deforestazione globale e ne collegano l’impronta ambientale a materie prime specifiche, passando poi a controlli incrociati tramite ampie consultazioni con i portatori di interessi. Da tale processo è risultato un primo elenco di otto materie prime. Il legno è stato incluso direttamente nell’ambito di applicazione in quanto già contemplato dal regolamento UE n. 995/2010. Stando a un recente documento di ricerca, sette delle otto materie prime che vi sono analizzate costituiscono la quota più alta di deforestazione imputabile all’Unione: palma da olio (34,0%), soia (32,8%), legno (8,6%), cacao (7,5%), caffè (7,0%), bovini (5,0%) e gomma (3,4%).
IL RUOLO DEI POPOLI INDIGENI
Nell’approvvigionamento dei prodotti è opportuno compiere sforzi ragionevoli per garantire che ai produttori, in particolare ai piccoli proprietari terrieri, sia corrisposto un prezzo equo, in modo da consentire un reddito di sussistenza e rispondere in modo ef -
ing global deforestation and forest degradation, and for which strategic intervention by the Union could bring the most significant benefits per unit value of trade. In the study supporting the impact assessment of this regulation, we relied on relevant scientific literature, particularly primary sources estimating the impact of Union consumption on global deforestation and linking its environmental footprint to specific commodities, followed by crosschecks through extensive consultations with stakeholders. This process resulted in an initial list of eight commodities.
Wood was included directly within the scope as it is already covered by EU Regulation No. 995/2010. According to a recent research paper, seven of the eight commodities analyzed therein constitute the highest share of deforestation attributable to the Union: palm oil (34.0%), soy (32.8%), wood (8.6%), cocoa (7.5%), coffee (7.0%), cattle (5.0%), and rubber (3.4%).
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ficace alla povertà quale causa principale della deforestazione.
I l rispetto dei diritti dei popoli indigeni per quanto rig uarda le foreste e del principio del consenso libero, previo e informato, anche rispetto a quanto stabilito nella dichiarazione delle Nazioni Unite sui diritti dei popoli indigeni, contribuisce a proteggere la biodiversità, ad attenuare i cambiamenti climatici e a rispondere alle relative preoccupazioni di interesse pubblico. I popoli indigeni possiedono conoscenze tradizionali di valore ecologico e medico e molto spesso offrono un modello di uso sostenibile delle risorse forestali. Inoltre, alcuni studi suggeriscono che i popoli indigeni che abitano le foreste svolgono un duplice ruolo nella lotta ai cambiamenti climatici: in primo luogo, di norma resistono all’occupazione e alla deforestazione delle terre che abitano da generazioni e, in secondo luogo, alcune comunità indigene si considerano responsabili della protezione delle foreste al fine di attenuare i cambiamenti climatici.
IL REGOLAMENTO EUDR
Fatta questa lunga premessa la Comunità Europea fa divieto di immettere sul mercato le materie prime e i prodotti interessati che non soddisfino tutte le condizioni seguenti: a ) sono a deforestazione zero; b ) sono stati prodotti nel rispetto della legislazione pertinente del paese di produzione; e c ) sono oggetto di una dichiarazione di dovuta diligenza.
I l regolamento (UE) 2023/1115 del Parlamento europeo e del Consiglio (del 31 maggio 2023) specifica che Le materie prime interessate sono: bovini, cacao, caffè, palma da olio, gomma, soia e legno.
I prodotti interessati, limitatamente alla gomma sono:
- 4001 G omma naturale, balata, guttaperca, guayule, chicle e gomme naturali analoghe, in forme primarie o in lastre, fogli o nastri;
- e x 4005 Gomma mescolata, non vulcanizzata, in forme primarie o in lastre, fogli o nastri;
- e x 4006 Gomma non vulcanizza -
THE ROLE OF INDIGENOUS PEOPLES
In procuring products, reasonable efforts should be made to ensure that producers, especially small landowners, receive a fair price, enabling a subsistence income and effectively addressing poverty as a primary cause of deforestation.
R especting the rights of indigenous peoples regarding forests and adhering to the principle of free, prior, and informed consent (FPIC), as established in the United Nations Declaration on the Rights of Indigenous Peoples, contributes to protecting biodiversity, mitigating climate change, and addressing the related public interest concerns. Indigenous peoples possess valuable traditional knowledge of ecological and medicinal significance and often provide a model of sustainable use of forest resources. Furthermore, some studies suggest that indigenous peoples living in forests play a dual role in climate change mitigation: firstly, they typically resist the occupation and deforestation of the lands they have inhabited
for generations, and secondly, some indigenous communities consider themselves responsible for forest protection to mitigate climate change.
EUDR REGULATION
With this lengthy preamble, the European Community prohibits the placement on the market of raw materials and products concerned that do not meet all the following conditions:
a) are deforestation-free;
b) have been produced in compliance with the relevant legislation of the producing country; and
c ) are subject to a due diligence declaration.
Regulation (EU) 2023/1115 of the European Parliament and of the Council (dated 31 May 2023) specifies that the affected raw materials are: beef, cocoa, coffee, palm oil, rubber, soy, and timber. The affected products, limited to rubber, are as follows:
- 4001 N atural rubber, balata, gutta-percha, guayule, chicle, and similar natural gums, in primary forms or in plates, sheets, or strips;
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2024 se vuoi acquistare la tua copia scrivi a: annuario.gomma@edifis.it
L'ANNUARIO
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ta, in altre forme (per esempio: bacchette, tubi, profilati) e in altri oggetti (per esempio: dischi, rondelle);
- e x 4007 Fili e corde di gomma vulcanizzata;
- e x 4008 Lastre, fogli, nastri, bacchette e profilati, di gomma vulcanizzata non indurita;
- e x 4010 Nastri trasportatori e cinghie di trasmissione, di gomma vulcanizzata;
- e x 4011 Pneumatici nuovi, di gomma;
- e x 4012 Pneumatici rigenerati o usati, di gomma; gomme piene o semipiene, battistrada per pneumatici e protettori («flaps»), di gomma;
- e x 4013 Camere d’aria, di gomma;
- e x 4015 Indumenti e accessori di abbigliamento (compresi i guanti, mezzoguanti e muffole), di gomma vulcanizzata non indurita, per qualsiasi uso;
- e x 4016 Altri l avorati di gomma vulcanizzata non indurita, non nominati altrove nel capitolo 40;
- e x 4017 Gomma indurita (per esempio: ebanite) in qualsiasi forma, com -
- e x 4005 Rubber, unvulcanized, compounded, in primar y forms or in plates, sheets, or strips;
- ex 4006 Rubber, unvulcanized, in other forms (e.g., rods, tubes, profiles) and in other articles (e.g., discs, washers);
- e x 4007 Vulcanized rubber thread and cord;
- e x 4008 Plates, sheets, strips, rods, and profile shapes, of unhardened vulcanized rubber;
- e x 4010 Conveyor or transmission belts or belting, of vulcanized rubber;
- e x 4011 New pneumatic tires, of rubber;
- ex 4012 Retreaded or used pneumatic tires, of rubber; solid or cushion tires, tire treads, and tire flaps, of rubber;
- e x 4013 Inner tubes, of rubber;
- e x 4015 Articles of apparel and clothing accessories (including gloves, mittens, and mitts), of vulcanized rubber, for any use;
- e x 4016 Other articles of vulcanized rubber, not elsewhere specified or included in Chapter 40;
presi cascami e avanzi; l avorati di gomma indurita.
L o stesso regolamento sp ecifica anche il concetto di deforestazione, gli obblighi spettanti all’operatore o al commerciante, cosa vada intesa per dovuta diligenza, quali siano gli Obblighi di informazione, la Valutazione del rischio, l’Attenuazione del rischio, la Definizione e mantenimento dei sistemi di dovuta diligenza, comunicazione e tenuta dei registri, la Dovuta diligenza semplificata.
I l regolamento stabilisce anche gli obblighi dello stato membro e delle sue autorità competente, definendo: autorità competenti; assistenza tecnica, orientamenti e scambio di informazioni; obbligo di effettuare controlli; prodotti interessati che richiedono un’azione immediata; controllo degli operatori e dei commercianti non PMI; controllo dei commercianti PMI; recupero dei costi da parte delle autorità competenti; cooperazione e scambio di informazioni; comunicazione; misure provvisorie; azioni correttive in caso di non conformità; sanzioni.
- e x 4017 Hard rubber (e.g., ebonite) in any form, including waste and scrap; articles of hard rubber.
T he same regulation also specifies the concept of deforestation, the obligations of operators or traders, the meaning of due diligence, information obligations, risk assessment, risk mitigation, establishment and maintenance of due diligence systems, communication and record-keeping, simplified due diligence.
The regulation also establishes the obligations of the Member State and its competent authorities, defining competent authorities, technical assistance, guidance and information exchange, obligation to carry out checks, affected products requiring immediate action, control of non-SME operators and traders, control of SME traders, cost recovery by competent authorities, cooperation and information exchange, communication, provisional measures, corrective actions in case of non-compliance, and sanctions.
I l Regolam ento istituisce un sistema a tre livelli per la valutazione dei paesi o di parti di paesi: a ) paesi «ad alto rischio»: paesi, o parti di paesi caratterizzati da un rischio elevato di produrre materie prime non conformi; b ) paesi «a basso rischio»: paesi, o parti di paesi, caratterizzati da sufficienti garanzie di produrre materie prime conformi; c ) paesi a «rischio standard»: paesi, o parti di paesi, che non rientrano nella categoria «ad alto rischio» né in quella «a basso rischio».
I l 29 giugno 2023 è assegnato a tutti i paesi un livello standard di rischio, con l’obiettivo di ri-assegnarli agli altri livelli ogniqualvolta sia necessario alla luce dei nuovi elementi di prova.
I l regolamento è entrato in vigore il ventesimo giorno successivo alla pubblicazione nella Gazzetta ufficiale dell’Unione europea (31/05/2023) con alcune eccezioni che si applicheranno a decorrere dal 30 dicembre 2024. u
The Regulation establishes a three-level system for assessing countries or parts of countries:
a ) "High-risk" countries: countries or parts of countries characterized by a high risk of producing non-compliant raw materials;
b ) "Low-risk" countries: countries or parts of countries characterized by sufficient guarantees to produce compliant raw materials;
c ) "Standard-risk" countries: countries or parts of countries that do not fall into the "high-risk" or "low-risk" categories.
O n 29 June 2023, all countries were assigned a standard risk level, with the goal of reassigning them to other levels whenever necessary in light of new evidence.
T he regulation entered into force on the twentieth day following its publication in the Official Journal of the European Union (31/0 5/2023), with some exceptions that will apply from 30 December 2024 onwards. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 64
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TRANSIZIONE 5.0:
Divieto di Greenwashing: pubblicata la nuova direttiva UE
Uno studio della Commissione europea, nel 2020, evidenziò come il 23% dei messaggi pubblicitari di prodotti e servizi pubblicizzati sul web contenesse almeno un claim potenzialmente fuorviante. La Direttiva (UE) 2024/825 del 28 febbraio 2024 punta i riflettori sulla responsabilizzazione dei consumatori nella transizione verde, mediante il miglioramento della tutela dalle pratiche sleali e dell’informazione.
Per sua natura, il marketing, inteso in senso ampio come promozione commerciale di beni e servizi, non può fare e meno di una certa dose di manipolazione delle informazioni offerte ai consumatori, per incoraggiarne la propensione all’acquisto e orientarne le scelte. Sui manuali di diritto si parla di “dolo buono”, mettendo l’accento, da un lato, sul so -
stanziale rispetto dei canoni di lealtà dell’attività di propaganda commerciale e dall’altro sulla generale capacità dei destinatari di discernere fra clamore pubblicitario e realtà fattuale. Questo non significa, come è noto, che tutte le pratiche commerciali siano lecite.
C on la locuzione pratiche commerciali sleali si indicano i comportamenti contrari agli obblighi imposti ai sog -
getti economici dalla diligenza professionale e idonei a condizionare, falsandole, le valutazioni su cui ogni consumatore fonda la propria volontà di acquistare un determinato prodotto invece di un altro.
IL GREENWASHING
Tali attività comprendono anche le tecniche di comunicazione e di marketing definite greenwashing , che
GreenRUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
di Alessandro Facchino ed Enzo Cardone*
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mirano a trarre un vantaggio sleale dalla crescente domanda di prodotti e servizi a basso impatto ambientale, accendendo i riflettori su azioni che, in realtà, non sono autentiche, ma vengono promosse al solo scopo di presentare il produttore/fornitore come soggetto attento alla salvaguardia del Pianeta, alla sostenibilità e all’equità.
I l neologismo greenwashing nasce come gioco di parole prodotto dalla fusione dell’aggettivo “green” (“verde”, nel senso di ecologico) e dal termine “whitewashing” (letteralmente “dare una mano di bianco”, inteso per metafora come “nascondere”, “ripulire”) e indica il fenomeno, non sempre lecito, nel quale imprese non certo
by Alessandro Facchino and Enzo Cardone*
Ban on Greenwashing: new EU directive published
A 2020 European Commission study highlighted that 23% of online advertisements for products and services contained at least one potentially misleading claim. Directive (EU) 2024/825 of February 28, 2024, focuses on empowering consumers in the green transition by enhancing protection against unfair practices and improving information.
By its nature, marketing, broadly understood as the commercial promotion of goods and services, cannot do without a certain degree of manipulation of the information offered to consumers, to encourage their propensity to purchase and guide their choices. Legal manuals speak of "good deceit," emphasizing, on the one hand, the substantial adherence to the principles of fairness in commercial propaganda activities, and on the other hand, the general ability of recipients to discern
between advertising hype and factual reality. This does not mean, as is well known, that all commercial practices are lawful.
T he term unfair commercial practices refers to behaviors contrary to the obligations imposed on economic entities by professional diligence and capable of distorting the assessments on which every consumer bases their willingness to purchase one product over another.
GREENWASHING
T hese activities include communica -
tion and marketing techniques known as greenwashing, which aim to unfairly exploit the growing demand for environmentally friendly products and services by highlighting actions that, in reality, are not genuine. These actions are promoted solely to present the producer/supplier as being concerned with protecting the planet, sustainability, and fairness.
