EoW March 2009

articolo tecnico

Densità del fumo : Una visibilità ridotta è molto preoccupante nel caso di incendio, poiché rende difficile sia la fuga dall’incendio, sia il salvataggio da parte dei pompieri. La causa principale di mancanza di visibilità in un incendio è l’emissione di fumo. Tuttavia, la visibilità ridotta è l’esito di una combinazione di due fattori: la quantità di materiale bruciato nell’incendio (inferiore nel caso di materiale con migliori prestazioni ignifughe) e la quantità di fumo rilasciata per unità di materiale bruciato. Sono stati proposti numerosi parametri empirici per compensare il consumo incompleto dei campioni sottoposti a prova. Uno di questi, noto come “fattore fumo”, è stato utilizzato recentemente con calorimetri che misurano il tasso di emanazione del calore su scala ridotta. e combina i due aspetti sopra citati: oscuramento della luce e tasso di emanazione del calore. Il metodo di prova più comune in scala ridotta per la misurazione del fumo generato dalla combustione di prodotti è la tradizionale camera di fumo NBS in modalità verticale, conformemente alla norma ASTM E662. Dato l’elevato numero di parametri possibili che possono influenzare la propagazione della combustione e del fumo, non è possibile simulare uno scenario d’incendio reale nella camera NBS. Tuttavia, è possibile valutare la generazione di fumo di varie formulazioni in condizioni limite identiche. La norma ASTM prevede delle misurazioni in entrambe le modalità: senza fiamma (campione fissato in posizione verticale ed esposto solo ad una sorgente di calore radiante) e con fiamma (con fiamma alla base del campione). Il fumo così generato riduce l’intensità di un raggio di luce che attraversa la camera in direzione verticale. Tossicità : Infine, il pericolo d’incendio è anche associato, almeno in una certa misura, alla tossicità del fumo stesso. La causa principale di ciò è che il prodotto tossico più importante in qualunque incendio è il monossido di carbonio (CO) prodotto da tutti i materiali organici nella combustione. Durante la combustione il PVC, rispetto ad altri materiali, rilascia una maggiore quantità di cloruro d’idrogeno e una piccola quantità di monossido di carbonio. Entrambe queste sostanze sono tossiche, ma con una differenza sostanziale. Il cloruro d’idrogeno è immediatamente percettibile ed irritante, ed emana un odore acre che sollecita le persone ad abbandonare l’area interessata. Inoltre, tale acido si deposita sulle pareti, e scompare velocemente dalla massa gassosa. Il monossido di carbonio, invece, è inodore e insapore, e si accumula in una concentrazione sufficiente a causare perdita di coscienza prima dell’evacuazione dall’area interessata. É il monossido di carbonio, assieme al calore e al fumo che si sviluppa con la combustione di tutti i materiali organici, il principale responsabile dei decessi durante gli incendi: esso è noto come “il killer silenzioso”.

