ITPD20060261A1

ITPD20060261A1 - AGRICULTURAL FILM WITH HIGH OPTICAL CHARACTERISTICS AND THERMAL EFFECT ACHIEVED BY USING NANOCOMPOSITI

Info

Publication number: ITPD20060261A1
Authority: IT
Inventors: Marco Cascone
Original assignee: Agriplast Srl
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2007-12-28

Description

TITOLO TITLE

FILM AGRICOLO AD ELEVATE CARATTERISTICHE HIGH CHARACTERISTIC AGRICULTURAL FILM

OTTICHE ED EFFETTO TERMICO CONSEGUITI OPTICS AND THERMAL EFFECT ACHIEVED

MEDIANTE L’UTILIZZO DI NANOCOMPOSITI THROUGH THE USE OF NANOCOMPOSITES

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

Questa invenzione riguarda un film ad uno o più strati, monostrato o multistrato, monoestruso o coestruso, da utilizzare come film di copertura per serre o come film per pacciamatura e solarizzazione, e che sia caratterizzato da caratteristiche ottiche e meccaniche conseguite mediante l’utilizzo in mescola di nanocompositi, in uno o più strati. This invention relates to a film with one or more layers, monolayer or multilayer, monoextruded or coextruded, to be used as a covering film for greenhouses or as a film for mulching and solarization, and which is characterized by optical and mechanical characteristics achieved through the use in mixture of nanocomposites, in one or more layers.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Cenni sui film di copertura Notes on cover films

Le tradizionali coperture per serre, sia quelle a semiarco che a tettoia, possono essere suddivise in rigide o flessibili. Le prime 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 seconde sono costituite da PVC plastificato, copolimero EVA (etilene vinile acetato), PE bassa densità e PE lineare, Etilene-tetra-fluoro etilene Poliueratano, Polipropilene e loro Blend, e sono usate con spessori dell’ordine di decimi di millimetro. Traditional greenhouse covers, both semi-arch and canopy, can be divided into rigid or flexible. The former consist of glass, glass fiber reinforced polyester, corrugated rigid PVC, polymethylmethacrylate or polycarbonate and are used with thicknesses of several millimeters. The second ones consist of plasticized PVC, EVA copolymer (ethylene vinyl acetate), low density PE and linear PE, Ethylene-tetra-fluoro ethylene Polyueratane, Polypropylene and their Blend, and are used with thicknesses of the order of tenths of a millimeter.

In ogni caso le caratteristiche che tali prodotti devono avere sono: In any case, the characteristics that these products must have are:

• Resistenza meccanica, inclusa la resistenza agli stress derivanti da agenti atmosferici e avverse condizioni metereologiche, in modo da proteggere adeguatamente il raccolto sottostante; • Mechanical resistance, including resistance to stresses deriving from atmospheric agents and adverse weather conditions, in order to adequately protect the underlying crop;

• Trasmissione luminosa della radiazione solare in particola modo delle radiazioni P.A.R. (Phtosyntetic Active Radiations); • Light transmission of solar radiation in particular of P.A.R. (Phtosyntetic Active Radiations);

• Effetto serra, capacità di trasmettere o filtrare bande di radiazioni nel campo dell’infrarosso (7,000~13,000 nm) • Greenhouse effect, ability to transmit or filter bands of radiation in the infrared range (7,000 ~ 13,000 nm)

• Lunga durata, particolarmente nei confronti delle radiazioni che alterano la struttura molecolare del film. • Long lasting, particularly against radiations that alter the molecular structure of the film.

I film flessibili sono più economici delle lastre rigide, richiedono anche 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. Flexible films are cheaper than rigid sheets, also require less demanding support structures, and are easier to apply. The choice of the roofing material is therefore very important since different needs must be linked which can sometimes be in contrast. For example the mechanical resistance increases by increasing the thickness but this decreases the light transmission.

Cenni sui film per pacciamatura e solarizzazione Notes on mulching and solarization films

La pacciamatura è un sistema di controllo delle temperatura e dell’umidità del terreno ottenuto per copertura dello stesso terreno con film plastici. Il microclima così ottenuto permette una più rapida e sana crescita delle piantine. Mulching is a system for controlling the temperature and humidity of the soil obtained by covering the same soil with plastic films. The microclimate thus obtained allows a faster and healthier growth of the seedlings.