T he neologism greenwashing is a play on words created by combining the adjective “green” (in the sense of ecological) with the term “whitewashing” (literally “covering up,” meaning
COMUNICAZIONE E AMBIENTE/COMMUNICATION AND ENVIRONMENT
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GreenRUBBER
virtuose o di non specchiata reputazione ambientalista “ripuliscono” il proprio brand attraverso azioni di propaganda o specifiche strategie di marketing finalizzate a esaltarne, in modo tutt’altro che trasparente, la pretesa attenzione ai temi ambientali.
N ell’Unione Europea le pratiche commerciali sleali sono disciplinate dalla direttiva 2005/29/CE, aggiornata con la direttiva 2019/2161, che si prefigge di contrastare sia quelle inganne -
to metaphorically “hide” or “clean up”). It refers to the phenomenon, not always lawful, where companies that are not particularly virtuous or have a less-than-stellar environmental reputation “clean up” their brand through propaganda or specific marketing strategies aimed at falsely enhancing their supposed attention to environmental issues.
I n the European Union, unfair com -
voli (articoli 6 e 7) sia quelle aggressive, caratterizzate dall’uso di coercizione e influenza indebita (articoli 8 e 9). Inoltre, l'allegato I della direttiva 2005/29/CE contiene un elenco di pratiche commerciali che sono vietate in ogni caso (la cosiddetta «black list»).
L a Direttiva 2005/29/CE ha rappresentato sino ad oggi il corpo normativo volto a contrastare il greenwashing prevedendo che: i) le dichiarazioni ecologiche devono essere presenta -
te in modo chiaro, specifico, accurato e inequivocabile, al fine di assicurare che i consumatori non siano indotti in errore; ii) i professionisti devono disporre di prove a sostegno delle loro dichiarazioni.
I n Italia, a livello nazionale, il Codice del Consumo tutela i consumatori dalle asserzioni ambientali e ingannevoli attraverso l’art. 20 (Divieto di pratiche commerciali scorrette), l’art. 21 (Azioni ed omissioni ingannevoli); l’art. 23 (Black List). Quest’ultimo, in
mercial practices are regulated by Directive 2005/29/EC, updated by Directive 2019/2161, which aims to combat both misleading practices (articles 6 and 7) and aggressive practices characterized by the use of coercion and undue influence (articles 8 and 9). Additionally, Annex I of Directive 2005/29/EC contains a list of commercial practices that are prohibited in all circumstances (the so-called “blacklist”).
D irective 2005/29/EC has thus far represented the regulatory framework aimed at combating greenwashing, stipulating that:
i ) Environmental claims must be presented clearly, specifically, accurately, and unequivocally to ensure that consumers are not misled;
ii) Professionals must have evidence to support their claims.
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L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 68
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COMUNICAZIONE E
particolare, considera sempre proibite: a) la falsa informazione da parte del professionista di essere firmatario di un codice di condotta, b) la falsa esibizione di un marchio di qualità o fiducia, c) la falsa affermazione che un codice di condotta abbia ricevuto l’approvazione di un organismo pubblico…).
I nfine, anche il Codice di Autodisciplina Pubblicitaria, all’art. 12 prevede che: “ la comunicazione commerciale che dichiari o evochi benefici di carattere ambientale o ecologico deve basarsi su dati veritieri, pertinenti e scientificamente verificabili. Tale comunicazione deve consentire di comprendere chiaramente a quale aspetto del prodotto o dell’attività pubblicizzata i benefici vantati si riferiscono ”.
LA NUOVA DIRETTIVA
N onostante l’attuale quadro di protezione dei consumatori dell’UE, le pratiche commerciali sleali continuano a dominare il rapporto tra imprese e clienti privati. Già nel 2020, uno studio della Commissione europea (Environmental claims in the EU – Inventory and reliability assessment ) evidenziò come il 23% dei messaggi pubblicitari di prodotti e servizi pubblicizzati sul web contenesse almeno un claim potenzialmente fuorviante. P er rispondere a un’esigenza di urgente aggiornamento normativo, il 6 marzo 2024 è stata pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale dell’Unione europea la Direttiva (UE) 2024/825 del 28 febbraio 2024, che punta i riflettori sulla responsabilizzazione dei consumatori nella transizione verde, mediante il miglioramento della tutela dalle pratiche sleali e dell’informazione.
L a Direttiva ha lo scopo di contribuire al corretto funzionamento del mercato interno, garantendo un livello elevato di protezione dei consumatori e dell’ambiente e agevolando i progressi nella transizione verde. In quest’ottica, è stato ritenuto essenziale che i consumatori possano prendere decisioni di acquisto informate, così da contribuire materialmente all’affermazione di modelli di consumo più sostenibili. Ciò im -
I n Italy, at the national level, the Consumer Code protects consumers from misleading environmental claims through Article 20 (Prohibition of unfair commercial practices), Article 21 (Misleading actions and omissions), and Article 23 (Blacklist). The latter, in particular, always prohibits:
a) The false information by the professional of being a signatory to a code of conduct;
b) The false display of a quality or trust mark;
c ) The false claim that a code of conduct has received the approval of a public body.
F inally, the Code of Advertising Self-Regulation, in Article 12, states that: “Commercial communication that claims or suggests environmental or ecological benefits must be based on truthful, relevant, and scientifically verifiable data. Such communication must clearly indicate to which aspect of the product or advertised activity the claimed benefits refer.”
THE NEW DIRECTIVE
D espite the current EU framework for consumer protection, unfair commercial practices continue to dominate the relationship between businesses and private customers. In 2020, a European Commission study (Environmental claims in the EU – Inventory and reliability assessment) highlighted that 23% of online advertisements for products and services contained at least one potentially misleading claim. To address the urgent need for regulatory updates, Directive (EU) 2024/825 of February 28, 2024, was published
in the Official Journal of the European Union on March 6, 2024. This directive focuses on empowering consumers in the green transition by enhancing protection against unfair practices and improving information.
T he directive aims to contribute to the proper functioning of the internal market by ensuring a high level of consumer and environmental protection and facilitating progress in the green transition. It is deemed essential that consumers can make informed purchasing decisions, thereby materially contributing to the promotion of more sustainable consumption patterns. This, in turn, means that economic operators must provide clear, relevant, and reliable information, taking responsibility for it. Therefore, specific rules have been introduced into the Union’s consumer protection legislation to combat unfair commercial practices that deceive consumers and prevent them from making sustainable consumption choices. This includes practices associated with the early obsolescence of goods, misleading environmental claims (greenwashing), information about the social characteristics of products and companies, or sustainability labels that are not transparent and credible. As clarified in the explanatory report of the directive, the new rules will enable national competent authorities to effectively address these practices.
PROHIBITED PRACTICES
The Directive (EU) 2024/825, in particular, amends Directive 2005/29/EC on unfair commercial practices and Di -
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AND ENVIRONMENT 71
AMBIENTE/COMMUNICATION
GreenRUBBER
plica, specularmente, che gli operatori economici devono fornire informazioni chiare, pertinenti e affidabili, assumendosene la responsabilità.
Così, nella normativa dell’Unione in materia di tutela dei consumatori sono state introdotte specifiche norme di contrasto delle pratiche commerciali sleali idonee a ingannare i consumatori e tendenti a impedire loro di compiere scelte di consumo sostenibili.
Parliamo, ad esempio, delle pratiche associate all’obsolescenza precoce dei beni, delle asserzioni ambientali ingannevoli ( greenwashing ), delle informazioni sulle caratteristiche sociali di prodotti e imprese o di marchi di sostenibilità non trasparenti e non credibili.
Come chiarito dalla relazione illustrativa della Direttiva, le nuove norme consentiranno agli organi nazionali competenti di far fronte efficacemente a tali pratiche.
rective 2011/83/EU on consumer rights.
R egarding Directive 2005/29/EC, the list of prohibited commercial practices considered unfair is expanded to include a series of marketing strategies such as:
i
) Displaying sustainability labels that are not based on a certification system or have not been established by public authorities;
i i) Using generic environmental claims: expressions like "environmentally friendly," "eco-friendly," "green," "nature-friendly," "ecological," "climate-friendly," "environmentally sustainable," and "biodegradable" are only lawful if the operator demonstrates that the claimed environmental performance is actually met;
iii) Making environmental claims about a product as a whole or about the economic operator's activities as a whole when, in reality, these claims only apply to a specific aspect of the product or an element of the activity;
i v) Claiming that a product has a neutral, reduced, or positive impact on the environment in terms of greenhouse gas emissions when such claims are
based not on the entire life cycle of the product but on "offsetting" the emissions in question.
T he Directive (EU) 2024/825 also addresses practices associated with the early obsolescence of products, including planned obsolescence, defined as a commercial policy based on the deliberate planning or designing of a product with a limited lifespan, so that it prematurely becomes obsolete or stops functioning after a certain period or predetermined intensity of use.
To this end, the failure to inform consumers that a given software update will negatively affect the functioning of goods containing digital elements or the use of digital content or digital services has been included among unfair commercial practices (in Annex I of Directive 2005/29/EC).
Finally, Directive (EU) 2024/825 amends Directive 2011/83/EU to ensure that consumers receive specific information about product durability, reparability, and the availability of updates before concluding a contract, even in the case of distance contracts and contracts negotiated away from business premises
through electronic means. Specifically, economic operators will be required to inform consumers of the existence and duration of any commercial guarantees, in addition to the legal guarantee of conformity.
Directive (EU) 2024/825 came into force on March 26, 2024, and must be transposed by the EU Member States by September 27, 2026.
*Alessandro Facchino (afacchino@gealex.eu) - a lawyer with many years of experience in the field of labour law and Enzo Cardone (ecardone@gealex.eu) - a lawyer with expertise in new technology issues, are part of the law firm Gealex - Guardamagna e associati (www.gealex.eu), with offices throughout Italy and a network of established law firms worldwide. It is a first-choice firm for clients seeking legal advice with extensive experience and expertise in multidisciplinary practices such as commercial and corporate law, civil litigation, M&A, labour law, intellectual property matters, real estate, debt collection, banking relations and even sports law. u
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L’INDUSTRIA DELLA GOMMA 72
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LE PRATICHE VIETATE
L a Direttiva (UE) 2024/825, in particolare, modifica la direttiva 2005/29/CE in materia di pratiche commerciali sleali e la direttiva 2011/83/UE sui diritti dei consumatori.
Q uanto alla direttiva 2005/29/CE, all’elenco delle pratiche commerciali vietate perché considerate sleali viene aggiunta una serie di strategie di marketing quali: i ) l'esibizione di marchi di sostenibilità che non sono basati su un sistema di certificazione o che non sono stati stabiliti da autorità pubbliche;
i i) l'uso di asserzioni ambientali generiche: espressioni come «rispettoso dell'ambiente», «ecocompatibile», «verde», «amico della natura», «ecologico», «rispettoso dal punto di vista del clima», «che salvaguarda l'ambiente», «biodegradabile», che sono lecite soltanto qualora l’operatore dimostri che le prestazioni ambientali rivendicate siano effettivamente rispettate.
i ii) formulazione di asserzioni ambientali su un prodotto nel suo complesso o sull'attività dell'operatore economico nel suo complesso, quando, in realtà, esse riguardano soltanto un determinato aspetto del prodotto o un elemento dell’attività;
i v) dichiarare che un prodotto abbia un impatto neutro, ridotto o positivo sull'ambiente in termini di emissioni di gas a effetto serra, facendo però riferimento non all'intero ciclo di vita del bene considerato, ma a "compensazioni" delle emissioni in questione.
L a Direttiva (UE) 2024/825 interviene anche sulle pratiche associate all’obsolescenza precoce dei prodotti, comprese le pratiche di obsolescenza programmata, intesa come politica commerciale imperniata sulla pianificazione o sulla progettazione deliberata di un prodotto con durata di vita limitata, affinché giunga prematuramente a obsolescenza o smetta di funzionare dopo un determinato pe -
riodo o dopo un’intensità d’uso predeterminata.
A tale scopo, è stata ricondotta nel novero delle pratiche commerciali sleali (di cui all’Allegato 1 della Direttiva 2005/29/CE) la mancata informazione ai consumatori che un dato aggiornamento del software inciderà negativamente sul funzionamento di beni che comprendono elementi digitali o sull’uso di contenuti digitali o servizi digitali. I nfine, la Direttiva (UE) 2024/825 interviene, modificando la Direttiva 2011/83/UE per garantire ai consumatori, prima della conclusione del contratto, informazioni specifiche sulla durabilità del prodotto, sulla sua riparabilità e sulla disponibilità di aggiornamenti anche nel caso di conclusione di contratti a distanza e di contratti negoziati fuori dai locali commerciali tramite mezzi elettronici. In particolare, gli operatori economici saranno tenuti a informare i consumatori dell’esistenza e della durata di eventuali garanzie commerciali convenzionali sia della garanzia legale di conformità. L a Direttiva (UE) 2024/825 è entrata in vigore il 26 marzo 2024 e dovrà essere recepita dagli Stati dell'Unione europea entro il 27 settembre 2026.
*A lessandro Facchino (afacchino@ gealex.eu) - avvocato con pluriennale esperienza nel campo del diritto del lavoro ed Enzo Cardone (ecardone@gealex.eu) - avvocato esperto di questioni legate alle nuove tecnologie, fanno parte dello Studio Legale Gealex – Guardamagna e associati (www.gealex.eu), con sedi in tutta Italia e un network di studi legali affermati in tutto il mondo. È uno studio di prima scelta per i clienti che cercano una consulenza legale con una vasta esperienza e competenza in pratiche multidisciplinari come il diritto commerciale e societario, il contenzioso civile, l'M&A, il diritto del lavoro, le questioni di proprietà intellettuale, il real estate, il recupero crediti, i rapporti bancari e, persino, il diritto dello sport. u
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Le aziende sostenibili
Sustainable companies
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
Green
u ANTEC FINITURE 76 u BRENNTAG 78 u C.S.I. CENTRO SERVIZI INDUSTRIALI 80 u COATING TECHNOLOGY 82 u COLMEC 84 u DESMA 86 u ENGEL 88 u EVERCOMPOUNDS 90 u G3 MIXING TECHNOLOGIES 92 u GAMMA STAMPI 94 u GIBITRE INSTRUMENTS 96 u IMG 98 u ISOPREN 100 u JP-TECH 102 u LEHVOSS 104 u OLDRATI GROUP 106 u OR.P. STAMPI 108 u PEZZATO 110 u REP ITALIANA 112 u TECNISTAMP 114 u TOVO GOMMA 116 u Z-LAB 118
RUBBER
22 sfumature di green
La sostenibilità è un piatto che si ottiene attraverso la combinazione di diversi ingredienti.
