stirenici styrenics Edistir per packaging Edistir for packaging

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1 stirenici styrenics Edistir per packaging Edistir for packaging

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3 il polistirene nel packaging polystyrene in packaging Il polistirolo compatto trova largo impiego in molti settori del packaging per la produzione di manufatti di vario utilizzo: Polystyrene is used in many packaging sectors for the production of various items: tab. 1. settore sector manufatti item tecnologia process technology lattiero caseario dairy sector dolci e gastronomia sweets/gastronomy cibi freschi fresh foods monouso disposable vending vending ortofrutta fruit/vegetable bicchiere yogurt/ contenitori alimenti grassi (es. panna) yogurt cup/ fatty food containers (e.g. cream) bicchiere yogurt/contenitori formaggi freschi yogurt cup/fresh cheese containers vaschetta gelato (parte interna) ice cream boxes (internal part) contenitori basso spessore low thickness containers contenitori trasparenti clear containers contenitori containers film gastronomia gastronomy film vassoio espanso direct gassing trays portauova egg trays piatti e bicchieri plates and cups posate cutlery palette caffè coffee stirrer bicchieri caffè coffee cups alveolare alveolar container estrusione cast/ffs cast extrusion/ffs estrusione cast/termoformatura cast extrusion/thermoforming estrusione cast/termoformatura cast extrusion/thermoforming estrusione cast/termoformatura cast extrusion/thermoforming estrusione BOPS/termoformatura BOPS extrusion/thermoforming stampaggio Injection moulding filmatura in bolla blowing extrusion direct gassing direct gassing estrusione cast/termoformatura cast extrusion/thermoforming estrusione cast/termoformatura cast extrusion/thermoforming stampaggio injection moulding stampaggio injection moulding estrusione cast/termoformatura cast extrusion/thermoforming estrusione cast/termoformatura cast extrusion/thermoforming settori del packaging dove il PS compatto trova largo impiego packaging sectors where polystyrene is used 3

4 OILFIELD CHEMICALS packaging con Edistir : le tecnologie packaging with Edistir : the technologies Tra le tecnologie di trasformazione impiegate, la più utilizzata è sicuramente l estrusione. Essa consente di realizzare foglie compatte per i settori del monouso e del lattiero caseario, foglie espanse per i vassoi usati nel confezionamento di cibi freschi quali carne, pesce e verdure ed infine, foglie bi orientate per il settore dolci e gastronomia. Queste foglie possono poi essere termoformate per ottenere contenitori di diversa forma e volume. estrusione cast L estrusione cast si basa sul principio di modellare una massa fusa, plastificata ed omogeneizzata in estrusore, in forma di struttura piana (foglia) raffreddandola e stabilizzandola attraverso il contatto con rulli freddi. La foglia ottenuta viene usualmente avvolta in bobine che successivamente, subiscono il processo di termoformatura. Combinando diversi estrusori, è possibile ottenere tramite coestrusione film multistrato di polimeri tra loro simili o differenti (tab. 2). A differenza dei film in bolla, i film cast hanno maggiore trasparenza, lucentezza e rigidità. Among the processing technologies, the main one is extrusion. It allows to obtain foils for disposable and dairy sectors, direct gassing formed trays suitable to pack fresh food as meat, fish and vegetables and BOPS (bi-oriented polystyrene) foils for sweet-gastronomy sectors. The extruded foils can be then, thermoformed to produce containers of various dimensions and shapes. cast extrusion Cast extrusion is based on the principle to shape a melt, plasticized and homogenized in an extruder, in the form of a planar structure, cooling down and stabilizing it by chill rolls contact. The obtained foil is usually wrapped in coils before being thermoformed. By combining various extruders, it is possible to obtain multi-layer films of polymers similar or different between each other (tab. 2). With respect to the blown films, cast films have high trasparence, gloss and stiffness. tab. 2 film multistrato multilayer film proprietà property principale applicazione main application SB/PS PS/SB colorato/sb nat PS/SB coloured/sb nat PS/SB/TL/PETG PS/TL/EVOH/TL/PE superficie brillante antistaticità clear surface antistatic superficie brillante e antistatica, strato colorato decorativo clear surface, antistatic coloured layer proprietà barriera/salva aroma/ sigillabilità barrier properties/aroma protection/ sealability proprietà barriera/salva aroma/ sigillabilità barrier properties/aroma protection/ sealability bicchieri/contenitori per il settore lattiero caseario cups/containers for dairy sector contenitori/prodotti per il settore lattiero caseario containers/items for dairy sector packaging sotto vuoto vacuum packaging packaging sotto vuoto vacuum packaging esempi di film multistrato per packaging: TL sta per strato adesivo multilayer film for packaging: TL stands for tight layer 4