Per ottenere questi scopi occorrerebbe che il film fosse trasparente alle lunghezze d’onda corte, ovvero permeabile agli ultravioletti, e riflettente per le lunghezze d’onda lunghe, ovvero impermeabile alle radiazione provenienti dal terreno. Viene così aumentata la temperatura del terreno e, soprattutto, ridotta l’escursione termica fra giorno e notte. To achieve these purposes, the film would need to be transparent at short wavelengths, or permeable to ultraviolet rays, and reflective for long wavelengths, or impervious to radiation from the ground. The temperature of the ground is thus increased and, above all, the temperature range between day and night is reduced.

La solarizzazione è un particolare tipo di pacciamatura che ha lo scopo precipuo di aumentare la temperatura nei primi strati del terreno per eliminare agenti patogeni del terreno. Viene effettuata con film trasparenti ed ha una durata sufficientemente lunga, oltre un mese. Solarization is a particular type of mulch which has the primary purpose of increasing the temperature in the first layers of the soil to eliminate soil pathogens. It is carried out with transparent films and has a sufficiently long duration, over a month.

Anche e soprattutto in questo caso è necessario un film sia permeabile ai raggi solari e sia impermeabile alle radiazioni che il terreno emette durante la notte. Also and above all in this case it is necessary a film that is permeable to sunlight and impermeable to the radiations that the ground emits during the night.

Valgono quindi le stesse considerazioni prima fatte per i film per copertura di serre. The same considerations made above for films for covering greenhouses are therefore valid.

Questa tipologia di film è tanto più efficace quanto più elevate sono le caratteristiche ottiche di trasmittanza luminosa totale e di luce diretta. This type of film is all the more effective the higher the optical characteristics of total light transmittance and direct light.

Cenni illustrativi sui nanocompositi Explanatory notes on nanocomposites

I nanocompositi sono sistemi polimerici in cui in una matrice vengono disperse particelle inorganiche di dimensioni nanometriche. Nanocomposites are polymeric systems in which inorganic particles of nanometric dimensions are dispersed in a matrix.

Le cariche di partenza, in genere silicati, sono particelle di dimensioni di decine o centinaia di micron le quali, durante la lavorazione, possono essere sfaldate lungo piani paralleli dando luogo a particelle di dimensioni nanometriche. The starting fillers, generally silicates, are particles with dimensions of tens or hundreds of microns which, during processing, can be flaked along parallel planes giving rise to particles of nanometric dimensions.

Per rendere possibile la dispersione delle particelle, in genere di silicati, in una matrice polimerica alifatica si è cercato di favorire le interazioni tra le due fasi, organica ed inorganica, sostituendo alcuni cationi metallici presenti nella struttura del silicato, ovvero negli interstrati, con altri ioni legati a gruppi alifatici. Ciò viene normalmente definito come silicati chimicamente modificati. To make possible the dispersion of the particles, generally of silicates, in an aliphatic polymeric matrix, an attempt was made to favor the interactions between the two phases, organic and inorganic, by replacing some metal cations present in the silicate structure, or in the interlayers, with others ions bound to aliphatic groups. This is normally referred to as chemically modified silicates.

Tale sostituzione comporta un duplice effetto: This replacement has a double effect:

- da un lato rende la fase inorganica più compatibile con quella organica, per la presenza al suo interno di gruppi organici; - on the one hand it makes the inorganic phase more compatible with the organic one, due to the presence of organic groups within it;

- dall’altro lato, e cosa ancora più importante, contribuisce a distanziare gli strati paralleli del silicato favorendo la successiva introduzione delle catene polimeriche negli interstrati. - on the other hand, and more importantly, it helps to distance the parallel layers of the silicate favoring the subsequent introduction of the polymer chains into the interlayers.

Questi silicati a strati modificati vengono comunemente detti argille organiche o organoclay. These modified layered silicates are commonly referred to as organic clays or organoclay.