Nel settore della gomma, in particolare, la ricetta prevede un mix ben preciso.
Il primo è l’adozione di tecnologie all’avanguardia –dall’Internet of Things all’Intelligenza Artificiale, dalla Robotica alla manutenzione predittiva, che consentano di realizzare impianti sempre più efficienti.
Il secondo è il monitoraggio dei consumi energetici e la loro riduzione, e si ottiene, per esempio, attraverso il rinnovamento dei macchinari obsoleti e gli investimenti per impianti che sostituiscano le fonti fossili nel consumo di energia per il funzionamento dell’azienda stessa, come i tetti fotovoltaici sulle fabbriche.
Il terzo è la scelta, ove possibile, di semilavorati in cui la frazione di componenti di origine non rinnovabile sia sensibilmente ridotta.
Il quarto è la ricerca di materie prime alternative, di origine vegetale, che possano sostituire il carbon black. Il quinto è la minimizzazione degli sprechi, a tutti i livelli. Ognuna delle 22 aziende che vi presentiamo nelle pagine seguenti si sta impegnando a cucinare il miglior piatto possibile a seconda della propria specifica area di attività. Con l’obiettivo di portare in tavola qualcosa di buono e sostenibile. u
22 shades of green
Sustainability is a dish that is achieved through the combination of various ingredients. I n the rubber sector, in particular, the recipe requires a precise mix.
T he first is the adoption of cutting-edge technologies – from the Internet of Things to Artificial Intelligence, from Robotics to predictive maintenance, which allow for increasingly efficient plants. The second is the monitoring and reduction of energy consumption, which is achieved, for example, through the renewal of obsolete machinery and investments in plants that replace fossil fuels in the company's energy consumption, such as photovoltaic roofs on factories.
T he third is the choice, where possible, of semi-finished products in which the fraction of non-renewable components is significantly reduced.
T he fourth is the search for alternative raw materials of vegetable origin that can replace carbon black.
T he fifth is the minimization of waste at all levels.
E ach of the 22 companies we present in the following pages is committed to cooking the best possible dish according to their specific area of activity, with the aim of bringing something good and sustainable to the table. u
AZIENDE SOSTENIBILI/SUSTAINABLE COMPANIES
GreenRUBBER
Antec Finiture PFAS free e risparmio energetico
Il settore dei rivestimenti è da sempre un settore chiave nella produzione industriale. Ridurre gli attriti e l’usura fa risparmiare risorse, ma equivale anche a ridurre i consumi energetici e le emissioni.
Per tutelare la salute nostra e del pianeta escono normative sempre più stringenti che regolamentano l’uso di sostanze nocive, come cromo esavalente e sostanze poli- e per- fluoroalchiliche (PFAS). Quest’ultime sono molto usate e il mercato ha bisogno di alternative valide e più green, che siano PFAS free e che garantiscano comunque la riduzione di attriti e usura che i prodotti a base PFAS conferiscono.
Antec Finiture, da venticinque anni sul mercato con i suoi coating plasma CVD, offre delle valide alternative PFAS free, che garantiscono riduzione di attriti e usura senza utilizzare nessuna sostanza nociva.
Antec è attenta all’ecologia da sempre e per questo mai ha fornito al mercato soluzioni non green, per quanto richieste. Oltre alle sostanze, Antec ha un processo produttivo pulito, alimentato da fotovoltaico e mezzi elettrici per le consegne, anch’essi ricaricati con la luce del sole.
Lipocer, DLC, ossido di silicio, su gomma, metallo e plastica, per ridurre attriti, consumi energetici, usura, tempi di asciugatura, incollaggio e verniciatura, uso di solventi e PFAS.
D agli articoli tecnici in gomma agli ugelli, dalle lame da taglio agli stampi, i coating Antec sono al servizio delle industrie e a tutela dell’ambiente. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
ANTEC FINITURE
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SUSTAINABLE COMPANIES
PFAS free and energy saving
Coatings have always been a key sector in industrial production. Reducing friction and wear or tear not only saves resources but is also equivalent to reducing energy consumption and emissions.
To protect our health and those of the planet, increasingly stringent norms are being issued to regulate the use of harmful substances, such as hexavalent chromium and poly- and per- fluoroalkyl substances (PFAS). The latter are widely used therefore the market
needs viable, greener alternatives that are PFAS free and still guarantee the reduction in friction and wear that PFASbased products confer.
A ntec Finiture, which has been on the market for twenty-five years with its CVD plasma coatings, offers valid PFAS FREE alternatives, which guarantee reduction of friction and wear without using any harmful substances.
A ntec has always been attentive to ecology and therefore has never provided the market with non-green solutions, however much they are in de -
mand. In addition to substances, Antec has a clean production process, powered by photovoltaics and electric delivery vehicles, which are also recharged with sunlight.
L ipocer, DLC, slylic oxide, on rubbers, metals and plastics, to reduce friction, energy consumption, wear, drying times, bonding and painting, use of solvents and PFAS.
From technical rubber articles, to cutting blades and even on moulds, Antec’s coatings are at the service of industries, protecting the environment. u
AZIENDE SOSTENIBILI
ANTECFINITURE.IT 77
Brenntag Una soluzione sostenibile per il riciclaggio degli pneumatici
Lo smaltimento degli pneumatici fuori uso (PFU) di medie e grandi dimensioni (ad esempio, macchine movimento terra, camion per trasporto pesante, ecc.) è un problema ambientale globale specifico ed è affrontato da Brenntag, leader globale nella distribuzione di prodotti chimici e prodotti altamente specializzati, insieme al suo partner RubberJet. Fino a poco tempo fa, non esisteva una tecnologia efficiente in grado di riciclare completamente gli pneumatici di medie e grandi dimensioni. I processi di recupero o smaltimento conosciuti erano applicabili principalmente ai piccoli PFU, derivanti da auto, furgoni e motociclette. I processi comuni sono es-
senzialmente basati su macchine trituratrici meccaniche e/o mulini di macinazione. Nella maggior parte dei casi, i PFU di medie e grandi dimensioni rimangono non trattati e spesso accumulati in discariche. Poiché i PFU di medie e grandi dimensioni non erano e non potevano essere riciclati adeguatamente, RubberJet ha sviluppato la tecnologia "High Pressure Water Jet" (H.P.W.J.), introducendo una soluzione definitiva a questo significativo problema ambientale. Il getto d'acqua ad alta pressione è in grado di scomporre qualsiasi tipo di pneumatico, qualunque sia la sua dimensione, ottenendo materie prime estremamente pulite e quindi costruendo la base per il riciclo e il suo riutilizzo. I dati di merca-
to confermano che il numero di pneumatici di medie-grandi dimensioni alla fine della loro vita è costantemente in crescita. Ad oggi, circa il 75% del consumo di gomma naturale proviene dai produttori di pneumatici e, in parallelo, la domanda di gomma naturale cresce del 6-7% all'anno. Si stima che già nel 2025 ci sarà una domanda di gomma naturale pari al doppio dell'offerta della stessa. Inoltre, la produzione di materie prime rappresenta il 33% delle cause di deforestazione e in particolare la produzione di gomma naturale è riconosciuta come "la produzione di materie prime più invasiva, permanente e distruttiva".
È quindi urgentemente necessario identificare sostituti della gomma naturale. La tecnologia H.P.W.J. di RubberJet permette di ottenere questo prezioso sostituto della gomma naturale e inoltre porta un grande valore aggiunto alle caratteristiche dei prodotti finiti: Polvere e Granuli dal processo H.P.W.J. sono già parzialmente devulcanizzati e permettono il loro immediato ed efficace inserimento in varie applicazioni di gomma poiché hanno un alto contenuto di gomma naturale proveniente esclusivamente dal riciclo di pneumatici di medie e grandi dimensioni. RubberJet e Brenntag sono convinti che la loro partnership contribuirà ad aumentare sostanzialmente l’impiego nella catena produttiva dell’industria della gomma dei prodotti derivanti da riciclo di PFU di grandi dimensioni. I loro clienti ottengono un doppio beneficio, sia economico che sostenibile, dall'uso di un materiale 100% green, in grado di sostituire le materie prime vergini come la gomma naturale (o sintetica) senza un significativo deterioramento in termini di prestazioni. u
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BRENNTAG
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SUSTAINABLE COMPANIES
A sustainable solution for recycling end-of-life tires
The special global environmental problem that concerns the disposal of endof-life tires (ELTs) of medium and large dimensions (e.g., earthmoving machines, mining trucks, etc.) is addressed by Brenntag, the global market leader in chemicals and ingredients distribution, with its partner RubberJet. Until recently, there was no efficient technology capable of fully recycling medium and large-sized tires. The known recovery or disposal processes were mainly applicable to small pneumatic ELTs such as cars, vans, motorbikes, and street trucks. The commonly known processes are essentially based on mechanical shredding machines and/or grinding mills. In most cases, medium and large ELTs remain untreated, often piled up in landfills.
A s medium to large-sized ELTs were not and could not be recycled properly, RubberJet developed the "High Pressure Water Jet" (H.P.W.J.) technology, representing a definitive solution to this significant environmental problem. High Pressure Water Jet is capable of breaking down any type of tire, whatever size it is, obtaining extremely clean raw materials and therefore building the basis for recycling and reuse.
M arket data confirms that the number of medium-large-sized tires at the end of their life is constantly growing.
To date, approximately 75% of natural rubber consumption comes from tire manufacturers. Alongside the demand for tires, the demand for natural rubber is growing at 6-7% per year. It is estimated that already in 2025 there will be a demand for natural rubber equal to twice the supply of natural rubber.
T he production of raw materials represents 33% of the causes of deforestation and in particular the natural rubber production is recognized as being "the most invasive raw material production, permanent and destructive". It is therefore urgently necessary to identify natural rubber substitutes.
T he H.P.W.J. technology by RubberJet provides for this sought natural rubber substitute and in addition brings great added value to the characteris -
tics of the finished products: Powder and Granule from the H.P.W.J. process are already partially de-vulcanized and allow their insertion in various rubber applications as they have a high content of natural rubber coming exclusively from the recycling of medium and large-sized tires.
R ubberJet and Brenntag are convinced that their partnership will increase products from recycled large ELTs into the manufacturing markets substantially.
T heir customers obtain a sustainable and economic benefit from the use of a 100% green material replacing virgin raw materials such as natural rubber (or synthetic rubber) without significant deterioration in terms of performance. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.BRENNTAG.COM 79
C.S.I. Centro Servizi Industriali Trattamenti sostenibili
Oggi il mercato è fiorente con prodotti sostenibili, ognuno dei quali promette di essere migliore rispetto alla concorrenza. Eppure, le informazioni sul loro impatto ambientale non sono disponibili al pubblico. Se tutti sono bravi come dicono, come si può distinguere una soluzione affidabile da una trovata di marketing?
La valutazione dell’impatto ambientale fornisce la conoscenza sulla sostenibilità di un’attività, dalle emissioni di gas serra all’impatto sugli ecosistemi. Ma la conoscenza non è la stessa cosa che l’intelligenza; l'intelligenza non è solo informazione ma anche il modo in cui questa viene coordinata e utilizzata. Conoscendo l’impatto, possiamo prendere decisioni che ci consentono di creare soluzioni meno inquinanti.
Il trattamento a spruzzo CSI NP18 riduce il coefficiente di attrito dei componenti in gomma senza utilizzo di PFAS nella sua composizione. Le sbavatrici meccaniche di C.S.I. operano alla pari di quelle criogeniche, evitando l’impatto ambientale dell’azoto liquido, oltre a ridurre i costi operativi. Internalizzando lo sviluppo delle formulazioni, il R&D e la produzione in loco vicino al lago d'Iseo contribuisce a ridurre l'inquinamento derivante dalla logistica. C on l’entrata in vigore di CSRD e CSDDD, il settore deve affrontare nuove sfide alla luce delle nuove direttive. Ecco perché C.S.I. ha deciso di accompagnare ogni ordine con informazione su totale di kgCO2eq generati nell'elaborazione. La trasparenza evita al cliente il grattacapo della rendicontazione delle emissioni Scope 3 e facilita la conformità con le normative imminenti u
C.S.I. CENTRO SERVIZI INDUSTRIALI
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
GreenRUBBER
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SUSTAINABLE COMPANIES
Sustainable treatments
The market is thriving with various sustainable products, each one promising to be better for the environment than competitors. And yet information about their environmental impact is not publicly available. If everyone is as good as they say they are, how can one distinguish a reliable solution from the marketing gimmick?
E valuating the environmental impact provides knowledge on the sustainability of a product, from greenhouse gas emissions to impact on ecosystems. But knowing is not the same as being
smart; intelligence is not information alone but also the manner in which i t is coordinated and used. Knowing the impact of our operations, we take decisions that allow us to develop better, less polluting solutions.
C SI NP18 liquid spray coating reduces friction coefficient of rubber components without any PFAS in its composition.
C .S.I.’s mechanical deflashing machines operate on par with cryogenic ones, while evading the environmental impact connected to the production and logistics of liquid nitrogen, as well as reducing operational costs. Internal -
ized coating development, R&D laboratory, and production on-site near Lake Iseo in Italy helps to reduce pollution from logistics.