5 filmatura in bolla Il processo di produzione di film per soffiaggio (filmatura in bolla) consiste nell estrusione di un fuso polimerico attraverso un foro anulare. Il tubo (comunemente conosciuto come parison) viene gonfiato per mezzo di aria soffiata all interno e stirato lungo l asse. Durante il processo il film si raffredda e solidifica, cosicché può essere piegato fra i rulli di traino. Il raffreddamento si effettua per convezione forzata soffiando aria attraverso un anello posto al di sopra della filiera FFS Il Form Fill Seal (FFS) è una tecnologia che consente, in una sola operazione continua, di termoformare contenitori da una foglia estrusa, di riempire i contenitori così formati, di sigillarli ed eventualmente di stamparli o etichettarli; il tutto con vantaggi per la economicità, compattezza delle attrezzature, e facilità di sterilizzazione. È per questo una tecnologia frequentemente impiegata nel settore alimentare. A seconda della destinazione d uso, la foglia estrusa può essere costituita da diversi strati o layer. Ad esempio, una foglia packaging per cibi a lunga scadenza dovrebbe possedere uno strato barriera all ossigeno e al vapore acqueo (EVOH strato) e avere buone caratteristiche di termoformabilità (PS strato). blowing extrusion The blowing extrusion is the extrusion of a polymeric melt through an annular die. The extruded hollow tube (parison) is swollen through air and stretched. During the process, the film cools and solidifies. In this way, it can be folded between the pulling rolls. The cooling process occur by forced convection, blowing air through a ring settled over the extruder. FFS Form Fill Seal (FFS) is a technology which allows, starting from an extruded foil, in a continuous operation, to thermoform containers, to fill and to seal them; eventually, these containers can be also labeled. This technology guarantees cheapness, structure compactness and easy sterilization. For this, it is frequently used in the food sector. According to its use, the extruded foil can be constituted of various layers. For instance, a packaging foil for long shelf life foods should have a barrier layer to oxygen and to water vapor (EVOH layer) and it would have good thermoformability (PS layer). 5

6 OILFIELD CHEMICALS direct gassing La tecnologia per la produzione di foglie espanse è un estrusione con additivazione in linea dell agente espandente. La necessità di un intima miscelazione dell espandente nel polimero fuso e di un raffreddamento omogeneo della miscela fino alla temperatura adatta alla schiumatura ( ) induce spesso ad allestire l impianto con due estrusori specializzati in compiti distinti: un estrusore primario, spesso un bivite, per plastificazione e iniezione dell agente espandente; un estrusore secondario per miscelazione e raffreddamento della miscela fino alla temperatura di schiumatura. La testa di estrusione termina con una sottile fessura lineare (die slot) che porta la miscela alle condizioni atmosferiche. La rapida caduta di pressione attraverso il die slot innesca il processo di schiumatura. Un calibratore porta la schiuma al suo spessore definitivo, raffreddandola fino al consolidamento. Le bobine di foglia espansa vengono dopo stoccaggio, termoformate per la produzione di vassoi. direct gassing The technology for the foamed foil production is an extrusion with in-line addition of the blowing agent. The requirements to have a good mixing of the blowing agent in the melt and a homogenous cooling until the foaming temperature ( C) induce often to assemble the plant with two extruders specialized in separate tasks: a primary extruder for melting and injection of the blowing agent; a secondary extruder for final mixing and cooling of the mixture foaming temperature; The extrusion die ends with a thin linear slot which brings the mixture to the atmospheric conditions. The fast pressure fall - through the die slot - activates the foaming process. A calibrator leads the foam to its last thickness, cooling it until the structure stabilization. The coils of foamed foil are, after to be stocked, thermoformed for the production of foamed trays. 6