La tecnica più utilizzata per effettuare la dispersione dell’argilla organica nella matrice polimerica è l’intercalazione del fuso. The most used technique for dispersing the organic clay in the polymer matrix is the intercalation of the melt.

Al fine di ottenere un incremento di prestazioni i materiali polimerici vengono comunemente additivati con diversi composti, sia d’origine naturale sia d’origine sintetica. In order to obtain an increase in performance, polymeric materials are commonly added with different compounds, both of natural origin and of synthetic origin.

La fase inorganica aggiunta al polimero è detta “carica”. In questi materiali, di tipo convenzionale, vi è una separazione netta a livello macroscopico tra fase organica e fase inorganica, senza che vi siano significative interazioni tra loro. Per mezzo di un trattamento superficiale del materiale inorganico si può giungere al massimo ad una dispersione a livello microscopico. The inorganic phase added to the polymer is called the "filler". In these conventional materials, there is a clear separation at macroscopic level between the organic and inorganic phases, without there being any significant interactions between them. By means of a surface treatment of the inorganic material it is possible to achieve at most a dispersion at a microscopic level.

I nanocompositi sono caratterizzati da una dispersione delle fasi ultrafine, tipicamente dell’ordine di pochi nanometri. In virtù di questa dispersione, i nanocompositi possiedono proprietà non conseguibili mediante l’utilizzo di composti convenzionali. The nanocomposites are characterized by an ultrafine phase dispersion, typically of the order of a few nanometers. By virtue of this dispersion, the nanocomposites possess properties that are not achievable through the use of conventional compounds.

I polimeri sono caricati con particelle per migliorarne la rigidezza e la tenacità, l’impermeabilità ai gas, la resistenza al fuoco o semplicemente per ridurre i costi. The polymers are loaded with particles to improve their stiffness and toughness, their impermeability to gases, their resistance to fire or simply to reduce costs.

I nanocompositi sono suddividibili in tre tipi di a seconda che una, o due, o tre delle dimensioni delle particelle disperse siano dell’ordine del nanometro. Nanocomposites can be divided into three types depending on whether one, or two, or three of the dimensions of the dispersed particles are of the order of the nanometer.

Quando le tre dimensioni sono dell’ordine del nanometro si parla di nanoparticelle isodimensionali, come nanoparticelle sferiche di silice. When the three dimensions are of the order of the nanometer we speak of isodimensional nanoparticles, such as spherical silica nanoparticles.

Quando due dimensioni sono in scala nanometrica e la terza è più grande, e ne consegue quindi una struttura elongata, parliamo di nanotubi o whiskers. Il terzo tipo di nanocompositi è caratterizzato da solo una dimensione dell’ordine dei nanometri ; in questo caso il rinforzo è presente nella forma di lamine con spessore di pochi nanometri e lunghezza che può variare da centinaia a migliaia di nanometri. When two dimensions are nanoscale and the third is larger, and an elongated structure therefore follows, we are talking about nanotubes or whiskers. The third type of nanocomposites is characterized by only a dimension of the order of nanometers; in this case the reinforcement is present in the form of foils with a thickness of a few nanometers and a length that can vary from hundreds to thousands of nanometers.

Passando da particelle isodimensionali a particelle bidimensionali si massimizzano le interazioni tra matrice e nanofillers, che sono alla base delle proprietà dei nanocompositi. Moving from isodimensional particles to two-dimensional particles, the interactions between matrix and nanofillers, which are the basis of the properties of nanocomposites, are maximized.

Struttura dei silicati lamellari Structure of lamellar silicates

I silicati lamellari usati solitamente nei nanocompositi appartengono alla famiglia strutturale dei fillosilicati. I silicati lamellari più comunemente in uso sono montmarillonite, hectorite e saponite. Lamellar silicates usually used in nanocomposites belong to the structural family of phyllosilicates. The most commonly used lamellar silicates are montmarillonite, hectorite and saponite.