W ith CSRD and CSDDD entering into force, rubber sector has to face new challenges in the light of new directives. That’s why C.S.I. has decided to accompany every order with information on how much kgCO2eq has been generated during the elaboration. A more transparent value chain saves the client a headache of evaluation and reporting of Scope 3 emissions and eases the due diligence and compliance with the upcoming legislations. u
WWW.CSI-SERVIZI.IT 81
Coating Technology Innovazione green per un futuro sostenibile
La tutela dell'ambiente è ormai cruciale a livello globale, e spinge verso azioni concrete e soluzioni eco-sostenibili in risposta ai mutamenti climatici sempre più evidenti.
In questo contesto, Coating Technology traccia una rotta chiara verso un mondo più verde. Attraverso un ambizioso percorso di sviluppo, l'azienda ha dato vita a una serie di trattamenti innovativi, progettati per coniugare prestazioni eccellenti con un impatto ambientale ridotto al minimo.
I l cuore di questa rivoluzione verde è
rappresentato da Revol-Sil®, un trattamento low-friction su misura per materiali in silicone; oltre a migliorare la scorrevolezza e a ridurre il coefficiente d'attrito, questo rivestimento, privo di depositi, si erge come emblema dell'ecosostenibilità. Tra i trattamenti al plasma, il deposito HMDSO rappresenta un'altra importante soluzione eco-compatibile: sottile ma performante, questo rivestimento offre prestazioni elevate, mentre la sua base naturale riduce l'impatto ambientale.
L’innovazione di Coating Technology non si ferma qui. Con trattamenti esen-
ti da PFAS, la società si posiziona all'avanguardia nella lotta contro i composti chimici dannosi.
Tutte queste soluzioni, grazie anche alle loro proprietà green, sono applicabili in settori restrittivi come quello alimentare e quello medicale.
E non è solo una questione di trattamenti. Coating Technology si impegna attivamente nell'ecosistema della sostenibilità, come dimostra la sua nuova certificazione ISO 14001. Un riconoscimento che sottolinea l'arduo lavoro e la dedizione dell'azienda verso un futuro più verde per tutti. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
GreenRUBBER
COATING TECHNOLOGY
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SUSTAINABLE COMPANIES
Green innovation for a sustainable future
Environmental protection is now crucial at global level, pushing for concrete actions and eco-sustainable solutions in response to increasingly evident climate change.
I n this context, Coating Technology traces a clear path t o a greener world.
T hrough an ambitious development path, the company has created a series of innovative treatments, designed to combine excellent performance with a minimal environmental impact.
T he heart of this green revolu -
tion is represented by Revol-Sil®, a low-friction treatment tailored to silicone rubber materials; in addition to improving smoothness and reducing the coefficient of friction, this coating, free of deposits, stands as an emblem of eco-sustainability.
A mong the plasma treatments, the HMDSO deposit is another important eco-friendly solution: thin but performing, this coating offers high performance, while its natural base reduces the environmental impact.
T he innovation of Coating Technology does not stop here.
W ith PFAS free treatments, the com -
pany is positioned at the forefront of the fight against harmful chemical compounds.
A ll these solutions, thanks to their green properties, are applicable in restrictive sectors such as food and medical.
A nd it’s not just a question of treatments.
C oating Technology actively engages in the sustainability ecosystem, as demonstrated by its new ISO 14001 certification: a recognition that undelines the ha rd work and dedication of the company towards a greener future for all. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.COATINGTECHNOLOGY.NET 83
Colmec
Soluzione di processo “green” in sala mescole
Colmec continua nello sviluppo tecnologico della sala mescole per gomma, approfondendo il processo di mescolazione in fase unica.
I vantaggi di questa nuova concezione di lavoro nella sala mescole si possono facilmente riassumere nei seguenti aspetti.
Si ottiene un miglioramento della qualità della mescolazione, maggiore uniformità e costanza dei lotti prodotti, poiché il sistema di mescolazione non è più manuale, ma programmato con un ciclo di mescolazione ottimizzato.
I l processo di mescolazione completamente automatizzato contribuisce alla sicurezza dei lavoratori in molteplici modi: mantenendo i lavoratori in salute, riducendo i costi degli infortuni, creando un ambiente di lavoro privo di stress.
L’altro enorme vantaggio di questo nuovo modus operandi in fase unica, reso possibile grazie all’utilizzo del CTM, è il raggiungimento di un notevolissimo risparmio energetico.
I nfatti, realizzando la mescola in una fase unica non è più necessario raffreddare il batch, stoccarlo e movimentar-
lo tra prima e seconda fase. Risparmio enorme in termini di energia, Handling e manodopera che non si traducono solo in risparmio economico, ma anche in una cospicua riduzione di emissioni nell’ambiente.
L’impegno di Colmec è quello del miglioramento continuo per realizzare macchinari e processi sempre più ecologici, cioè macchinari dove il consumo energetico e l’impatto ambientale (utilizzo di acqua e risorse) siano il minore possibile, per poter mettere a disposizione della clientela impianti e soluzioni pulite e sostenibili. u
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GreenRUBBER
COLMEC
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Sala mescole con CTM e roll mill / Mixing room with CTM and roll mill.
SUSTAINABLE COMPANIES
“Green” process solution in the rubber mixing room
Colmec continues to advance in technological development for rubber mixing rooms, researching deeper into the single-phase mixing process.
T he benefits of this new approach in the rubber mixing room can be easily summarized in the following aspects.
T here is an improvement in mixing quality, greater uniformity and consistency of produced batches, as the mixing system is no longer manual, but programmed with an optimized mixing cycle. The fully automated
mixing process contributes to worker safety in multiple ways: maintaining worker health, reducing accident costs, and creating a stress-free work environment.
T he other significant advantage of this new single-phase modus-operandi made possible by the use of the CTM in rubber mixing rooms is achieving remarkable energy savings. In fact, by creating the compound in a single phase, there is no longer the need to cool down the batch, store it, and move it between the first and second phases. This results in enormous
savings in terms of energy, handling, and labor, which not only translate into economic savings, but also a significant reduction in environmental emissions.
C
olmec's commitment to continuous improvement to produce machinery and processes that are increasingly eco-friendly, meaning machinery where energy consumption and environmental impact (such as water and resource usage) are minimized, in order to provide customers with clean and sustainable systems and solutions. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.COLMEC.IT
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Sala mescole con CTM e CTE + GP strainer / Mixing room with CTM and CTE + GP strainer.
Desma
Un partner affidabile
Desma è da anni attivamente coinvolta come partner in molti progetti di trasformazione e fornisce supporto nello sviluppo di processi per lo stampaggio a iniezione di articoli in elastomero, con soluzioni di produzione su misura e relativa implementazione.
Desma accompagna la fase di sviluppo di nuovi articoli con serie di test nei suoi centri tecnologici in Germania, Usa, India e Cina. Con circa 20 macchine e numerosi esperti ingegneri di processo, Desma offre le migliori condizioni per attuare questo processo di trasformazione.
Già nella fase di pianificazione del progetto, programmi appositamente sviluppati come il PCF Navigator Ecos possono essere utilizzati per calcolare l’esatta “impronta di CO2 del prodotto” sulla base al metodo di produzione prescelto. La CoolApp integrata può essere utilizzata anche per configurare il termoregolato più adatto. Nel caso di geometrie complesse, tramite l’applicazione SmartFlow si può anche effettuare una simulazione di riempimento dello stampo.
Il reparto di automazione interno permette di offrire linee di produzione complete, dallo sviluppo alla progettazione e all'implementazione.
Un esempio è la cella di produzione di parti in composito gomma-metallo per trasmissioni Pedelec. Tre robot sono installati attorno a una macchina verticale D 968.250 ZO Benchmark con unità di iniezione Fifo-A, che ha un volume di iniezione di 500 cm3 e un'elevata pressione di iniezione di 3.360 bar. La cella di produzione comprende anche stazioni di preriscaldamento e relativi sistemi di alimentazione, fino all'ispezione degli articoli tramite sistemi di telecamere.
L'impianto è dotato del sistema Ener-
gyControl+ che, oltre a monitorare il consumo di elettricità/acqua/aria compressa, determina anche gli orari ottimali di accensione dei riscaldamenti per le varie utenze e le accende automaticamente al momento giusto. È integrata anche la gestione dei distacchi momentanei automatici delle utenze, per limitare i picchi complessivi di potenza richiesta.
In un'altra cella di produzione, per la fabbricazione di piastre portanti molto sottili con una guarnizione in elastomero, il progetto di base considerava già i futuri gruppi di articoli che saranno utilizzati nella mobilità elettrica e nella produzione di idrogeno.
La cella di produzione è composta da una macchina verticale D 968.1000 ZO Benchmark 850 con una forza di chiusura di 10.000 kN, un’unità di iniezione ad alta pressione Fifo-A con un volume di inie-
zione di 1.280 cc3 a una pressione di iniezione di 3.060 bar e piani riscaldanti con dimensioni speciali di 1.050 x 1.500 mm. Un sistema movimentazione integrato assicura che un piano dello stampo sia sempre in fase di iniezione e vulcanizzazione, mentre gli articoli vengono sformati e depositati sull'altro piano dello stampo all'esterno della pressa da un sistema robotizzato con pinza per articoli integrata. I nuovi inserti vengono quindi caricati, preriscaldati e sovrastampati per poi essere estratti al termine del ciclo.
Dotata di un canale freddo FlowControl, la produzione è priva di matarozze e di scarti, poiché ogni ugello può essere controllato individualmente tramite il sistema di controllo della macchina DRC 2030 TBM. Ciò implica che i percorsi di flusso di diverse lunghezze possono essere equilibrati in modo flessibile e perfetto. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
GreenRUBBER
DESMA
Vista del centro tecnologico dello stabilimento di Fridingen / View of the technical center at the Fridingen site.
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SUSTAINABLE COMPANIES
A reliable partner
Desma has been actively involved as a partner in many transformation processes for many years and provides support with process developments for the injection molding of elastomer articles, with tailor-made production solutions and their implementation. Desma accompanies the development phase of new articles with test series in the application technology departments in Germany, the Usa, India, and China. With around 20 test machines and competent application engineers worldwide, Desma has created the right conditions to implement this transformation process. As early as the project planning phase, specially developed programs such as the PCF Navigator Ecos can be used to determine the optimum "product carbon foot-print" of the moulded part to be manufactured, depending on the selected production method. The integrated CoolApp can also be used to determine the appropriate cold runner. If required and for complex article geometries, a filling simulation can also be
carried out by SmartFlow.
The in-house automation department can realize everything from a single source, from development to design and implementation.
A n example is a manufacturing cell to produce rubber-metal composite parts for pedelec drives. Three robots are used around a D 968.250 ZO Benchmark with Fifo-A injection unit, which has an injection volume of 500 ccm and a high pressure of 3,360 bar. The production cell also includes preheating stations and corresponding feed systems, right through to article inspection via camera systems. The system is equipped with the EnergyControl+ system, which, in addition to monitoring electricity/water/compressed air consumption, also determines the optimum heating time for the various consumers and automatically switches them on at the optimum time. Load shedding management is also integrated to reduce power peaks.
In another production cell, for manufacturing very flat carrier plates with an elasto-
mer seal, the basic design already considered future article groups that will be used in e-mobility and hydrogen production.
The production cell consists of a D 968.1000 ZO Benchmark 850 vertical machine with a clamping force of 10,000 kN, Fifo-A high-pressure injection unit with an injection volume of 1,280 ccm at an injection pressure of 3,060 bar, and heating platens with special dimensions of 1,050 x 1,500 mm.
An integrated shuttle system ensures that one mould platen is always in the injection and vulcanization process while the articles are demoulded and deposited on the other mould platen outside the clamping unit by a robot system with integrated article gripper. New inserts are then loaded, preheated and overmoulded before the changeover takes place again. Equipped with a FlowControl cold runner, production is sprue-free and waste-free, as each nozzle can be controlled individually via the DRC 2030 TBM machine control system. This means that the flow paths of different lengths can be flexibly trimmed to perfection. u
AZIENDE SOSTENIBILI
DESMA.BIZ
Sistemi robotici in uso / 3 Robot systems in use.
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Termoregolato a 32 ugelli / Cold runner with 32 nozzles.
GreenRUBBER
Engel Efficienza energetica e sostenibilità nello stampaggio di elastomeri
Produrre in modo efficiente nel competitivo mercato degli elastomeri è ancora più importante quando i prezzi delle materie prime e dell’energia sono elevati. D’altro canto, risparmiare risorse significa anche rendere i processi più sostenibili, un requisito oggi sempre più strategico. Le presse a iniezione Engel delle serie flexseal ed elast soddisfano questi obiettivi combinando elevata efficienza energetica e riproducibilità.
L a flexseal 300 T, ad esempio, è progettata per lo stampaggio di O-ring e guarnizioni.
L a macchina si distingue per la sua compattezza: infatti, nonostante la forza di chiusura di 300 tonnellate e le piastre riscaldanti di 650x650 mm, è lunga solo 4,25 metri. L’unità di iniezione a vite assicura un elevato grado di precisione e la massima omogeneità del fuso nell’intero volume di iniezione. Altri vantaggi sono un maggiore spazio per lo stampo, per l’automazione e per l’accesso all’ugello della macchina.
L a serie elast comprende modelli sia verticali sia orizzontali. Le elast verticali sono pensate per una vasta gamma di applicazioni, che spaziano dal sovrastampaggio di inserti alle operazioni manuali, alla lavorazione di prodotti che richiedono l’uso di sistemi di riposizionamento. L’altezza operativa ottimale di queste macchi -
ne le rende ideali per volumi di iniezione piccoli e grandi. L e presse orizzontali Engel elast victory offrono numerosi vantaggi. La tecnologia senza colonne permette di utilizzare macchine relativamente piccole anche per stampi di grandi dimensioni. Inoltre, i movimenti del robot risultano facilitati perché, in assenza di ostacoli, può raggiungere l’area dello stampo da tre lati. Significa quindi che è possibile integrare sistemi di automazione complessi e più unità di spazzolatura.
