ITPD20060197A1 - Film di copertura ad uso agricolo ad alto effetto termico conseguito mediante uno o piu' strati di poliamide - Google Patents
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Description
TITOLO
FILM DI COPERTURA AD USO AGRICOLO AD ALTO EFFETTO
TERMICO CONSEGUITO MEDIANTE UNO O PIU STRATI DI
POLIAMMIDE
CAMPO DELL’INVENZIONE
Questa invenzione riguarda un film in materiale plastico ad uno o più strati, monostrato o multistrato, monoestruso o coestruso, da utilizzare come film di copertura per serre, avente un elevato effetto termico conseguito mediante l’uso di poliammide (PA), sia esso omopolimero o copolimero, in uno o più strati.
STATO DELLA TECNICA
Le tradizionali coperture per serre, sia quelle a semiarco che a tettoia, possono essere suddivise in rigide o flessibili.
Le coperture rigide sono costituite da vetro, poliestere rinforzato con fibre di vetro, PVC rigido corrugato, Polimetilmetacrilato o Policarbonato e sono utilizzate con spessori di vari millimetri.
Le coperture flessibili sono costituite da PVC plastificato, copolimero ÈVA (etilene vinile acetato), PE bassa densità e PE lineare, Etilene-tetra-fluoro Etilene Poliueratano, Polipropilene e loro Blend o miscele, e sono usate con spessori dell’ordine di decimi di millimetro.
In ogni caso le caratteristiche che le coperture per serre devono avere sono:
• Resistenza meccanica, inclusa la resistenza agli stress derivanti da agenti atmosferici e condizioni metereologiche avverse, in modo da proteggere adeguatamente il raccolto sottostante;
• Trasmissione luminósa della radiazione solare in particolar modo delle radiazioni P.A.R. (photosynthetic Active Radiations);
• Effetto serra, capacità di trasmettere o filtrare bande di radiazioni nel campo dell’ infrarosso (7,000-13,000 nm);
• Lunga durata, particolarmente nei confronti delle radiazioni che ne alterano la struttura molecolare.
I film flessibili sono più economici delle lastre rigide, richiedono strutture di sostegno meno impegnative e sono più semplici da applicare.
La scelta del materiale di copertura è quindi molto importante poiché si devono legare diverse necessità che talvolta possono essere in contrasto. Per esempio la resistenza meccanica aumenta accrescendo lo spessore ma ciò diminuisce la trasmissione luminosa.
L’effetto IR, comunemente definito come effetto serra, viene espresso in percentuale ed è rappresentato graficamente dalla assorbanza spettrale del film nella banda compresa tra 770 e 1430 cm<-1>nell’infrarosso. Questa serie di lunghezza d’onda corrisponde al campo di massima emissione d’energia irradiata dalla superficie terrestre.
Attualmente i film di copertura ad uso agricolo contengono in prevalenza PE che presenta, però, effetto serra relativamente basso.
Lo stato dell’arte è costituito da film che contengano in miscela ÈVA poiché presenta un maggiore effetto IR intrinseco rispetto al PE.
Lo stato dell’arte include PU o PVC nella miscela del film, che presentano effetto termico intrinseco elevato.
Il PVC, per contro, presenta notevoli svantaggi, come un range termico di utilizzo particolarmente esiguo, compreso tra -10 e 40°C, e presenza di plastificanti i quali, migrando in superficie, tendono ad indebolire il film. Altra alternativa in uso è costituita dall’utilizzo di cariche, solitamente costituite da silicati o silico alluminati, che aumentano l’effetto serra in modo considerevole ma al contempo indeboliscono la struttura del film e ne riducono significativamente la resistenza meccanica, a parità di spessore e relativa trasmittanza totale.
La normativa attuale di riferimento (ENI 3206), per i film di copertura ad uso agricolo classificati “chiaro termico” e “diffusivo termico”, prescrive un effetto serra variabile in base allo spessore dello stesso film, compreso tra un valore minimo in un range tra ≥ 55% e ≥ 75%, a seconda dello spessore del film in oggetto.