Per quanto riguarda il rischio di formazione di diossine (normalmente correlata alla combustione incontrollata dei materiali che contengono cloro), vari studi hanno evidenziato che le quantità emesse durante un incendio casuale sono trascurabili: non vi è un aumento apprezzabile del livello generale di diossine presenti nell’atmosfera (i livelli sono inferiori allo 0,1%). Non esistono pertanto rischi elevati per le persone o per l’atmosfera in caso di incendio con grandi quantità di PVC. 2 I composti di PVC: un contributo alla sostenibilità La tendenza degli ultimi anni è di eliminare i rischi per l’ambiente e per la salute umana. La direttiva RoHS (2002/95 EC) regolamenta la “restrizione dell’uso di determinate sostanze pericolose nelle apparecchiature elettriche ed elettroniche“. Questa direttiva proibisce l’immissione sul mercato UE di nuove apparecchiature elettriche ed elettroniche che presentano livelli superiori a quelli consentiti di piombo, cadmio, mercurio, cromo esavalente, bifenili polibromurati (PBB) e ritardanti di fiamma a base di eteri di difenile polibromurati (PBDE). Si tratta solo di un primo passo verso la produzione di materiali che rispettino l’ambiente. Il 1° giugno del 2007, è entrato in vigore il regolamento EC 1907/2006 REACH (Registration Evaluation and Authorisation of Chemicals) concernente la registrazione, la valutazione e l’autorizzazione delle sostanze chimiche al fine di innalzare il livello di protezione della salute umana e dell’atmosfera. Tale regolamento comprendeva altresì la promozione di metodi alternativi per la valutazione dei pericoli insiti nelle sostanze nonché la libera circolazione di sostanze all’interno del mercato UE, rafforzando nel contempo la competitività e l’innovazione. Le priorità del regolamento REACH sono le seguenti: La registrazione di circa 30.000 sostanze, • commercializzate e prodotte prima del 1981 o importate in quantità di 1 tonnellata l’anno, definendo il principio OSOR “una sostanza, una registrazione” (One Substance, One Registration) allo scopo di invertire il cosiddetto onere della prova, imponendo ai produttori o agli importatori di dimostrare che la commercializzazione dei loro prodotti chimici può avvenire senza pericolo per la salute umana e l’ambiente. Autorizzazione e sostituzione delle • sostanze pericolose, assicurando che i rischi sono adeguatamente controllati e che queste sostanze sono sostituite da idonee sostanze o tecnologie alternative. Obbligo di diligenza a carico dei • fabbricanti, importatori ed utilizzatori finali.

Restrizioni in applicazioni specifiche. • Alto livello di protezione della salute • umana e dell’ambiente in caso di utilizzo di prodotti chimici. Comunicazione delle informazioni e • condivisione dei dati secondo il principio “no data, no market” che prevede l’obbligo di pre-registrazione (se la sostanza non viene registrata non può essere immessa sul mercato). Grazie alla sua versatilità in varie applicazioni e ai costi competitivi, il PVC resta un materiale d’elezione per l’industria edilizia come pure per le attrezzature e gli equipaggiamenti del settore medicale sin dalla sua apparizione su vasta scala agli inizi degli anni ’50. Durante questo ultimo decennio, i metodi di fabbricazione delle resine e le caratteristiche degli stabilizzatori hanno subito un enorme cambiamento dovuto alle restrizioni dei rego- lamenti in materia di sostanze pericolose, e agli sforzi volti ad ottenere materiali riciclabili e conformi ai requisiti di sostenibilità. Gli agenti stabilizzatori del PVC sono stati lungamente esaminati e la preoccupazione maggiore riguarda i prodotti che contengono metalli pesanti. Pertanto, numerose sono le restrizioni imposte sia dall’industria stessa, sia dai regolamenti governativi o dagli utilizzatori di PVC. Un esempio della versatilità del PVC è rappresentato dalla sostituzione di stabilizzatori a base di piombo con altri sistemi privi di metalli pesanti come gli stabilizzatori a base di Ba-Zn, Ca-Zn e Al/Mg/ Ca/Zn.

3 Obiettivi per lo

sviluppo di composti FREC (Flame

Retardant Eco Compounds)

Il progetto di B & B Compounds era volto a sviluppare una nuova gamma di composti di PVC eco-compatibili ed ignifughi. Numerose sono le opzioni tecnologiche disponibili per sostituire gli stabilizzatori a base di metalli pesanti e Sb 2 O 3 . 3.1 La funzione degli agenti stabilizzatori nel PVC Quando il PVC viene trattato ad elevate temperature, si degrada per deidrodeclorinazione, scissione di catena e reticolazione di macromolecole. Si sviluppa cloruro di idrogeno (HCI) libero con conseguente decolorazione della resina ed importanti cambiamenti delle proprietà fisiche e chimiche. Lo sprigionamento di HCL si verifica per eliminazione dalla catena del polimero; la decolorazione è dovuta alla formazione di sequenze di polieni coniugati con doppi legami in numero da 5 a 30 (reazioni primarie).

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EuroWire – Marzo 2009