Tutte le presse a iniezione flexseal e gran parte delle elast orizzontali montano di serie l’azionamento servoidraulico Engel ecodrive, basato su un servomotore collegato a una pompa a ingranaggi interni con compensazione volumetrica assiale e radiale, in grado di ridurre i consumi fino al 70%. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
ENGEL
Engel elast verticale / Engel elast vertical.
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Engel elast victory.
SUSTAINABLE COMPANIES
Energy efficiency and sustainability in elastomer injection moulding
Producing efficiently in the competitive elastomer market is important, even more when the prices of raw materials and energy are high. Saving resources also means making processes more sustainable, another increasingly strategic requirement. The Engel injection moulding machines of the flexseal and elast series meet the goal by combining maximum energy efficiency and reproducibility.
T he flexseal 300 T, for example, is suited for the mass production of O-rings and gaskets.
T he machine stands out for its compactness: in fact, despite the clamping force of 300 tons and heating plates sized 650x650 mm, it is only 4,25 me -
ters long. The machine is equipped with a screw injection unit that ensures very high precision for production with small and mid-sized shot volumes. Other advantages are more space for the mould, automation and access to the machine nozzle.
T he elast series includes horizontal and vertical models. The elast vertical machines meet the needs of a wide range of applications, ranging from overmoulding of inserts to manual operations, to the processing of products that require the use of repositioning systems. The optimal operating height of these machines makes them ideal for both small and large shot volumes.
T he horizontal Engel elast victory series provide several benefits. The tie-bar-less
technology allows to use relatively small machines even for large moulds, and the access from three sides to robots and handling equipment. This means that it is possible to integrate more complex automation systems, use multiple-axis robots and multiple brush units at the same time.
T he flexseal series and a large part of elast horizontal machines have a special bonus. As a standard, they come equipped with the servo-hydraulic Engel ecodrive. The system, based on a servo motor connected to an internal gear pump with axial and radial volumetric compensation, helps to reduce the energy consumption by up to 70% because the heating times in rubber and silicones are often long. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.ENGELGLOBAL.COM
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Engel flexseal.
Evercompounds Progetti ecosostenibili
La richiesta di prodotti green da parte dei consumatori è in aumento. L’interesse verso soluzioni tecnologiche ecosostenibili impone la ricerca di semilavorati in cui la frazione di componenti di origine non rinnovabile sia ridotta sensibilmente.
Questo obiettivo può essere raggiunto tramite l’impiego di materie prime che normalmente non sono intese per queste applicazioni e che tuttavia sono, per natura chimica, adatte a sostituire almeno parzialmente i prodotti che vengono abitualmente impiegati. Infatti, tramite la riformulazione dei prodotti finiti e l’inserimento di additivi tra loro sinergici, si ritiene possibile il raggiungimento di proprietà analoghe agli ingredienti più “impattanti” sull’ambiente, senza però stravolgere il costo del nuovo semilavorato.
Per ottenere ciò, è necessario in primis individuare materie prime che possano essere utilizzate in maniera diffusa e che garantiscano continuità di approvvigionamento.
I n questo modo sarà possibile diversi-
ficarne l’impiego su più formulazioni e aumentarne il turnover su larga scala. C on questa premessa, il Gruppo CM Manzoni con un progetto ormai quinquennale denominato Leaf sta esplorando l’utilizzo di materie prime derivanti sia da riqualificazione della stessa industria della gomma, sia provenienti da altre filiere industriali. Nel primo caso si tratta di scarti di lavorazione o materie originate da prodotti a fine vita, mentre nel secondo caso si sono valutati scarti o sottoprodotti principalmente dell’industria delle costruzioni o della filiera agroalimentare.
Si è partiti con lo studio e l’inserimento di tali materiali all’interno di formulazioni già esistenti, verificando innanzitutto la compatibilità del loro utilizzo, per arrivare a valutare il loro contributo. Questo progetto, di cui si era già parlato sul GreenRubber 2022, ha seguito un successivo iter di omologazione su diverse linee di produzione presso un cliente, in modo da validare industrialmente ogni singola fonte di approvvigionamento.
I n questo modo, alcuni problemi che si
sono evidenziati solamente nello scale-up industriale (ad esempio un’inadeguata dispersione degli ingredienti), sono stati approcciati e risolti con accorgimenti formulativi e di processo.
L a ricerca ha portato all’ampiamento del pacchetto di materie prime impiegabili nelle formulazioni e precisamente, delle 17 materie prime utilizzate in laboratorio la validazione è avvenuta con successo per 5 di esse tra cariche, attivanti e plastificanti.
L’utilizzo di alcuni di questi materiali validati è stato verificato su mescole industriali standard (progetto Leaf) e dalle prove eseguite è stato possibile osservare una linearità tra laboratorio e processo produttivo Evercompounds. I nfine, l’iter di qualificazione del materiale è stato finalizzato anche presso l’utente finale, il quale ha utilizzato con successo la mescola presso i suoi impianti. I n particolare, le formulazioni bio-based fin qui sviluppate risultano sufficientemente prestanti da un punto di vista tecnico rispetto alle omologhe non ecologiche ed applicabili ai processi produttivi convenzionali. u
GreenRUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
EVERCOMPOUNDS
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SUSTAINABLE COMPANIES
Eco-sustainable projects
Consumer demand for green products is increasing. The interest in eco-sustainable technological solutions requires the search for semi-finished products in which the fraction of components of non-renewable origin is significantly reduced. This objective can be achieved through the use of raw materials that are not generally intended for these applications but whose chemical nature makes them suitable for replacing, albeit partially, the products that are customarily used. Indeed, through the reformulation of the finished products and the inclusion of synergistic additives, it is possible to achieve properties that are similar to the ingredients that have most “impact” on the environment, without however altering the cost of the new semi-finished product. To this end, it is first necessary to identify raw materials that can be widely used and that do not cause any disruption to the supply. In this way it will be possible to diversify the use of such materials across multiple formulations and increase turn-
over on a large scale.
On the basis of this premise, the CM Manzoni Group, through a five-year project called Leaf has been evaluating the use of raw materials from the rubber industry and from other industrial supply chains. In the first case, these materials are represented by processing waste or originating from end-oflife products, while in the second case, they are waste or by-products mainly from the construction industry or the agri-food chain.
The evaluation entails the study and inclusion of these materials within already existing formulations, upon verifying first and foremost the compatibility and then their possible contribution.
This project, which had already been discussed in the 2022 issue of GreenRubber, was followed by an approval process involving a variety of production lines at a customer’s site, in order to industrially validate each single source of supply.
I n this way, some problems that had emerged in the industrial scale-up phase (e.g., inadequate dispersion of ingredients) were dealt with and resolved with formulation and process measures.
The research led to the expansion of the raw materials that can be used in the formulations; more specifically, of the 17 raw materials used in the laboratory validation was successful for 5 of them, including fillers, activators and plasticisers.
The use of some of these validated materi-
als was verified on standard industrial compounds (Leaf project), and tests made possible to determine a consistency between the laboratory and the Evercompounds production process.
Finally, the material qualification process was also finalised with the end user, which successfully used the compound at its plants. In particular, the bio-based formulations developed so far are sufficiently performing from a technical point of view compared to their non-ecological counterparts, and applicable to conventional production processes u
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WWW.EVERCOMPOUNDS.COM
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G3 Mixing Technologies Gruppo tramoggia con pressatore idraulico a risparmio energetico
G3 Mixing Technologies a oggi è riconosciuto tra i leader di mercato per la vendita di macchinari (nuovi e ricostruiti) per la lavorazione della gomma, quali mescolatori interni tangenziali e compenetranti e mescolatori a cilindri (in entrambi i casi sia da laboratorio che da produzione). In circa 20 anni di attività l’azienda ha ricostruito più di 300 macchinari per l’industria della gomma, processando più di 100 tipologie di differenti macchine ed è in grado di effettuare interventi di manutenzione/ispezione e fornire ricambi/ausiliari delle proprie macchine e di quelle di altri produttori.
Tra le soluzioni più all’avanguardia di G3, un focus va fatto sul nuovo gruppo tramoggia con pressatore idraulico tipo HHR-PF (Powder Free). Il gruppo tramoggia con pressatore idraulico G3 tipo HHR-PF ha la caratteristica principale di avere dimensioni compatte in modo da agevolare il montaggio anche su impianti esistenti e in spazi ridotti. Il gruppo è ingegnerizzato per avere ridotta manutenzione ordinaria e un migliore accesso ai componenti principali sia nella parte inferiore (tramoggia di carico) che in quella superiore (pressatore idraulico).
I l gruppo tramoggia con pressatore idraulico da test effettuati in linea di produzione risulta essere uno dei sistemi più performanti sul mercato e più efficiente in termini di tenuta delle polveri sulla porta di carico e sull’asta del peso. I noltre, tra i vantaggi che si possono riscontrare paragonandolo con un gruppo pressatore pneumatico, c’è sicuramente una maggiore ed efficiente pressione sul compound con relativo miglior controllo della posizione del peso pressatore.
I n termini di efficienza energetica e sostenibilità ambientale, in aggiunta, eliminando il sistema di alimentazione ad aria si ottiene un aumento dell’affidabilità in termini di ripetibilità del processo che unito a una significativa riduzione delle spese dell’impianto danno come risultato finale un risparmio energetico complessivo fino al 20%. u
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G3 MIXING TECHNOLOGIES
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SUSTAINABLE COMPANIES
Energy efficient hopper unit with hydraulic ram
G3 Mixing Technologies today is recognised as one of the market leaders in the sale of (new and rebuilt) rubber processing machinery, such as internal tangential and intermeshing mixers and open mills (both laboratory and production). In about 20 years of ac -
tivity, the company has rebuilt more than 300 machines for the rubber industry, processing more than 100 different types of machines, and they are able to carry out maintenance/ inspection and supply spare parts/ auxiliaries for their machines and those of other manufacturers.
A mong the most cutting-edge solu -
tions, a focus should definitely be on the new hopper unit with hydraulic ram HHR-PF type (Powder Free). The main feature of the G3 HHR-PF hopper unit with hydraulic ram is that it is compact in size, making it easy to install even on existing plants and in small spaces.
T he unit is engineered for low maintenance and improved access to the main components in both the lower part (loading hopper) and the upper part (hydraulic ram).
T he hopper unit with hydraulic ram has been proven by tests carried out on the production line to be one of the best performing systems on the market and the most efficient in terms of dust holding on the loading door and ram rod.
M oreover, among the advantages of comparing it with a pneumatic ram unit, there is a greater and more efficient pressure on the compound with relative better control of the position of the ram.
I n terms of energy efficiency and environmental sustainability, in addition, eliminating the air supply system results in an increase of reliability in terms of process repeatability, which combined with a significant reduction in plant expenditure results in overall energy savings of up to 20%. u
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G3MACHINERY.COM
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GreenRUBBER
Gamma Stampi Consumi ridotti con la fustellatrice a due stazioni indipendenti
La fustellatrice FDS TI-S è progettata e costruita per la finitura meccanica e di precisione di articoli in gomma NBR, HNBR, Gomma-Tela, Silicone, FluorSilicone ed altre mescole.
L a possibilità di agire indipendentemente sulle singole stazioni consente di ottimizzare la forza lavoro in fase di sbavatura: la FDS TI-S permette di impiegare in contemporanea entrambe le stazioni per sbavare due articoli differenti utilizzando stampi di dimensioni diverse o, al contrario, di inibire una stazione per l'utilizzo singolo. Questa regolazione mirata riduce al minimo i consumi d'aria con relativo risparmio energetico.
L a fustellatrice non richiede la regolazione di corse; la sostituzione degli stampi è facile e veloce; è dotata di ripari fissi e mobili per garantire l'incolumità dell'operatore e di terzi; la zona dell'operatore è provvista di barriere optoelettroniche con modulo di sicurezza ausiliario che vigilano su eventuali interferenze.
S tandard di sicurezza:
- e lementi di controllo accessibili al solo personale formato o ai tecnici di Gamma Stampi;
- q uadro elettrico nel basamento e posa dello stesso su antivibranti;
- p rotezione mobile movimentata autonomamente e dotata di finecorsa codificati;
- s istema di bloccaggio delle piastre mobili in situazioni di emergenza tramite bloccastelo pneumatico.
Prestazioni ed efficienza
P LC per l'interfaccia lndustry 4.0 che permette la raccolta dati tramite la rete aziendale. u
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GAMMA STAMPI
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SUSTAINABLE COMPANIES
Energy saving with the punching machine with two independent stations
The FD S TI-S punching machine is designed and built far the precision mechanical deburring of items in NBR, HNBR, textile rubber, silicon, fluorsilicon and other compounds.
l t's possible to use the two stations independently with the consequent optimization of the work farce during the deburring phase: the FDS TI-S allows to use both stations at the same time to deburr two different items with molds of differ -
ent dimens ions o r to work with one station only.
T his regulation reduces the air consumption with consequent energy savings.
T he mach ine doesn't require any stroke adjustments; the mold substitution is easy and fast; it's equipped with fixed and mobile protections to ensure the operator's and third party's safety; the operator area has got optoelectronic barriers with an additional safety module to monitor an y interference.
S afety standards:
- contrai elements accessible to trained staff orto Gamma Stampi technicians only; - e lectrical panel on vibration dampers and installed in the base;
- i ndependently moved mobile protection and equipped with coded limit switches; - emergency pneumatic locking system of the mobile plates.
Performance and efficiency
P LC far lndustry 4.0 far data collection using company network. u
AZIENDE SOSTENIBILI
GAMMASTAMPI.IT
95
Gibitre Instruments Verso la neutralità energetica con investimenti sostenibili
Gibitre Instruments, azienda produttrice di strumenti di misura per gomma e plastica, ha recentemente compiuto passi significativi verso la riduzione del proprio impatto ambientale e l'ottimizzazione delle risorse energetiche. Attraverso una serie di interventi mirati, l'azienda ha trasformato la propria sede in un esempio virtuoso di efficienza energetica e sostenibilità ambientale.