7 foglie bi-orientate La produzione di foglie orientate inizia con l estrusione cast di una foglia che viene successivamente orientata tramite stretching. In un processo a due stadi, la foglia viene stirata dapprima longitudinalmente da due set di calandre e poi trasversalmente in un forno. Tramite questa tecnologia è possibile migliorare alcune caratteristiche della foglia come le meccaniche (lo sforzo a rottura, il modulo elastico), la permeabilità all ossigeno e al vapore e la trasparenza. La foglia viene poi termoformata per ottenere contenitori di varie dimensioni. termoformatura La termoformatura produce manufatti per mezzo della deformazione plastica di una lastra piana o una foglia in bobine portata alla temperatura di rammollimento tramite riscaldamento. Sono fatti con foglia (in genere, spessore inferiore ad 1 mm) tutti i contenitori monouso come ad esempio i bicchieri caffè da vending e i vasetti yogurt. La tecnica della termoformatura permette molte varianti tecnologiche: stampo maschio o femmina, formatura e pre-stiro in vuoto o in pressione ed altre. Una volta termoformato, il manufatto deve essere liberato dallo sfrido con una lavorazione meccanica successiva. bi-oriented foil The production of BOPS foils starts with the cast extrusion of a foil which is subsequently oriented through stretching. In a two-step process, the foil is firstly stretched lenghtwise by two sets of calender and then, crosswise in an oven. Through this technology, it is possible to enhance some features of the foil: mechanics (as the tensile strenght at break and the tensile module), permeability to oxygen and to steam vapor, and transparency. The BOPS foil is then thermoformed to obtain containers of various dimensions. thermoforming The thermoforming process produces objects through the plastic deformation of semi-finished items, heated until their rubber phase. These semi-finished articles are foils in coil or flat sheets. All disposable containers as coffee cups or yogurt cups are made from a foil (usually less than 1 mm thickness). The thermoforming technique allows for several technological varables such as male or female mould, vacuum or pressure blowing and forming and others. Once thermoformed, the item must be cleaned from scraps through a next mechanical operation. 7

