Un nuovo processo di espansione poliuretanica con ridotto contenuto di isocianato
Più di 50 000 imprese dell’UE, le quali impiegano 1,6 milioni di persone, sono attive nel settore della schiuma di poliuretano. Insieme ai polioli, l’isocianato è uno dei componenti principali del PUR e i due reagiscono in presenza di vari additivi per la produzione di schiuma di poliuretano. L’isocianato rappresenta una minaccia per la salute professionale, ed è stato associato con il 10-20 % dei casi di asma nell’UE. Il progetto FREEFOAM (Novel PUR foaming manufacturing process with reduced toxic isocyanate content) ha quindi sviluppato una nuova soluzione per questa sfida basata sull’utilizzo di isocianato incapsulato. La reazione omogenea risultante dalla miscela, costituita da isocianato incapsulato disperso nei polioli, permette il rilascio controllato dell’isocianato. Questo accresce la reattività complessiva e impedisce che la reazione avvenga fino a che non è il momento opportuno, riducendo in tal modo la quantità di isocianato libero necessaria. A sua volta, il contenuto inferiore di isocianato residuo presente nella schiuma riduce al minimo il rilascio nell’ambiente. Ulteriori benefici includono una schiuma prodotta più omogenea e una riduzione degli scarti, che erano in precedenza generati a causa di una scarsa uniformità della miscela di reazione. I partner del progetto hanno studiato una serie di differenti formulazioni di isocianato, arrivando alla selezione del diisocianato di toluene per l’incapsulamento. Le potenziali applicazioni includono il rilascio controllato di materiale interno con proprietà specifiche in condizioni specifiche di temperatura e pH. Questo nuovo metodo può essere utilizzato nel settore farmaceutico, cosmetico, chimico, agricolo e alimentare. Un totale di 14 nuovi surfattanti ionici e non ionici sono stati preparati, caratterizzati e testati. La loro influenza nel processo di formazione della capsula e la stabilità delle capsule ottenute nel tempo sono state studiate con attenzione. Il team ha inoltre valutato il processo di espansione, assistito dallo sviluppo di metodologie per la quantificazione dell’isocianato rilasciato dopo la rottura delle capsule. FREEFOAM ha creato un sistema nuovo e progredito per la schiuma PUR con proprietà migliorate e tossicità ridotta per dare un prodotto sicuro e rispettoso dell’ambiente, che porta a una riduzione delle importazioni e a un aumento delle esportazioni europee. Inoltre, le piccole e medie imprese associate al progetto hanno nuove conoscenze tecniche che consentiranno loro di creare prodotti e servizi migliori e di perfezionare la loro comprensione delle necessità degli utenti finali, fabbricando allo stesso tempo schiume PUR più omogenee.
Parole chiave
Formazione schiuma poliuretano, isocianato, schiuma PUR, polioli, FREEFOAM, diisocianato di toluene