Il fulcro di questa trasformazione è l'installazione di un impianto fotovoltaico sul tetto, con una potenza di 87 kWel, progettato per l'autoproduzione di energia. Questa soluzione consente a Gibitre Instruments di generare una parte significativa della propria energia elettrica da fonti rinnovabili, riducendo così la dipendenza dalle fonti non rinnovabili e contribuendo alla riduzione delle emissioni di gas serra. Ma l'impegno di Gibitre Instruments non si ferma qui. Per ottimizzare ulteriormente l'efficienza energetica della propria sede, l'azienda ha eseguito un completo relamping, sostituendo i vecchi corpi illuminanti con unità a elevate prestazioni energetiche. Questa operazione non solo ha migliorato la qualità dell'illuminazione degli ambienti di lavoro, ma ha anche ridotto significativamente il consumo energetico complessivo dell'edificio. Inoltre, Gibitre Instruments ha investito nella sostituzione dell'isolamento termico della copertura del tetto, garantendo una migliore tenuta termica degli ambienti e riducendo le dispersioni di calore. Questo intervento contribuisce a migliorare il comfort degli occupanti dell'edificio e riduce la necessità di utilizzare sistemi di riscaldamento e climatizzazione, risparmiando ulteriormente energia. L'insieme di queste misure permette a Gibitre Instruments di coprire completamente le proprie necessità energetiche, comprese quelle dell'intero impianto produttivo e del sistema di climatizzazione. Questo risultato non solo rappresenta un notevole risparmio economico, ma costituisce anche un importante passo verso la neutralità energetica dell'azienda, che è orgogliosa di fornire il suo piccolo contributo alla lotta contro il cambiamento climatico. u
RUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
Green
GIBITRE INSTRUMENTS
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SUSTAINABLE COMPANIES
Toward energy neutrality with sustainable investments
Gibitre Instruments, manufacturer of measuring instruments for rubber and plastics, has recently taken significant steps toward reducing its environmental impact and optimizing energy resources. Through a series of targeted interventions, the company has transformed its headquarters into a virtuous example of energy efficiency and environmental sustainability.
T he centerpiece of this transformation is the installation of a photovoltaic system on the roof, with a capacity of 87 kWel, designed for self-generation of energy.
T his innovative solution allows Gibitre Instruments to generate a significant portion of its electricity from renewable sources, thus reducing dependence on nonrenewable sources and contributing to the reduction of greenhouse gas emissions.
B ut Gibitre Instruments' efforts do not stop there. To further optimize the energy efficiency of its headquarters, the company performed a complete relamping, replacing the old light fixtures with high energy performance units. T his operation not only improved the quality of the lighting in the workplaces, but also significantly reduced the building's overall energy consumption.
I n addition, Gibitre Instruments invested in the replacement of the thermal insulation of the roof covering, providing better thermal sealing of the rooms and reducing heat loss.
T his intervention helps improve the comfort of the building's occupants and reduces the need to use heating and air conditioning systems, further saving energy. Together, these measures allow Gibitre Instruments to fully cover its energy needs, including those of the entire production plant and air conditioning system. This achievement not only represents significant financial savings, but is also an important step toward energy neutrality for the company, w hich is proud to make its small contribution to the fight against climate change. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.GIBITRE.IT 97
Soluzioni per la transizione 5.0
La transizione 5.0 mira a unire tecnologia e progresso umano per promuovere una crescita economica che coniughi produttività, riduzione dei costi e sostenibilità.
I MG pone un grande focus sui temi Esg e sulle necessità future dei propri clienti: obiettivo dell’azienda, infatti, da sempre è non essere un semplice produttore di presse, ma un fornitore di soluzioni complete nel campo dello stampaggio di elastomeri e silicone. Anche in questo caso l’azienda è precorritrice e si è mossa in anticipo per
fornire strumenti che consentano alla clientela di sfruttare al meglio la transizione 5.0, a partire da un maggiore controllo sulle prestazioni e sui consumi energetici, un requisito che nei prossimi anni interesserà tutti gli stampatori.
Due le soluzioni in questa direzione. La prima è IMG Prime, la nuova piattaforma IoT dotata di un modulo per l’analisi dei consumi energetici; grazie alla storicizzazione dei dati di più macchine in cloud, sarà possibile confrontarli per un miglioramento continuo del processo.
La rilevazione dei consumi è strategica: l’accessorio apposito sarà fornito di serie per tutte le presse commercializzate nel biennio 2024/25 e darà un’immediata indicazione dei consumi del ciclo di lavoro istantaneo e a termine produzione, mettendo a disposizione i dati delle singole componenti energetiche della pressa quali piani di riscaldo, motori e assi elettrici.
Le presse IMG sono da tempo aderenti al piano di transizione 5.0, per il quale la determinazione della percentuale di risparmio energetico sarà proporzionale al vantaggio economico ottenibile. u
IMG Prime, la nuova piattaforma IoT dotata di un modulo per l’analisi dei consumi energetici / IMG Prime, the new IoT platform equipped with a module for analysing energy consumption.
GreenRUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
IMG IMG
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SUSTAINABLE COMPANIES
Solutions for the 5.0 transition
The 5.0 transition aims to unite technology and human progress to promote economic growth that combines productivity, cost reduction and sustainability.
I MG strongly focuses on ESG issues and the future needs of its customers: the company’s aim is to be not only a manufacturer of moulding machines, but a supplier of complete solutions in the field of elastomer and silicone moulding. T he company is a forerunner and has moved ahead to provide tools that enable customers to make the most of the 5.0 transition, starting with greater control over performance and energy consumption, a requirement that will affect all moulders in the next years.
T here are two solutions in this direction. The first is IMG PRIME, the new IoT platform equipped with a module for analysing energy consumption; by storing data from several machines in the cloud, it will be possible to compare them for continuous process improvement. C onsumption tracking is strategic: the appropriate accessory will be supplied as standard for all presses marketed in 2024/25 and
will give an immediate indication of the consumption of the instantaneous work cycle and the consumption at the end of production, providing data on the individual energy components of the machine such as heating plates,
motors and electric axes. I MG moulding machines have long adhered to the 5.0 transition plan, which states that the percentage of energy savings will be proportional to the economic benefit achievable u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.IMGMACCHINE.IT
La pressa Gum verticale / IMG Gum vertical moulding machine.
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La pressa Gum orizzontale / IMG Gum horizontal moulding machine.
GreenRUBBER
Isopren Un impegno concreto per la sostenibilità
Isopren, azienda storica italiana dal 1953, si distingue per l’unicità di una tradizione di 3 generazioni di imprenditori e per la produzione di articoli tecnici in gomma per il B2B ad alto contenuto tecnologico con più di 1.180 mescole proprietarie. Consapevole dell'importanza di ridurre l'impatto ambientale, Isopren ha deciso di seguire un percorso basato sugli standard ESG - Environmental, Social, Governance - attraverso una serie di iniziative green tra cui:
- l’Isopren Recycling Rubber Project con l'obiettivo di sviluppare una serie di articoli utilizzando in parte la gomma ottenuta dal processo di devulcanizzazione degli sfridi di produzione mantenendone inalterate le proprietà meccaniche e prestazionali;
- l’utilizzo di materie prime green provenienti da fonti ecosostenibili, questo è reso possibile grazie al costante confronto con i fornitori;
- l’ottimizzazione dei cicli produttivi, massimizzando l’efficienza energetica e riducendo scarti e sfridi;
- l’introduzione di una nuova serie di strategie inclusive per promuovere una cultura aziendale improntata alla responsabilità ambientale con l’adozione del metodo delle 5S.
Grazie a queste attività, Isopren ha l’obiettivo di ottenere entro il prossimo semestre la Certificazione Ambientale ISO 14001.
È davvero forte l’impegno di Isopren verso queste tematiche con azioni concrete che sensibilizzano e coinvolgono tutti i dipendenti con l’ambizione di distinguersi nel settore della gomma come azienda che coniuga successo e sostenibilità. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
ISOPREN
100
SUSTAINABLE COMPANIES
A concrete commitment to sustainability
Isopren, a long-standing Italian company founded in 1953, is distinguished by its unique legacy of three generations of entrepreneurs and for the production of high-tech B2B rubber items with more than 1180 proprietary compounds. Aware of the importance of reducing its environmental impact, ISOPREN is pursuing a path based on ESG - Environmental, Social, Governance – standards through a series of green initiatives including:
- t he Isopren Recycling Rubber Proj -
ect aims to develop a series of products using a percentage of rubber obtained from the devulcanization process of the production scraps keeping unchanged their mechanical and performance properties;
- t he use of green raw materials from eco-sustainable sources, this is made possible thanks to constant dialogue with suppliers;
- t he production process continuous improvement maximizing energy efficiency and reducing waste and scraps;
- t he introduction of new series of in -
clusive strategies to promote a corporate culture based on environmental responsibility with the adoption of the 5S method.
T hanks to these activities, Isopren has the target to obtain the Environmental Certification ISO 14001 in the next two months.
I sopren's commitment is truly strong towards these issues through concrete actions that raise awareness and involve all employees with the ambition of standing out in the rubber sector as a company that combines success and sustainability. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.ISOPREN.IT 101
GreenRUBBER
JP-Tech Macchinari e impianti con ciclo di vita eco-sostenibile
Nell'era moderna dell'industria, la sostenibilità non è più un'opzione, ma un imperativo. In questo contesto, l'applicazione dei principi green ai macchinari industriali e all'automazione riveste un ruolo cruciale oltre che consentire l’accesso a programmi come “Transizione 5.0”. Con la crescente consapevolezza dei problemi ambientali e l'urgente necessità di ridurre l'impatto delle attività umane sul pianeta, l'industria si trova di fronte a una sfida e un'opportunità senza precedenti: trasformare i processi produttivi in un motore di sostenibilità.
L'adozione di tecnologie all'avanguardia, come Internet of Things (IoT), intelligenza artificiale (IA), robotica collaborativa e molto altro, consente di realizzare impianti industriali più efficienti ed eco-compatibili. Queste tecnologie non solo ottimizzano le prestazioni dei macchinari, ma consentono anche di monitorare e ridurre il consumo di risorse, come energia e materiali, e di minimizzare gli sprechi.
Un aspetto fondamentale della sostenibilità nell'automazione industriale è la progettazione di macchinari e impianti con un ciclo di vita eco-sostenibile. Ciò implica non solo l'adozione di materiali riciclabili e la riduzione delle emissioni durante la fase operativa, ma anche la pianificazione per la riutilizzazione e il riciclo al termine della vita utile del prodotto. Questo approccio a "cradle-tocradle" mira a ridurre al minimo l'impatto ambientale lungo l'intera catena del valore. JP-Tech quando possibile punta, per esempio, sul “Revamping” del mac-
chinario piuttosto che sulla fornitura di uno nuovo o, propone nuovi macchinari, dai consumi controllati e ottimizzati. Un'altra area cruciale è l'ottimizzazione energetica. Gli impianti industriali consumano una vasta quantità di energia, ma grazie alla digitalizzazione e all'automazione avanzata è possibile ridurre significativamente il fabbisogno energetico. JP-Tech adotta sistemi di gestione energetica intelligenti che monitorano e regolano il consumo di energia in tempo reale implementando pratiche di efficienza energetica.
I noltre, l'implementazione di processi produttivi flessibili e modulari consente alle aziende di adattarsi rapidamente
alle esigenze del mercato, riducendo al contempo gli sprechi di risorse. La produzione su richiesta, resa possibile dalla flessibilità dell'automazione, contribuisce a ridurre gli stock e i rifiuti associati alla sovra-produzione.
Infine, l'educazione e la sensibilizzazione giocano un ruolo chiave nel promuovere la sostenibilità nell'ambito dell'automazione industriale. È fondamentale formare e coinvolgere gli operatori e i decision maker sull'importanza della sostenibilità e sulle pratiche migliori per ridurre l'impatto ambientale delle loro attività. JP-Tech ogni giorno studia, progetta e realizza macchine o accessori seguendo questa linea di pensiero. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
JP-TECH
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SUSTAINABLE COMPANIES
Machinery and systems with an eco-sustainable life cycle
In the modern era of industry, sustainability is no longer an option, but an imperative. In this context, the application of green principles to industrial machinery and automation plays a crucial role as well as allowing access to programs such as "Transition 5.0". With growing awareness of environmental problems and the urgent need to reduce the impact of human activities on the planet, the industry is faced with an unprecedented challenge and opportunity: transforming production processes into an engine of sustainability. The adoption of cutting-edge technologies, such as the Internet of Things (IoT), artificial intelligence (AI), collaborative robotics and much more, allows for the creation of more efficient and eco-friendly industrial plants. These technologies not only optimize the performance of machinery, but also allow you to monitor and reduce the consumption
of resources, such as energy and materials, and minimize waste. A fundamental aspect of sustainability in industrial automation is the design of machinery and systems with an eco-sustainable life cycle. This involves not only adopting recyclable materials and reducing emissions during the operational phase, but also planning for reuse and recycling at the end of the product's useful life. This cradle-to-cradle approach aims to minimize environmental impact along the entire value chain. When possible, JP-Tech focuses, for example, on the "Revamping" of the machinery rather than on the supply of a new one, or proposes new machinery, with controlled and optimized consumption. Another crucial area is energy optimization. Industrial plants consume a vast amount of energy, but thanks to digitalization and advanced automation it is possible to significantly reduce energy needs. JP-Tech adopts
intelligent energy management systems that monitor and regulate energy consumption in real time by implementing energy efficiency practices.