In funzione della natura dei componenti usati e del metodo di preparazione possono essere ottenuti tre tipi di compositi, con una crescente interazione rinforzo-matrice. Quando un polimero non viene intercalato tra le lamine di silicati si ottiene un composito a fasi separate, le cui proprietà non vengono quindi significativamente alterate per via della coesistenza di due fasi. Depending on the nature of the components used and the method of preparation, three types of composites can be obtained, with an increasing reinforcement-matrix interaction. When a polymer is not intercalated between the silicate sheets, a composite with separate phases is obtained, the properties of which are therefore not significantly altered due to the coexistence of two phases.

Quando le lamelle del silicato sono uniformemente disperse in una matrice polimerica continua si ottiene una struttura esfoliata. When the silicate lamellae are uniformly dispersed in a continuous polymeric matrix, an exfoliated structure is obtained.

Proprio il grado di dispersione ed omogeneizzazione, insieme alla percentuale in mescola di nanocompositi, è il parametro fondamentale che influenza significativamente il miglioramento delle caratteristiche voluto. The degree of dispersion and homogenization, together with the percentage of nanocomposites in the mixture, is the fundamental parameter that significantly influences the desired improvement of the characteristics.

Il film per uso agricolo oggetto del presente trovato comprende, almeno in uno degli strati che lo compongono, cariche o additivi a base di nanocompositi. The film for agricultural use according to the present invention comprises, at least in one of the layers composing it, fillers or additives based on nanocomposites.

SCOPI DEL TROVATO AIMS OF THE FOUND

Uno degli scopi del film del presente trovato è avere una trasmittanza luminosa totale quantomeno uguale o superiore in base al contenuto percentuale di nanocompositi in blend rispetto allo stesso film che non contenga nanocompositi. One of the purposes of the film of the present invention is to have a total light transmittance at least equal to or greater on the basis of the percentage content of nanocomposites in blend with respect to the same film that does not contain nanocomposites.

Un’altro degli scopi del film del presente trovato è avere una notevole riduzione della torbidità (haze) che, per i film classificati come “chiaro termico” dalla normativa di riferimento EN13206, è uno dei requisiti fondamentali e deve essere minore del 25% o minore del 35% a seconda degli spessori. Another purpose of the film of the present invention is to have a considerable reduction in turbidity (haze) which, for films classified as "clear thermal" by the reference standard EN13206, is one of the fundamental requirements and must be less than 25% or less than 35% depending on the thickness.

Un altro scopo del film del presente trovato è che, a fronte di una trasmittanza totale inalterata o superiore rispetto ad un film standard, la frazione di luce diretta sia notevolmente superiore. Another object of the film of the present invention is that, in the face of an unchanged or higher total transmittance than a standard film, the fraction of direct light is considerably higher.

Un ulteriore scopo del film del presente trovato è avere caratteristiche meccaniche incrementate ed in particolare l’aumento del modulo di elasticità. A further object of the film of the present invention is to have increased mechanical characteristics and in particular to increase the modulus of elasticity.

Un ulteriore altro scopo del film del presente trovato è avere un miglioramento delle caratteristiche di resistenza alla lacerazione. Another object of the film of the present invention is to have an improvement in the tear resistance characteristics.

Un altro ulteriore scopo del film oggetto del presente trovato è avere u effetto serra o effetto IR specifico elevato. Another further object of the film according to the present invention is to have a high specific greenhouse effect or IR effect.

DESCRIZIONE DEL TROVATO DESCRIPTION OF THE FOUND

Forma oggetto del presente brevetto un nuovo film per uso agricolo comprendente uno o più polimeri, omogenei od eterogenei, aventi strutture molecolari affini o non affini dal punto di vista reologico, ed avente nanocompositi in uno o più strati, in concentrazione variabile nella miscela di polimeri. The present patent relates to a new film for agricultural use comprising one or more polymers, homogeneous or heterogeneous, having similar or non-similar molecular structures from the rheological point of view, and having nanocomposites in one or more layers, in variable concentration in the mixture of polymers .

I polimeri utilizzati in ciascuno strato possono avere temperature di fusione diverse, ma la differenza deve preferibilmente essere tra 5 e 50°K, meglio ancora tra 10 e 40°K. The polymers used in each layer can have different melting temperatures, but the difference should preferably be between 5 and 50 ° K, better still between 10 and 40 ° K.