8 OILFIELD CHEMICALS Edistir per packaging Edistir for packaging La gamma Edistir di versalis presenta un ampia varietà di gradi GPPS e HIPS per il settore packaging (tab. 3). Tra i GPPS Edistir più utilizzati, si annoverano: Edistir N 2380 è un polistirene che combina ad un alta termoresistenza, eccellenti caratteristiche meccaniche. Nel settore del packaging, tale grado trova principalmente impiego nella produzione di foglia espansa e foglia bi-orientata. Viene impiegato anche in stampaggio nella realizzazione di contenitori trasparenti a medio spessore. Edistir N 2560 è un polistirene che combina una buona termoresistenza a buone caratteristiche meccaniche. Ampiamente utilizzato nei settori del monouso e del vending, consente di realizzare tramite estrusione in mescola con polistirolo antiurto, foglie dalle quali ottenere tramite termoformatura, piatti e bicchieri, vaschette gelato e portauova. Tramite stampaggio, consente di realizzare stoviglie naturali e colorate e contenitori a basso spessore. Edistir N 1840 è un polistirene che abbina ad un alta fluidità buone caratteristiche meccaniche. Può essere impiegato in coestrusione per ottenere gli strati lucidi dei manufatti del monouso e del vending. Se mescolato con polistirolo antiurto tradizionale, consente di realizzare manufatti termoformati ad alto angolo di sformatura (bicchieri yogurt). Infine, tramite stampaggio e grazie alla sua fluidità, consente di realizzare con cicli veloci, contenitori aventi parti sottili e complesse. Edistir N 1910 è un polistirene ad altissima fluidità. Può essere impiegato come coestruso lucido su HIPS, in estrusione in mescola con HIPS o SBS trasparente oppure, per lo stampaggio di spessori sottili e impronte multiple con cicli veloci come quelle usualmente adottate nella produzione delle palette caffè. The Edistir portfolio of versalis presents a large variety of GPPS and HIPS grades suitable in the packaging sector (tab. 3). Between the Edistir GPPS mainly used grades, are included the following: Edistir N 2380 is a polystyrene which combines high thermoresistance with excellent mechanical features. In the packaging sector, this grade is mainly used in the production of XPS and BOPS foil. It is used also through injection moulding to obtain clear containers of medium thickness. Edistir N 2560 is a polystyrene which combines a good thermoresistance with good mechanical features. Largely used for disposable and vending applications, it can be extruded, in blend with HIPS, in foils from which through thermoforming - obtain plates, cups, ice cream boxes and eggs trays. By injection, it can be used to produce cutlery and also, low thickness containers in natural e colored version. Edistir N 1840 is a polystyrene which matches flowability to good mechanical features. It can be coextruded to realize glossy layers for the disposable and vending items. In blend with HIPS, it allows to produce deep draw thermoforming items (such as yogurt cups). By injection, thanks to its flowability, it can be molded in fast cycles, to produce containers having complex and thin parts. Edistir N 1910 is a polystyrene having high flowability. It can be used as coextruded (for obtaining glossy layers), in blend with HIPS or SBS, or for fast injection moulding of thin items and multiple cavity moulds as those used in the production of coffee stirrer. 8

9 tab. 3 N 2380 N 2560 N 1840 N 1910 alta termoresistenza ottime proprietà meccaniche high thermoresistance excellent mechanical features buona termoresistenza buone proprietà meccaniche good thermoresistance good mechanical features alta fluidità easy flowability altissima fluidità high flowability MFI (200 C, 5 kg), g/10 Vicat (10N, 50 C/h), C GPPS versalis da packaging GPPS versalis for packaging fig N 2380 Vicat (50N-50 C/h), C N 2560 N 1840 N MFI (200 C-5kg), g/10 9

10 OILFIELD CHEMICALS Tra gli HIPS Edistir più utilizzati, si annoverano: Edistir R 850E è un polistirene super-antiurto dotato di una buona termoresistenza. Nel settore del packaging, viene generalmente impiegato, in miscela con GPPS, nell estrusione di foglia compatta per i settori del monouso e del lattiero-caseario. Edistir R 850E può essere utilizzato anche per l ottenimento di coperchi opachi come quelli usualmente utilizzati nelle bevande da asporto. Edistir SR 550 è un polistirene alto-antiurto ad alta fluidità e con buona elasticità. Nel settore del packaging, può essere adoperato da solo o in mescola con GPPS per realizzare foglie dalle quali ottenere articoli che necessitano di buona termo formabilità come vaschette gelato (parte interna) o portauova. Mescole di SR 550 con GPPS possono essere adoperate per produrre tappi. Grazie alla sua fluidità, SR 550 può essere stampato facilmente con l aggiunta di master colore per l ottenimento di contenitori da food packaging colorati. Particolarmente indicato per le applicazioni a bassa temperatura. Edistir ICE R 830D è un polistirene alto-antiurto ad elevata tenacità e resistente allo stress cracking. Grazie alla sua alta resistenza chimica, trova largo impiego nella realizzazione di articoli termoformati destinati al contenimento di cibi grassi quali margarina, panna, burro. Between the Edistir HIPS mainly used, are included: Edistir R 850E is a super-impact polystyrene having good thermoresistance. In the packaging sector, it is generally used, in blend with GPPS, in the extrusion of foils to be used in the dairy and disposable sectors. Edistir R 850E can be used also to produce semi-transparent caps as those used on take-away drinks. Edistir SR 550 is a high-impact polystyrene with high flowability. In the packaging sector, it can be extruded alone or in blend with GPPS to obtain foils with good thermoformability as requested for ice creams boxes (internal part) or for eggs trays. Mixtures of Edistir SR 550 with GPPS can be used also to produce caps. Thanks to its flowability, Edistir SR 550 can be molded easily, also with the addition of color masterbatches. It is particularly suitable for low temperature applications. Edistir ICE R 830D is a high impact polystyrene with high toughness. It is a high stress cracking resistant grade; thanks to this property, it is particularly suitable to thermoform fatty foods containers (e.g cream, butter). Edistir RC(L) 600 is a medium-impact polystyrene with good flowability and high gloss. In the packaging sector, it can be used to realize glossy coextruded layers or to mold containers with high brightness. Edistir RC(L) 600 è un polistirene medio-antiurto con buona fluidità e ad elevata brillantezza superficiale. Nel settore del packaging, può essere impiegato nella realizzazione di strati coestrusi lucidi oppure in stampaggio per la realizzazione di contenitori. 10