Furthermore, the implementation of flexible and modular production processes allows companies to quickly adapt to market needs, while reducing waste of resources. On-demand production, made possible by the flexibility of automation, helps reduce inventory and waste associated with overproduction. Finally, education and awareness play a key role in promoting sustainability in industrial automation. It is essential to train and involve operators and decision makers on the importance of sustainability and on best practices to reduce the environmental impact of their activities. JP-Tech studies, designs and manufactures machines or accessories every day following this line of thought. u
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WWW.JP-TECH.IT 103
Lehvoss Cariche funzionali rinnovabili per un futuro più leggero e sostenibile
UPM ha sviluppato una nuova generazione di cariche funzionali sostenibili di origine vegetale, pronte a sostituire il carbon black e la silice precipitata di origine fossile che sono ad elevato rilascio di CO2, in un'ampia gamma di applicazioni. Le cariche funzionali rinnovabili (RFF) UPM BioMotionTM soddisfano le esigenze di sostituzione dei materiali a base fossile con prodotti innovativi, rinnovabili e sostenibili. Offrono, infatti, insieme a un carbon footprint notevolmente ridotto, ulteriori proprietà che conferiscono un valore aggiuntivo ai prodotti in
gomma e plastica, consentendo all'industria di fare il passo successivo verso un futuro più leggero e sostenibile. Le UPM BioMotionTM RFF saranno prodotte presso la bioraffineria di UPM, prima nel suo genere, a Leuna, in Germania. Sono ottenute da legno proveniente da foreste gestite in modo sostenibile, responsabile e secondo criteri di controllo e custodia che garantiscono il più alto grado di biodiversità. UPM BioMotionTM RFF contiene il 100% di carbonio rinnovabile (contenuto biologico certificato da DIN CERTCO), ha un carbon footprint negativo sulla base dell’LCA convalidato da terze parti secondo ISO 14040 e
ISO 14044, è almeno il 25% più leggero rispetto alle cariche funzionali tradizionali, è privo di idrocarburi policiclici aromatici (IPA) ed è al 100% isolante elettricamente. UPM BioMotionTM RFF è utilizzabile con un'ampia gamma di elastomeri, TPE e materie plastiche. L'investimento totale è di 1,2 miliardi di euro. L’inizio della produzione è programmato alla fine del 2024 con una capacità totale di 220.000 tonnellate. Le strategie di progettazione ecocompatibile, in combinazione con le proprietà uniche di UPM BioMotionTM RFF, faciliteranno la transizione verso un'industria della gomma e della plastica più sostenibile. u
RUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
Green
LEHVOSS
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La bioraffineria di UPM a Leuna, in Germania / UPM's award-winning, first-of-its-kind biorefinery at Leuna, Germany.
SUSTAINABLE COMPANIES
Renewable Functional Fillers for a lighter and more sustainable future
UPM has developed a new generation of plantbased, sustainable functional fillers, ready to replace fossil-based, highly CO 2 -intensive carbon black and precipitated silica in a broad range of applications
U PM BioMotion TM Renewable Functional Fillers (RFF) meet the needs for replacing fossil-based materials with innovative, renewable, and sustainable products.
T hey offer a vastly reduced carbon footprint in combination with diverse additional features that add significant value to rubber and plastic products enabling industry to take the next
step towards lighter and more sustainable future.
U PM BioMotion TM RFF will be produced at UPM's award-winning, first-of-itskind biorefinery at Leuna, Germany. All products are made from responsibly sourced hardwood from regional, sustainably managed forests with verified chain of custody that guarantee highest degree of biodiversity.
U PM BioMotion TM RFF contain 100% biobased carbon content (certified by DIN CERTCO), have a negative carbon footprint from cradle-to-gate based on the third-party validated LCA according to ISO 14040 and ISO 14044 considering biogenic carbon from the feedstock. UPM BioMotion TM RFF are at least
25% lighter than traditional functional fillers, are free of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), and 100% electrically insulating.
U PM BioMotion TM RFF are suitable for a broad range of elastomer, TPE, and plastic products.
Total investment of the project is approximately €1,2 billion. Start-up is scheduled for the end of 2024. The biorefinery’s annual production capacity across all product streams will be around 220,000 metric tons.
U PM BioMotion TM RFF is a new and innovative material class, designed to increase the sustainability performance of various end-use applications made from rubber and plastics u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.LEHVOSS.IT 105
Oldrati Group Materiali rigenerati: la rivoluzione sostenibile
Dagli anni ’70 il Gruppo Oldrati ha esplorato soluzioni innovative per mitigare l'impatto ambientale dei suoi processi e prodotti. È in questo scenario che è nato Ogreen, un ambizioso progetto originariamente concepito per rivoluzionare l'industria della gomma. D opo un lungo percorso di ricerca e sviluppo oggi Ogreen ha esteso la sua missione a un ampio portfolio di materiali - da quello termoplastico a quel-
lo della gomma e del silicone - realizzando così un'importante trasformazione nel panorama della sostenibilità degli articoli tecnici.
L'adozione di materiali e quindi articoli eco-sostenibili comporta una serie di vantaggi significativi, derivanti dall’applicazione dei principi dell'economia circolare dei materiali.
Questo include la riduzione del consumo di materie prime vergini, la minimizzazione degli sprechi e una diminuzione dell'uso di discariche, il tut -
to finalizzato a mitigare l'impatto ambientale complessivo.
I noltre, analisi del ciclo di vita (LCA) hanno dimostrato che l'impiego di questi prodotti può portare a una riduzione delle emissioni di CO2 fino al -40%, a seconda del tipo di mescola utilizzata.
Q uesti risultati evidenziano l'efficacia delle pratiche di produzione e dei materiali eco-sostenibili nel contrastare l'impatto ambientale nel settore degli articoli tecnici u
RUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
Green
OLDRATI GROUP
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SUSTAINABLE COMPANIES
Regenerated materials: the sustainable revolution
Since the 1970s, Oldrati Group has been exploring innovative solutions to mitigate the environmental impact of its processes and products. It is in this context that Ogreen was born, an ambitious project originally conceived to revolutionize the rubber industry.
A fter a long journey of research and development, today Ogreen has extended its mission to a broad portfolio of materials-from thermoplastics to rubber and silicone-thus achieving a major transformation in the sustainability landscape of technical articles. T he embracing of eco-sustainable materials and articles brings a wide range of benefits, stemming from the application of circular economy principles of materials. This includes reductions in the consumption of virgin raw material, minimisation of waste generation, and decrease use of landfills, all aimed at mitigating the overall environmental impact. I n addition, Life Cycle Assessment (LCA) analyses have indicated that the use of these products can lead to a reduction in CO2 emissions of up to -40%, depending on the type of com -
pound employed. These results highlight the effectiveness of eco-friendly manufacturing practices and materi -
als in helping to reduce the environmental impact within the technical articles industry. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.OLDRATI.COM
107
OR.P. Stampi H2ORP
Il 2024 per OR.P. Stampi è l’anno in cui l’azienda irrompe nel mercato della mobilità green con nuovi progetti legati all’idrogeno. Entrando in un consorzio esclusivo che contribuisce allo sviluppo di un mercato delle applicazioni idrogeno, OR.P. Stampi mette a disposizione le proprie competenze per clienti attivi nello stampaggio di gomma-Ti e di tenuta con mescole speciali che sviluppano sistemi per l’utilizzo dell’H2 nella mobilità, ma anche produzione di energia e per il comparto industriale e residenziale.
Per tali applicazioni OR.P. Stampi collabora con il cliente facendo co-design per assicurare la p resenza della mescola sui 2 lati del metallo senza la deformazione dello stesso.
L’azienda ha inoltre da tempo intrapreso percorsi di sostenibilità, attraverso pannelli fotovoltaici e, dall’anno scorso, un sistema digitale di gestione dell’energia (Energy Management System) per il controllo di carichi e consumi degli impianti in real time.
L’azienda sta portando questi valori non solo nei suoi due siti produt -
tivi, ma anche in quelli dei propri clienti attraverso nuove soluzioni tecniche.
M ateriali sempre più performanti hanno permesso infatti il lancio della generazione di termoregolati EVO: le nuove attrezzature permettono di rispondere alle crescenti richieste dei clienti di elevato rampup e bassi consumi energetici.
L e caratteristiche green del prodotto lo rendono sempre più appetibile per l’equipaggiamento di presse esistenti e nuove, soprattutto con l’avvento di Transizi one 5.0. u
RUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA OR.P. STAMPI
Green
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SUSTAINABLE COMPANIES
H2ORP
For OR.P. Stampi, 2024 is the year the company breaks into the green mobility market with new hydrogen-related projects. By joining an exclusive consortium that contributes to the development of a hydrogen applications market, OR.P. Stampi is making its expertise available to customers active in rubber-metal and special compound-seals molding who are developing systems for the use of H20 in mobility, but also energy production and for the industrial and
residential sectors. For such applications OR.P. Stampi collaborates with the customer by doing co-design to ensure the presence of the compound on the 2 sides of the metal without its deformation.
T he company has also been pursuing sustainability paths for some time, through photovoltaic panels and, since last year, a digital energy management system (Energy Management System) to control plant loads and consumption in real time. T he company is bringing these val -
ues not only to its two production sites, but also to its customers' plants through new technical solutions. Increasingly high-performance materials have in fact enabled the launch of the EVO generation of Cold Runner Blocks: the new equipment makes it possible to meet customers' growing demands for high ramp-up and low energy consumption. The product's green features make it increasingly attractive for equipping existing and new presses, especially with the advent of Industry 5.0. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.ORPSTAMPI.COM 109
Pezzato Efficienza come nessun altro
La parola d’ordine per il futuro è efficienza. Unico mezzo per giungere a una vera e duratura sostenibilità non solo ambientale ma anche economica.
Q uesto è l’obbiettivo che la sezione ricerca e sviluppo della Pezzato presse ha raggiunto dopo tre anni di studi approfonditi e severi test. Concretizzati nell’introduzione, su tutta la gamma di macchinari, della nuova unità di potenza ibrida elettro-idraulica.
Q uesto sistema permette un elevato risparmio energetico oltre che controllare il macchinario con precisione e dinamicità tramite una speciale servopompa reversibile, appositamente progettata e altamente performante, rivoluzionaria rispetto alle soluzioni standard “plug&play” adottate dalla concorrenza.
L’impianto si caratterizza infatti dall’assenza di componenti dissipativi nel circuito oleodinamico, permettendo il recupero dell’energia potenziale durante la chiusura della pressa. Il macchinario si trasforma così in un “generatore elettrico” capace di immagazzinare energia autoprodotta e renderla disponibile a successive richieste di potenza. L a filosofia alla base dello sviluppo di questo nuovo sistema interessa appunto l’efficienza generale del macchinario, rendendo ancor più competitiva ed economicamente vantaggiosa la produzione dell’u -
tilizzatore finale. Benefici che si dimostrano in altissima qualità, bassi costi di produzione del prodotto finito e ridotto impatto ambientale. Il tutto già oltre i requisiti di Industria
5.0. N on rimane che sfruttare al meglio le potenzialità dei macchinari Pezzato, sempre pronti a superare le aspettative e costruiti per durare nel tempo. u
I modelli CBV, per lo stampaggio sottovuoto della gomma, sono stati i primi a ispirare lo sviluppo delle nuove unità di potenza / The CBV models, for the vacuum molding of rubber, were the first to inspire the development of the new power units.
PEZZATO
Green
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
RUBBER
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SUSTAINABLE COMPANIES
Efficiency like no other
The future is efficiency, the only means to achieve true and lasting sustainability, not only environmental but also economic. This would be the main objective of the research and development department of Pezzato Presse which, after over three years of in-depth studies and intense testing has introduced on its entire range of machinery the new electro-hydraulic hybrid power system.
T his system allows significant energy savings as well as high precision and dynamic control of the machinery via
a special reversible servo pump, specially designed and highly performing regardless the number of spins; revolutionary compared to the standard “plug&play” solutions adopted by the competitors.
T he system is in fact characterized by the absence of dissipative components in the hydraulic circuit, allowing the recovery of potential energy during the closing of the press. The machinery is thus transformed into an "electric generator" capable of storing self-produced energy, making it available for subsequent power needs. T he philosophy behind
the development of this new system particularly concerns the general efficiency of the machinery, thus making the production of th e end user even more competitive and economically advantageous, benefits which are demonstrated in very high- quality products, low production costs and reduced environmental impact, details already beyond the requirements of Industry 5.0.
A ll there is to do is to make the most of the extraordinary potential of Pezzato machinery, ready to exceed expectations and always built to last over time u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.PEZZATOPRESSE.IT
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Anche gli impianti Multipress Pezzato, con chiusura dal basso, sono dotati del nuovo sistema ad alta efficienza energetica / Multipress Pezzato, with bottom closing, are also equipped with the new high energy efficiency system.
Sostenibilità: un processo verde per trattare gli scarti di gomma
La società REP produce e commercializza presse a iniezione dal 1948. Avendo capito molto presto l’influenza dei polimeri e degli elastomeri nell’industria, si è rapidamente specializzata nell’iniezione della gomma.
L a tecnologia HSM ha lo scopo di devulcanizzare gli scarti della gomma per reintrodurli nella catena di produzione. REP ha sviluppato una soluzione brevettata, la "devulcanizzazione HSM", che permette di invertire il processo di vulcanizzazione della gomma.
L a tecnologia HSM (High Shear Mixing, cioè miscelazione con taglio elevato) è un processo verde, senza additivi chimici, che permette di spezzare i legami tra le catene macromolecolari senza danneggiarle, contrariamente alle tecniche di frantumazione. Al termine del trattamento dei rifiuti della gomma nell'impianto di riciclo, si recupera del materiale rigenerato che può essere parzialmente sostituito al materiale originale in un nuovo lotto di mescola. Si arriva così a rincorporare
delle quantità simili al tasso di rifiuti generato dal processo senza pregiudicare le caratteristiche della mescola contaminata.
Q uesta tecnologia lavora senza additivi chimici, senza modifica della formulazione ed è applicabile a tutti i tipi di gomma (a eccezione del silicone). La tecnologia consiste in una macchina di tipo rotore/statore con
parametri variabili come, per esempio, la velocità di rotazione, il senso di rotazione e la Regolazione de Pressione.
L a macchina HSM ha una capacità produttiva fino a 600 t all’anno (con 500 µm, in funzione della gomma).
REP è in grado di eseguire l’installazione e la manutenzione della macchina stessa in Italia. u
GreenRUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
REP
REP 112
SUSTAINABLE COMPANIES
Sustainability: a green process to treat rubber waste
REP has been manufacturing and marketing injection moulding machines since 1948. Having understood very early on the influence of polymers and elastomers in the industry, REP quickly specialized in rubber injection presses.