I polimeri che costituiscono lo strato o gli strati del film possono essere omogenei od eterogenei e possono avere strutture polimeriche affini o non affini dal punto di vista molecolare, nonché concentrazioni variabili dall’1 al 100%. The polymers that make up the layer or layers of the film can be homogeneous or heterogeneous and can have similar or non-similar polymeric structures from a molecular point of view, as well as concentrations ranging from 1 to 100%.

Alcuni polimeri utilizzabili nella formulazione degli strati possono ad esempio essere: Some polymers that can be used in the formulation of the layers can for example be:

- LDPE e PA - LDPE and PA

- EVA e PA - EVA and PA

- LLDPE e PA - LLDPE and PA

- PP e PA - PP and PA

- PU e PA - PU and PA

- PVC e PA - PVC and PA

- EMA ed EBA. - EMA and EBA.

e tutte le relative combinazioni possibili dei suddetti polimeri. and all the relative possible combinations of the aforesaid polymers.

Le mescole di polimeri o il polimero utilizzato per ogni strato potranno contenere i diversi additivi normalmente utilizzati nei film agricoli quali scivolanti, antistatici, anti-drip, stabilizzanti UV, cariche minerali, collanti per strati adiacenti, nucleanti, reticolanti, microsfere cave e non cave di vetro, di silice, di zeolite, ceramiche o di altri materiali. The polymer blends or the polymer used for each layer may contain the various additives normally used in agricultural films such as slippery, antistatic, anti-drip, UV stabilizers, mineral fillers, adhesives for adjacent layers, nucleating agents, cross-linking agents, hollow and non-hollow microspheres glass, silica, zeolite, ceramic or other materials.

Sono prevedibili modifiche ed aggiunte per produrre il film oggetto del presente trovato, ma esse rimangono sempre nel campo e nello scopo dell’invenzione. Modifications and additions are foreseeable to produce the film object of the present invention, but they always remain in the field and scope of the invention.

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. Each layer of the film can be obtained from mono or coextrusion, blown or flat head systems, without particular modifications, equipped to operate with adequate flexibility during the process conditions, rotation speed of the screw or screws and temperature profiles. , so as to be suitable for the characteristic of the formula of the chosen polymers.

Nel dettaglio, disperdendo su base LDPE i nanocompositi si consegue elevata trasmittanza totale ma HAZE poco alterata. In detail, dispersing the nanocomposites on an LDPE basis results in high total transmittance but little altered HAZE.

Disperdendo i nanocompositi su base EVA si conseguono sinergicamente trasmittanza elevata ed HAZE bassa. Dispersing the nanocomposites on an EVA basis synergistically achieves high transmittance and low HAZE.

I risultati ottenuti con questi nanocompositi conseguono un aumento della rigidità e della resistenza all’impatto, una riduzione della permeabilità ai gas ed una lavorabilità praticamente invariata rispetto al materiale di partenza. L’adesione fra le due fasi, organica ed inorganica, permette di adoperare utilmente il copolimero EVA. The results obtained with these nanocomposites achieve an increase in stiffness and impact resistance, a reduction in gas permeability and a practically unchanged workability compared to the starting material. The adhesion between the two phases, organic and inorganic, makes it possible to usefully use the EVA copolymer.

Una delle più significative differenze tra l’utilizzo delle cariche tradizionali e i nanocompositi è costituita dalla capacità di dispersione di questi nella matrice polimerica. One of the most significant differences between the use of traditional fillers and nanocomposites is the dispersion capacity of these in the polymer matrix.

A seconda della matrice in cui siano contenuti i nanocompositi, ad esempio consideriamo EVA o LLDPE, la rigidità del film può essere alterata. In particolare l’effetto più significativo è costituito dall’aumento del modulo di elasticità o modulo di Young, indicativo delle caratteristiche di rigidità del materiale. Con l’aumento del modulo di Young si ottengono proprietà elevate con materiali con densità più basse e miglioramento della lavorabilità dovuto all’aumentata viscosità del polimero. Depending on the matrix in which the nanocomposites are contained, for example we consider EVA or LLDPE, the stiffness of the film can be altered. In particular, the most significant effect is the increase in the modulus of elasticity or Young's modulus, indicative of the stiffness characteristics of the material. By increasing Young's modulus, high properties are obtained with materials with lower densities and improved workability due to the increased viscosity of the polymer.