Per ovviare a tutti i suddetti inconvenienti si è studiato e realizzato un nuovo film di copertura ad uso agricolo ad alto effetto termico conseguito mediante uno o più strati di poliammide.
SCOPI DEL TROVATO
Uno degli obiettivi del presente trovato è ottenere un film flessibile con caratteristiche di effetto termico molto elevate senza alterare in modo significativo la trasmittanza totale del film.
Un altro obiettivo del presente trovato è ottenere un film con alte flessibilità, effetto termico e trasmittanza in unione ad una elevata resistenza meccanica specifica del film.
DESCRIZIONE DEL TROVATO
Il nuovo film per coperture agricole comprende l’utilizzo di poliammide. Il nuovo film può essere monostrato o multistrato.
Qualora il nuovo film sia multistrato, almeno uno di detti strati comprende poliammide, sia esso omopolimero o copolimero.
E’ preferibile che almeno uno strato comprenda unicamente poliammide. Le temperature di fusione dei polimeri utilizzati nello stesso strato possono essere diverse, ma la differenza deve preferibilmente essere tra 5 e 50°K, meglio ancora tra 10 e 40°K.
Poiché la temperatura di fusione della poliammide è comunque notevolmente superiore a quella di Polietilene, ÈVA ed altri polimeri, è preferibile che la poliammide venga usata come unico componente polimerico in uno o più strati senza miscelarlo ad altri polimeri.
I polimeri che costituiscono lo strato/gli strati del film possono essere omogenei od eterogenei e possono avere strutture polimeriche affini o non affini dal punto di vista molecolare, e concentrazioni variabili dall’ 1 al 100%.
Le varie combinazioni dei polimeri, partendo dai polimeri di base e dalle seguenti coppie eterogenee possono essere:
- LDPE e PA;
- EVA e PA;
- LLDPE e PA;
- PP e PA;
- PA e PU;PVC e PA
e tutte le relative combinazioni possibili dei suddetti polimeri.
Il film potrà anche essere costituito da solo PA monostrato o multistrato. E’ possibile prevedere l’aggiunta di additivi, quali scivolanti, antistatici, anti-drip, stabilizzanti UV, cariche minerali, collanti per strati adiacenti, nucleanti, reticolanti, nanocompositi, microsfere cave e non cave di vetro, o silice, zeolite, ceramiche o di altri materiali.
Sono prevedibili modifiche ed aggiunte per produrre il film oggetto del presente trovato, ma esse rimangono sempre nel campo e nello scopo dell’ invenzione.
Ciascuno strato del film può essere ottenuto da impianti in mono o coestrusione, in bolla o a testa piana, senza particolari modifiche, attrezzati ad operare con un’adeguata flessibilità durante le condizioni di processo, velocità di rotazione della vite o delle viti e profili delle temperature, in modo da essere confacenti alla caratteristica della formula dei polimeri scelti.
Il nuovo film di cui al presente trovato è caratterizzato dall’avere un effetto IR specifico elevatissimo, in relazione allo spessore dello stesso film.
Il nuovo film presenta un elevatissimo effetto termico, grande resistenza meccanica, trasmittanza totale elevatissima, non presenti in prodotti attuali i quali non presentano tutte dette caratteristiche contemporanee in un solo prodotto.
Il nuovo film di copertura presenta caratteristiche che lo rendono classificabile, secondo la normativa ENI 3206, come “Chiaro termico” o “Diffusivo termico”.
Il nuovo film di copertura presenta caratteristiche di effetto serra, calcolate nel campo dell’infrarosso tra 7,000 e 13,000 nm, decisamente superiori rispetto a quanto prescritto dalla norma di riferimento ENI 3206 per famiglia di appartenenza (film chiaro termico o diffusivo termico) e spessore.
DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO
Il nuovo film di cui al presente trovato viene prodotto da apposito impianto produttivo preferenziale in grado di produrre il film dell’invenzione, visibile nelle figure 1 e 2. L’impianto che produce un film secondo il trovato sopra esposto è preferibilmente costituito da un apparecchio di estrusione convenzionale.
