Proseguono le attività SSIP sul progetto “leather Jet” dopo approvazione della graduatoria e ammissione al finanziamento della Regione Veneto a valere del POC – Programma Operativo Complementare al POR FESR 2014-2020. Asse 1 azione 1.1.4 “Bando per il sostegno a progetti sviluppati da aggregazioni di imprese”.
Il plasma freddo innescato in aria è un esempio delle tecnologie emergenti che per il loro basso costo e basso impatto ambientale possono sostituire convenzionali trattamenti chimici in diversi settori di industria. Il plasma, cosiddetto quarto stato della materia, è il gas contenente ioni, atomi e radicali gassosi. I radicali sono i più importanti compositi del plasma generato in condizioni ambientali (a pressione atmosferica). Nel caso del plasma freddo generato nell’aria, i radicali di ossigeno sono gli agenti più importanti per il trattamento dei materiali (ossidazione a freddo, funzionalizzazione, nano erosione, deposizione). L’effetto del plasma a pressione atmosferica è di natura chimica ed è caratterizzato da un alto rendimento, dalla sostituzione di reagenti chimici e dall’eliminazione dell’uso di acqua (trattamento a secco).
Il plasma atmosferico può essere facilmente applicato nei processi produttivi in linea. Trattamento a plasma permette di conferire particolari caratteristiche a diversi materiali (cuoio, tessuti, carta, polimeri, etc.) come, per esempio, grado di pulizia di superfice, l’idrofilicità o l’idrofobicità. A differenza dei processi del plasma di bassa pressione, il plasma a pressione atmosferico richiede l’aria compressa, ma il costo energetico del processo è molto basso. Inoltre, l’azione del plasma è controllata elettronicamente.
Figure 1-4 Dispositivi di plasma atmosferico
Plasma lineare (a sinistra in alto) per trattamento di materiali planari.
Luce di plasma lineare (a sinistra in basso) nell’intercapedine di trattamento.
Plasma Jet (a destra in alto) per trattamento di oggetti tridimensionali.
Flusso di un Jet in applicazione sulla scarpa (a destra in basso).
Il vantaggio più importante della tecnologia al plasma atmosferico è soprattutto la forte riduzione dell’impatto ambientale, grazie all’eliminazione di reagenti chimici liquidi e di loro smaltimento. Per esempio, valori di Life Cycle Assesment (LCA) del processo di incollaggio della tomaia con la suola, nel caso di sostituzione delle convenzionali preparative chimiche con trattamento plasma, potranno diminuire fino al 50%. Questo vantaggio, in combinazione con risparmio dell’acqua e di energia elettrica, renderà la tecnologia al plasma atmosferico una delle più importanti ed emergenti tecnologie industriali.
Grazie alla tecnologia al Plasma a freddo si potranno ottenere due tipologie di effetti sulle proprietà dei materiali come i pellami per tomaia.
1) pulizia e aumento della bagnabilità e dell’assorbimento e quindi il miglioramento di tutti i parametri di tintura e di incollaggio, ottimizzazione dell’asciugatura, maggiore resistenza alla piega e all’usura, etc. L’utilizzo del plasma permetterà di migliorare l’assorbimento di prodotti come i coloranti, riducendo il loro consumo e di realizzare nuovi effetti produttivi su pelletteria, scarpe, borse, etc.
2) modifica della superfice dei materiali e quindi attribuzione agli stessi di caratteristiche nuove come idro-repellenza, antigraffio, effetto barriera, resistenza batterica, etc.
Un esempio di trattamento sarà applicato con un jet del plasma atmosferico che utilizzerà una scarica ad arco elettrico pulsato per generare un plasma con produzione di radicali gassosi con frequenza di generazione di ca. 40 kHz, una la potenza assorbita di 500 W e una immissione di aria compressa a 6 bar. I gas prodotti in forma di plasma (aria eccitata con radicali gassosi) usciranno dall’ugello di jet sottoforma di un fascio luminoso.
L’applicazione al plasma atmosferico a freddo è stata già utilizzata, con successo, nel settore tessile e abbigliamento per trattamento di fibre di lana, per impartire proprietà anti-restringimento e anti-pilling nella maglieria, senza la necessità di utilizzare sostanze impattanti a base di cloro e riducendo o eliminando l’uso dell’acqua di processo. Altre esperienze interessanti sono state industrializzate per la sbozzimatura e decolorazione del denim, finanche in agricoltura alfine di eliminare l’uso di pesticidi, il risparmio d’acqua, e il miglioramento della qualità del raccolto raccolto.
A cura di Marco Nogarole
Responsabile Trasferimento tecnologico della SSIP
Pubblicato il: 1 Dic 2022 alle 10:30