L’utilizzo di nanocompositi permette di avere un effetto IR specifico elevato e crescente con l’aumentare del contenuto percentuale di nanocompositi in blend. The use of nanocomposites allows for a high and increasing specific IR effect with the increase in the percentage content of nanocomposites in the blend.

L’effetto IR, comunemente definito come effetto serra, viene espresso in % 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. The IR effect, commonly referred to as the greenhouse effect, is expressed in% and is graphically represented by the spectral absorbance of the film in the band between 770 and 1430 cm-1 in the infrared. This wavelength series corresponds to the field of maximum energy emission radiated from the earth's surface.

La normativa di riferimento EN13206 per i film di copertura ad uso agricolo 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 L’utilizzo di nanocompositi consente una migliore stabilità termica rispetto ad analogo film convenzionale che non contenga nanocompositi. Questo è una grande vantaggio nel campo dei film agricoli in cui viene fatto largo uso di stabilizzanti, la cui percentuale può essere ridotta nel caso di uso di nanocompositi per via dell’effetto sinergico che ne origina sulla stabilizzazione termica. Questa proprietà è dovuta ad una diminuita velocità di rilascio del calore conseguente all’uso di nanocompositi. The reference standard EN13206 for covering films for agricultural use, clear thermal and thermal diffusive, prescribes a variable greenhouse effect based on the thickness of the same film, between a minimum value in a range between> 55% and> 75% depending on of the thickness of the film in question The use of nanocomposites allows a better thermal stability compared to a similar conventional film that does not contain nanocomposites. This is a great advantage in the field of agricultural films in which extensive use of stabilizers is made, the percentage of which can be reduced in the case of the use of nanocomposites due to the synergistic effect it generates on thermal stabilization. This property is due to a decreased rate of heat release resulting from the use of nanocomposites.

Un altro grande vantaggio del nuovo film è di ottenere un film flessibile dove sia possibile conseguire caratteristiche di effetto termico molto elevate senza alterare in alcun modo la trasmittanza totale del film. Il miglioramento delle proprietà ottiche è dovuto al fatto che la lunghezza d’onda della luce è maggiore dello spessore delle lamine e il film risulta trasparente. Another great advantage of the new film is to obtain a flexible film where it is possible to achieve very high thermal effect characteristics without altering in any way the total transmittance of the film. The improvement in optical properties is due to the fact that the wavelength of light is greater than the thickness of the foils and the film is transparent.

Il nuovo film per uso agricolo presenta notevoli vantaggi. The new film for agricultural use has significant advantages.

Il nuovo film è utilizzabile sia come film da copertura, secondo la normativa di riferimento EN 13206, )sia come film da pacciamatura, secondo la normativa di riferimento EN 13655. The new film can be used both as a covering film, according to the reference standard EN 13206,) and as a mulching film, according to the reference standard EN 13655.

Il nuovo film presenta, contemporaneamente in un solo prodotto: The new film presents, simultaneously in a single product:

- una elevatissima trasmittanza totale; - a very high total transmittance;

- una torbidità (haze) molto bassa; - a very low haze;

- un elevato e maggiore modulo di elasticità; - a high and greater modulus of elasticity;

- una maggiore resistenza alla lacerazione; - greater resistance to tearing;

- un effetto IR, o effetto serra, elevato; - a high IR effect, or greenhouse effect;

- una migliore stabilità termica. - better thermal stability.

L’attuale stato dell’arte non presenta prodotti con corrispondenti caratteristiche contemporanee in un solo prodotto. The current state of the art does not present products with corresponding contemporary characteristics in a single product.