11 tab. 4 R 850E SR 550 ICE R 830D RC(L) 600 super impatto super impact alto impatto alta fluidità high impact high flowability resistente allo stress cracking e ad oli, grassi high stress-cracking resistant ottima lucentezza high gloss MFI (200 C, 5 kg), g/10' Izod con intaglio (23 C, 4 mm) Izod un-notched (23 C, 4 mm) gloss (20 ) Vicat (10N, 50 C/h), C HIPS versalis da packaging HIPS versalis for packaging fig. 2 HIPS versalis da packaging HIPS versalis for packaging MFI SR 550 ICE R 830D R 850E RC(L) 600 gloss toughness 11

12 OILFIELD CHEMICALS Edistir per packaging: tutte le possibili combinazioni Varie sono le combinazioni dei gradi GPPS e HIPS della gamma Edistir utilizzabili nel packaging. Di seguito alcuni esempi: Edistir for packaging: all the possible matches Many are the combinations of GPPS and of HIPS Edistir suitable in the packaging sector. Below some examples: settore sector manufatti items N 2380 N 2560 N 1840 N 1910 R 850E SR 550 ICE R 830D RC(L) 600 lattiero caseario dairy sector bicchiere yogurt/ contenitori alimenti grassi (es.panna) yogurt cup/fatty food containers (e.g. cream) bicchiere yogurt yogurt cup vaschetta gelato (parte interna) ice cream boxes (internal part) dolci e gastronomia sweets/ gastronomy contenitori basso spessore low thick containers contenitori trasparenti clear containers contenitori containers film gastronomia gastronomy film cibi freschi fresh foods vassoio espanso direct gassing trays portauova egg trays monouso disposable piatti e bicchieri plates and cups posate cutlery palette caffè coffee stirrer vending bicchieri caffè coffee cups ortofrutta fruit/ vegetables alveolare alveolar container associazione manufatto-gpps versalis e HIPS versalis da packaging packaging item-edistir GPPS and Edistir HIPS combination 12