H SM (High Shear Mixing) technology is a green process, without chemical additives, that allows the bonds between macromolecular chains to be broken without damaging them, unlike crush -
ing techniques. At the end of the treatment of rubber waste in the recycling plant, regenerated material is recovered that can be partially replaced by the original material in a new batch of compound.
I n this way, it is possible to reincorporate quantities like the rate of waste generated by the process without affecting the characteristics of the contaminated compound.
T his technology works without chemical additives, without modification of
the formulation and is applicable to all types of rubber (except for silicone). It is made by a rotor/stator type machine with variable parameters such as, for example, the rotation speed, the direction of rotation and the Pressure Regulation.
T he HSM machine has a production capacity of up to 600 t per year (with 500 μm, depending on the rubber). REP network can carry out the installation and maintenance of the machine itself in Italy. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.REPINJECTION.IT 113
GreenRUBBER
Tecnistamp Solidità e affidabilità sinonimi di sostenibilità
Tecnistamp da oltre 40 anni progetta e costruisce stampi per particolari in gomma. Con la capacità di realizzare stampi di dimensioni notevolmente differenti ma con la medesima qualità (da 300*300mm a 1.600*1.600mm) oggi Tecnistamp ha la possibilità di offrire stampi per qualsiasi tipo di articolo in gomma elastomero, oltre che a sistemi termoregolati di iniezione.
L’ultimo investimento ha riguardato l’estensione del sistema fotovoltaico, che oggi a pieno regime arriva a soddisfare il 50% del fabbisogno quotidiano dell’azienda.
La sostenibilità è diventata una linea guida anche all’interno dalle aziende me -
talmeccaniche; la progettazione sostenibile è un aspetto sempre più cruciale. Integrare la sostenibilità nel processo di progettazione di uno stampo è elemento essenziale oggi anche per risultare più competitivi, e fornire al cliente un prodotto che non solo sia protagonista, ma che, nello stesso tempo, sia incline all’ecosostenibilità dell’intera linea di produzione; ciò implica l’utilizzo di materiali ecocompatibili, la riduzione del consumo di risorse durante il ciclo vita dello stampo e la progettazione per un eventuale riciclaggio. L’innovazione tecnologica e l’utilizzo della AI stanno offrendo soluzioni sempre più efficaci e a basso impatto ambientale.
La richiesta di uno stampaggio in auto-
matico da parte dei clienti ha portato Tecnistamp a sviluppare parecchie soluzioni di automatismo. L’utilizzo dei blocchi termoregolati di iniezione (di propria costruzione e concezione) è parte fondamentale del processo di automatismo. Un ulteriore servizio che negli ultimi anni ha riscosso un notevole apprezzamento è il Test dello stampo direttamente in Tecnistamp con la produzione di 10/15 pezzi per cavità; la prova stampo è possibile grazie a una pressa a iniezione di 500 Ton di proprietà dell’azienda installata presso la sede di Corte Franca (BS). L’area produttiva di Tecnistamp si è aggiornata ulteriormente negli ultimi anni e conta oggi più di 30 centri di lavoro distribuiti in due aree produttive. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
TECNISTAMP
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SUSTAINABLE COMPANIES
Solidity and reliability synonymous with sustainability
Founded in 1982, Tecnistamp has been designing and building moulds for rubber items for over 40 years. The company can make moulds of greatly different sizes but the quality does not change (from 300x300 mm to 1,600x1,600 mm), for this reason it can offer moulds for every kind of rubber articles and multi-injection CRB systems.
T hanks to the last investment made by the company, an integration of the photovoltaic system, Tecnistamp is now able to satisfy 50% of its electricity demand.
S ustainability has become a guideline within engineering companies and a sustainable design is now a crucial point. The commitment to inte -
grate sustainability into the construction process of Tecnistamp moulds is essential to be competitive and provide the customers both high-performance and eco-sustainable product. All this implies the use of environmentally friendly materials, the reduction of the consumption of resources during the life cycle of the mould and the planning for a possible recycling.
Technological innovation and AI provide different solutions to be more effective and environmentally friendly.
T he request from customers of the automatic demoulding gave Tecnistamp the opportunity to develop new solutions.
T he use of cold runner blocks (of Tecnistamp own design and construction) is a key part in the process, otherwise the
company can supply distributor inserts – easier concept and production – that can double or even quadruple the injection points, definitely the best solution for medium-large articles. Robot grippers, external frames, demoulding plates, cartesian and industrial robot are some of the elements “beyond the mould” that help to reach a completely automatic cycle.
Tecnistamp also offers the opportunity to test the moulds, producing 10/15 pieces for each cavity using a 500 Ton injection press own by the company and settled in Cortefranca (BS). A really appreciate service by the customers.
T he production area has been further updated in recent years; today it has more than 30 machining centers divided in two production areas. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.TECNISTAMP.IT 115
GreenRUBBER
Tovo Gomma Obiettivo: produzione green
Il focus di Tovo Gomma è la “produzione green”. È una strategia preventiva di gestione aziendale applicata a prodotti, processi e organizzazione del lavoro, il cui obiettivo è minimizzare le emissioni e/o gli scarichi alla fonte, riducendo i rischi per la salute umana e ambientale, e contemporaneamente aumentando la competitività.
Nel 2021 Tovo Gomma ha introdotto un Sistema di Gestione Ambientale (SGA). È un quadro che aiuta un'organizzazione a raggiungere i propri obiettivi ambientali attraverso la revisione, la valutazione e il miglioramento coerenti delle proprie prestazioni ambientali. La revi-
sione e la valutazione permanenti identificheranno le opportunità per migliorare le prestazioni ambientali dell'organizzazione.
Quando si considera questo ciclo di miglioramento continuo, ci sono due fasi riflessive che collegano questa guida con altre, specialmente quelle legate alla valutazione ambientale: il piano e la verifica.
L’azienda ha diversi obiettivi, tra i più importanti ci sono: la manutenzione preventiva, che consente di evitare la generazione di prodotti difettosi che necessitano di essere riprocessati o scartati, fuoriuscite di petrolio, perdite o consumi eccessivi; l'aggiornamento tecnolo -
gico, che consente di migliorare la produttività, ovvero consente nuove operazioni che portano a un miglioramento o innovazione del prodotto, oltre a ridurre i consumi energetici; la minimizzazione ed efficienza nel consumo dei materiali, del consumo di acqua ed energia; il riciclo della massima quantità di rifiuti nell'impianto e, in caso contrario, la selezione degli opportuni gestori autorizzati, privilegiando il recupero rispetto allo smaltimento finale.
Nel 2024 Tovo Gomma ha iniziato il piano “zero rifiuti”, obiettivo ambizioso ma condiviso a tutti i livelli. L’obiettivo è facilmente misurabile ed è il tema più pratico e tangibile per tutti. u
L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
TOVO GOMMA
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SUSTAINABLE COMPANIES
Green production goal
The focus of Tovo Gomma is the green production intended as a preventive business management strategy applied to products, processes and work organization, whose objective is to minimize emissions and/ or discharges at the source, reducing risks to human and environmental health, and simultaneously increasing competitiveness.
I n 2021, Tovo Gomma introduced an Environmental Management System (EMS). It is a framework that helps an organization achieve its environmental goals through consistent review, evaluation, and improvement of its environ -
mental performance. The permanent review and evaluation will identify opportunities for improving the environmental performance of the organization.
W hen considering this continuous improvement cycle, there are two reflexive steps connecting this guide with others, especially those related to environmental assessment: the plan and the check.
T he company has several goals, among the most important are: the preventive maintenance, that makes possible to avoid the generation of defective products that need to be reprocessed or discarded, oil spills, leaks or excessive consumption; technological updat-
ing, that allows to improve productivity, or allows new operations that lead to an improvement or innovation in the product, as well as reducing energy consumption; the minimization and efficient consumption of materials, water and energy consumption; the recycling of the maximum waste in the plant and if not possibile, the selection of the appropriate authorized managers, prioritizing recovery over final disposal.
I n 2024 Tovo Gomma has started the "zero waste" plan, an ambitious but shared objective at all levels. The objective is easily measurable and is the most practical and tangible issue for everyone u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.TOVOGOMMA.IT 117
Z-Lab Transizione 5.0: interconnessione e sostenibilità con Z-IoT
La Transizione 5.0 segna un'evoluzione significativa nel panorama industriale, spingendo verso l'integrazione di tecnologie avanzate e sostenibilità ambientale. Un elemento chiave di questa transizione è l'analisi dei dati, essenziale per ottimizzare i processi produttivi e minimizzare l'impatto ambientale. Z-Lab, Top Partner Zucchetti ERP che dal 1985 aiuta le aziende a digitalizzare e integrare tutte le aree aziendali con soluzioni software innovative, web e in cloud, propone Z-IoT, una soluzione innovativa per la gestione e l'analisi dei dati di produzione, consumo e processo, conforme alle agevolazioni previste dal decreto Transizione 5.0.
Misurazione: il primo passo verso il cambiamento
Il processo inizia con la misurazione accurata tramite sensori e PLC intercon-
nessi tramite protocolli come OPC-UA e Modbus. Z-IoT cattura dati in tempo reale su produzione, fermi macchina ed energia impiegata, offrendo una base solida per identificare inefficienze e intervenire con precisione.
Dall'analisi dati all'ottimizzazione dei processi
L'analisi dettagliata dei dati raccolti permette di trasformare dati grezzi in indicazioni preziose. Queste informazioni sono essenziali per decisioni strategiche quali l'ottimizzazione delle linee produttive e la manutenzione predittiva, migliorando così l'efficienza energetica e riducendo i fermi macchina.
Visualizzazione dei dati: mostrare i dati su grandi monitor favorisce la collaborazione nei reparti produttivi Z-IoT offre anche energy dashboard inte-
rattive e la possibilità di mostrare in tempo reale i dati di produzione e fermi macchina su grandi display. Questa trasparenza facilita una reazione rapida ai cambiamenti e una collaborazione più efficace, promuovendo una cultura aziendale incentrata su sostenibilità e miglioramento continuo.
Z-IoT è un pilastro importante della Transizione 5.0, integrando con successo tecnologia all'avanguardia e sostenibilità. Questa soluzione migliora i processi produttivi e riduce l'impatto ambientale, fornendo alle aziende strumenti efficaci per aumentare l'efficienza operativa. Con Z-Lab, le aziende possono contare su un supporto solido per affrontare questo cambiamento, muovendosi verso un futuro più sostenibile e produttivo. Grazie alla fabbrica di sviluppo software interna, è possibile personalizzare la soluzione scelta in base alle specifiche esigenze. u
Grafico unità prodotte vs. energia utilizzata / Graph of units produced vs. energy used.
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GreenRUBBER
Z-LAB
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SUSTAINABLE COMPANIES
Transition 5.0: interconnection and sustainability with Z-IoT
Transition 5.0 marks a fundamental evolution in the industrial landscape, pushing towards the integration of advanced technologies and environmental sustainability. A key element of this transition is data analysis, essential for optimizing production proce sses and minimizing environmental impact. Z-Lab, qualified Zucchetti ERP Top Partner that since 1985 helps companies in digitalization and integration of all business areas with innovative web and cloud software solutions, introduces Z-IoT, an innovative solution for managing and analyzing production, consumption, and process data, in line with incentives provided by the Transition 5.0 decree.
Measurement: the first step towards change
The process begins with precise measure-
ment through sensors and PLCs interconnected via protocols such as OPC-UA and MODBUS. Z-IoT captures real-time data on production, machine downtime, and energy used, providing a solid foundation to identify inefficiencies and intervene accurately.
From data analysis to process optimization
D etailed analysis of the collected data allows transforming raw data into valuable insights. These information are crucial for strategic decisions such as optimizing production lines and predictive maintenance, thus improving energy efficiency and reducing downtime.
D ata visualization: displaying data on big monitors foster collaboration in production departments
Z-IoT also offers interactive energy dash-
boards and large displays to monitor production data and downtime in real-time. This feature eases quick reaction to changes and more effective collaboration, promoting a corporate culture focused on sustainability and continuous improvement. Z-IoT is a cornerstone of Transition 5.0, successfully integrating cutting-edge technology and sustainability. This solution enhances production processes and reduces environmental impact, providing businesses with effective tools for increased operational efficiency.
With Z-Lab, companies can rely on solid support to face this change, moving towards a more sustainable and productive future. Thanks to the internal software development factory, it is possible to customize the chosen solution based on the specific needs that make each company unique. u
AZIENDE SOSTENIBILI
WWW.Z-LAB.IT
graph machine
the last
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Grafico timeline stato macchine delle ultime 24 ore / Timeline
status of
24 hours.
Inserzionisti / Advertisers
ANTEC FINITURE III COP www.antecfiniture.it BRENNTAG SPA I COP www.brenntag.com/it-it/ C.S.I. CENTRO SERVIZI INDUSTRIALI 35 www.csi-servizi.it COATING TECHNOLOGY 5 www.coatingtechnology.net COLMEC 23 www.colmec.it DESMA 19 desma.biz ELASTOMERS UNION 7 www.elastomersunion.it ENGEL ITALIA 51 engelglobal.com/be-efficient EVERCOMPOUNDS 15 www.evercompounds.com G3 73 g3machinery.com GAMMA STAMPI 31 www.gammastampi.com GIBITRE INSTRUMENTS 47 www.gibitre.it IMG SRL 8-9 www.imgmacchine.it INTERBUSINESS 59 www.interbusinessgroup.com ISOPREN 1 www.isopren.it JP-TECH SRL 55 www.jp-tech.it LEHVOSS ITALIA 3 www.lehvoss.it OLDRATI GUARNIZIONI CARTONCINO www.oldrati.com OR.P STAMPI 37 www.orpstampi.com PEZZATO II COP www.pezzatopresse.it R.P.M. 40-41 www.rpm-srl.it RESCHEM ITALIA 69 www.reschemitalia.com TECNISTAMP IV COP www.tecnistamp.it TOVO GOMMA 43 www.tovogomma.com Z-LAB 65 www.z-lab.it
RUBBER L’INDUSTRIA DELLA GOMMA
Green