Plasmare il mondo, una perla di EPS alla volta

Jul 03, 2023

28 settembre 2022 – Boucherville, Quebec

Il polistirolo è una delle materie plastiche più utilizzate al mondo. Dall'isolamento degli edifici ai dispositivi di protezione e ai materiali di imballaggio, la resistenza e l'ultraleggerezza del polistirolo espanso garantiscono il successo. Realizzata con microsfere di polimero, la schiuma di polistirene espanso (EPS) può essere espansa a densità molto bassa e modellata in forme complesse. Sebbene il processo di produzione convenzionale di questo materiale possa rappresentare sfide significative per sviluppare prodotti che soddisfino le esigenze in continua evoluzione dei consumatori, il Consiglio Nazionale delle Ricerche del Canada (NRC) e il produttore di perle di EPS con sede in Quebec NexKemia, hanno sviluppato un metodo innovativo per migliorare questo processo adattato per rispondere alle nuove richieste del mercato.

NexKemia produce questi pellet submillimetrici per l'industria dell'edilizia e dei beni di consumo dal 2008. Polimerizzando l'EPS da 7 reattori batch, l'azienda invia 60 milioni di chilogrammi all'anno a clienti in Canada e negli Stati Uniti che li trasformano in prodotti finali. "Da quando abbiamo lanciato NexKemia, abbiamo apportato innovazioni e miglioramenti sostanziali rispetto al processo convenzionale di polimerizzazione in sospensione", afferma Pierre Beaudry, direttore generale di NexKemia. "Ma alcuni gradi di EPS non possono essere prodotti in questo modo, quindi questo limitava la nostra capacità di offrire ai clienti una varietà di prodotti speciali che il mercato è molto richiesto."

Ma le cose stanno per cambiare. Con l’aiuto dell’NRC, NexKemia ha confermato la fattibilità della produzione di prodotti in EPS a valore aggiunto attraverso un processo di estrusione a fusione diretta versatile, altamente reattivo e continuo. L'adozione di questo nuovo metodo si avvarrà dell'esperienza dell'NRC nelle tecnologie di produzione di polimeri e prodotti compositi, nonché di un approccio collaborativo che faciliterà il trasferimento tecnologico.

Secondo Beaudry, l'azienda si è rivolta all'NRC per ottenere consulenza tecnica nello sviluppo del nuovo processo. Al centro di questa collaborazione c’era un approccio innovativo alla condivisione delle risorse. "Nel corso degli anni, la NRC ha sviluppato una vasta esperienza nella schiumatura dei polimeri, in particolare utilizzando il processo di estrusione", afferma. "Da precedenti collaborazioni, sapevamo che avevano un estrusore su scala pilota nel loro laboratorio di Boucherville, ma mancava un pezzo di attrezzatura, un pellettizzatore." I team hanno convenuto che NexKemia avrebbe acquistato la macchina e l'avrebbe prestata alla NRC in modo che potessero svolgere ricerca, sviluppo e test delle resine speciali sotto lo stesso tetto. La NRC ha fornito il resto dell'attrezzatura per l'estrusione, il dosaggio, la sicurezza e simili.

Michel Champagne, responsabile tecnico della NRC nel programma Advanced Manufacturing e responsabile del team del gruppo Advanced Polymer Composites, sottolinea che la prima fase del progetto si è concentrata sull'approvvigionamento, la messa in servizio e la convalida dell'efficacia della pellettizzatrice sulla linea pilota di estrusione di schiuma della NRC. "Abbiamo dimostrato che le due macchine hanno lavorato perfettamente insieme per realizzare la speciale resina EPS." Sono poi passati alla ricerca, sviluppando e testando molteplici idee di nuove perle estruse da formule personalizzate. Il progetto ha attinto direttamente alla vasta esperienza nell’estrusione di schiuma sviluppata dal team NRC negli ultimi anni ed era perfettamente in linea con il programma di ricerca sulla produzione di polimeri e prodotti compositi.

Nel giro di 18 mesi, il nuovo processo di estrusione non solo è stato messo a punto per la produzione di perle regolari di EPS con livelli di prestazioni in concorrenza con i prodotti standard per reattori di NexKemia, ma è stato completato con successo il test pilota di molteplici prodotti a valore aggiunto; compreso un EPS con proprietà di isolamento termico migliorate, un innovativo polimero espandibile con maggiore resistenza agli urti e un nuovo grado realizzato con plastica riciclata. I risultati sono stati così promettenti che NexKemia ha deciso di immettere i prodotti sul mercato prima del previsto. Hanno installato la tecnologia nella loro sede di Mansonville e hanno iniziato ad aumentare la produzione. "A tal fine, abbiamo investito 15 milioni di dollari in un nuovo edificio e nell'acquisto di una prima linea di produzione di estrusione. Anche l'installazione di una seconda linea di produzione è prevista per la fine del 2023. Alla fine, riteniamo che più di 25 milioni di chilogrammi di resine per estrusione verranno aggiunti al nostro mercato." L'azienda prevede di assumere fino a 25 nuovi dipendenti nei prossimi 2 anni.