13 packaging in plastica: troppo importante per essere gettato via Nel 2012, circa 25 milioni di tonnellate di plastica sono finite nel circuito dei rifiuti. Il 62% è stato riutilizzato attraverso il riciclo ed il recupero energetico mentre il 38% è andato in discarica. La discarica resta ancora una delle prime opzioni per molti paesi della Comunità Europea. In generale, i paesi europei in cui vige il landfill ban al 2025 come la Svizzera, la Germania e l Austria, hanno raggiunto ad oggi alti tassi di riciclo 1. Gettare via la plastica è uno spreco. Essa può essere utilizzata come fonte di energia. Il potere calorifero di un kg di plastica è: maggiore di circa 2,5 volte quello del legno pari a circa 3 volte quello della carta 2 Oppure, può essere utilizzata per produrre semplici manufatti di uso comune come: componenti scooter cassette per ortaggi panchine scope trolley e carrelli spesa Ad oggi, gli imballaggi in polistirolo opportunamente raccolti e separati possono essere recuperati mediante riciclo o valorizzazione termica. Mediante studi di tipo LCA (Life Cycle Assessment), è stato dimostrato che stoviglie monouso in polistirolo hanno un impatto ambientale complessivo pari o migliore di quelli in cartone pressato o PLA. plastic packaging: too valuable to be wasted In 2012, about 25 million tons of plastic have ended in the disposal chain. 62% has been re-used through recycling and energy recovery. 38% has been landfilled. Landfill remains actually one of the first choices for many European countries. In general, European countries such as Switzerland, Germany and Austria, where the 2025 landfill ban is effective, have achieved today high recycling rates 1. Wasting plastic is wrong. It can be re-used as energy source. The heating value of plastics per kilo is: more than 2.5 times that of wood almost 3 times that of paper 2 Else, it can be re-used to produce common use items as: scooter components vegetable boxes benches brooms shopping carts Polystyrene packaging, today separated correctly, can be recovered through recycling and energy valorization. Through LCA (Life Cycle Assessment) studies, it has been demonstrated that disposable tableware in polystyrene have an enviromental impact equal or lower compared to PLA and paper ones. 1 - fonte Plastics the Facts An analysis of European plastics production, demand and waste data Plastics Europe 2 - fonte Plastics too valuable to be thrown away da Plastics Europe 1 - source Plastics the Facts 2014_An analysis of European plastics production, demand and waste data Plastics Europe 2 - source Plastics too valuable to be thrown away of Plastics Europe 13

14 OILFIELD CHEMICALS alcuni messaggi importanti some key concepts circa il 39% del mercato della plastica è rappresentato dal packaging 3 plastic packaging represents almost 39% of the European plastics markets 3 ogni anno diventano rifiuto: 1,3 miliardi tonnellate di cibo (una su quattro calorie prodotte a livello globale) 3 every year, become waste 1.3 billion tons of food (one out of every four calories produced globally) 3 il packaging è un valido alleato nella lotta allo spreco di cibo plastic packaging can be useful in the reduction of food waste in che modo? how? il packaging protegge il cibo plastic packaging protects food il packaging mantiene il cibo fresco plastic packaging keeps food fresh i porta uova in plastica riducono dell 80% la rottura delle uova nei punti vendita 4 egg breakage is reduced by 80% when using plastic egg packs 4 le vaschette in plastica riducono del 20% il deperimento dell uva nei punti vendita 4 selling grapes in trays or bags has reduced in-store waste of grapes by 20% 4 1,5 grammi di film plastico sono sufficienti ad evitare il deperimento di cetrioli fino a 14 gg dalla raccolta grams of wrapping can keep a cucumber fresh for 14 days 4 confezioni di plastica sigillate direttamente in fabbrica preservano il sapore, la consistenza e le sostanze nutritive degli alimenti 3 factory-sealed plastic containers preserve the flavor, texture and nutrients of food 3 confezioni di plastica sigillate direttamente in fabbrica bloccano l aria, evitano l assorbimento di odori e l effetto freezer burn 3 factory-sealed plastic containers lock out air, prevent absorption of extraneous odors and avert the freezer burn effect fonte Plastic packaging and the War on Food Waste Plastics Engineering. 4 - fonte Plastic Packaging: Born to protect Plastics Europe. 3 - source Plastic packaging and the War on Food Waste Plastics Engineering. 4 - source Plastic Packaging: Born to protect Plastics Europe. 14

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16 versalis spa piazza Boldrini, San Donato Milanese (MI) - Italy [email protected] versalis.eni.com technical service ph fax sales and marketing ph ph fax customer service ph fax