Il sistema di dosaggio dei vari componenti da miscelare può essere del tipo gravimetrico oppure volumetrico, adatto comunque a dosare quanto necessario, nelle proporzioni richieste per le singole miscele nelle singole viti, indi anche relativamente ad additivi e master coloranti.
I granuli dei polimeri base, e dei compounds che costituiscono gli additivi, possono essere soggetti a parziali premiscelature in una tramoggia adatta ad alimentare la sezione di alimentazione dell’estrusore.
Qualora il processo produttivo preveda la coestrusione, l’alimentazione di granuli e compounds sarà proporzionale per ogni linea.
Utilizzando varie tipologie di polimero in monoestrusione, la temperatura di estrusione deve essere vicina a quella del punto di fusione del polimero a più basso punto di fusione.
La temperatura viene gradualmente variata mediante controlli automatizzati, settore per settore, tramite sensori di termocoppie collegati a regolatori termici tramite un’unità di controllo, per esempio di tipo PLC, e rispettivamente con resistori elettrici che riscaldano i diversi settori dell’estrusore.
Opportune ventole centrifughe sono adeguatamente disposte per raffreddare l’estrusore.
La scelta della temperatura di ogni settore dell’estrusore è definita secondo il rapporto di attrito che viene generato tra il cilindro e la vite interna e le curve reologiche dei polimeri usati.
In questo modo il materiale polimerico fuso raggiunge la corretta fluidità e può passare attraverso la testa dell’estrusore e uscirne a forma di tubolare. Il diametro e lo spessore di detto tubolare sono regolati mediante iniezione di aria all’intemo del tubo e dalla velocità dell’estrusione.
Il tubolare viene raffreddato alla base da aria di tangente e procede attraverso la torre di raffreddamento, e proseguendo raggiunge i rulli di traino posti nella cima dell’impianto che completano lo schiacciamento del tubolare che viene rimandato verso il basso verso l’avvolgitore.
L’accoppiamento tra strati nel caso in cui film venga realizzato in coestrusione può essere agevolato dall’ utilizzo di noti adesi vanti che favoriscono l’adesione tra i vari strati del film.
Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo.
Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alla tavola acclusa si esprimono le seguenti rivendicazioni.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Film di copertura ad uso agricolo, costituito da uno o più polimeri omogenei o due o più polimeri eterogenei aventi diverse strutture molecolari che non siano reattive tra loro dal punto di vista molecolare, ma che possono essere legati per effetto delle loro caratteristiche reologiche, caratterizzato dal fatto di comprendere poliammide.
- 2. Film di copertura, come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere pluristrato, e dove almeno uno di detti strati comprende poliammide.
- 3. Film di copertura, come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere pluristrato, e dove almeno uno di detti strati è monopolimero costituito da poliammide.
- 4. Film di copertura, come da rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto di comprendere poliammide omopolimero o copolimero.
- 5. Film di copertura, come da rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che uno o più strati comprendono due o più polimeri miscelati, riscaldati ed estrusi assieme, di cui uno è poliammide.
- 6. Film di copertura, monostrato o multistrato, come da una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere realizzato in spessore variabile da 1 a 1000 μm per ogni strato.
- 7. Film, come da una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di presentare una resistenza meccanica superiore a film analogo che non contenga poliammide in mescola.
- 8. Film di copertura, come da una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere realizzato mediante monoestrusione o coestrusione, per estrusione in bolla o in testa piana.
- 9. Film di copertura, come da una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di poter o meno contenere in almeno uno dei suoi strati sia nello/negli strati contenenti Poliammide che nello/negli altri eventuali strati di polimero/polimeri che non includano poliammide, scivolanti e/o antistatici e/o anti-drip e/o stabilizzanti UV e/o cariche minerali e/o collanti per strati adiacenti e/o nucleanti e/o reticolanti e/o anidride maleica e/o nanocompositi e/o microsfere cave e non cave di vetro, di silice, di zeolite e/o ceramiche e/o di altri materiali.
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