Inoltre nei film di copertura cosiddetti diffusivi termici, sfruttando l’incremento di effetto serra e il mantenimento di una trasmittanza totale elevata, i nanocompositi compensano la riduzione della stessa dovuta alla presenza degli agenti che aumentano la luce diffusa a discapito comunque della totale. Potrebbe sembrare un controsenso utilizzare in contemporanea cariche che aumentano la luce diffusa e nanocompositi che la riducono, ma così non è in quanto, a scopo esemplificativo un film coestruso realizzato disperdendo negli strati dell’EVA le cariche minerali, e negli strati della bassa i nanocompositi, sarebbe caratterizzato da elevata luce diffusa e da trasmittanza totale comunque elevata. In addition, in the so-called thermal diffusive covering films, by exploiting the increase in the greenhouse effect and maintaining a high total transmittance, the nanocomposites compensate for the reduction of the same due to the presence of agents that increase the diffused light at the expense of the total. It might seem counterintuitive to use charges that increase diffused light and nanocomposites that reduce it at the same time, but this is not the case as, by way of example, a coextruded film made by dispersing mineral fillers in the EVA layers, and nanocomposites in the lower layers. , would be characterized by high diffused light and by a high total transmittance.

Possono essere realizzati mediante uso di nanocompositi anche film per pacciamatura – solarizzazione trasparenti sfruttando l’elevata totale e diretta, o anche film da pacciamatura colorati sui quali le meccaniche possono essere alterate a piacimento a seconda della matrice polimerica usata. Transparent films for mulching - solarization can also be made using nanocomposites, exploiting the high total and direct, or even colored mulching films on which the mechanics can be altered at will depending on the polymer matrix used.

DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO SYSTEM DESCRIPTION

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. The new film according to the present invention is produced by a special preferential production plant capable of producing the film of the invention, visible in Figures 1 and 2. The plant that produces a film according to the invention described above is preferably constituted by an apparatus of conventional extrusion.

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. The dosing system of the various components to be mixed can be of the gravimetric or volumetric type, however suitable for dosing what is necessary, in the proportions required for the individual mixtures in the individual screws, and also in relation to additives and master dyes.

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. The granules of the base polymers, and of the compounds that make up the additives, may be subject to partial premixing in a hopper suitable for feeding the feed section of the extruder.

Qualora il processo produttivo preveda la coestrusione, l’alimentazione di granuli e compounds sarà proporzionale per ogni linea. If the production process provides for coextrusion, the feeding of granules and compounds will be proportional for each line.

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. Using various types of mono-extrusion polymer, the extrusion temperature must be close to that of the melting point of the polymer with the lowest melting point.

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. The temperature is gradually varied through automated controls, sector by sector, through thermocouple sensors connected to thermal regulators via a control unit, for example of the PLC type, and respectively with electrical resistors that heat the different sectors of the extruder.

Opportune ventole centrifughe sono adeguatamente disposte per raffreddare l’estrusore. Appropriate centrifugal fans are adequately arranged to cool the extruder.

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. The choice of the temperature of each sector of the extruder is defined according to the friction ratio that is generated between the cylinder and the internal screw and the rheological curves of the polymers used.

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’interno del tubo e dalla velocità dell’estrusione. In this way, the molten polymer material reaches the correct fluidity and can pass through the extruder head and exit it in the shape of a tubular. The diameter and thickness of said tubular are regulated by injecting air into the tube and by the speed of the extrusion.

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. The tubular is cooled at the base by tangent air and proceeds through the cooling tower, and continuing it reaches the tow rollers placed at the top of the system which complete the crushing of the tubular which is sent down towards the winder.

L’accoppiamento tra strati nel caso in cui film venga realizzato in coestrusione può essere agevolato dall’utilizzo di noti adesivanti che favoriscono l’adesione tra i vari strati del film. The coupling between layers in the event that the film is made in coextrusion can be facilitated by the use of known adhesive agents that promote adhesion between the various layers of the 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. These are the schematic modalities sufficient for the skilled person to realize the invention, consequently, in concrete application there may be variations without prejudice to the substance of the innovative concept.

Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alla tavola acclusa si esprimono le seguenti rivendicazioni. Therefore, with reference to the preceding description and to the attached table, the following claims are expressed.

Claims

CLAIMS 1. Film for agricultural use, comprising one or more homogeneous and / or heterogeneous polymers having different molecular structures which are not reactive to each other from the molecular point of view, but which can be bound due to their rheological characteristics, characterized by the fact of comprising nanocomposites.

2. Cover film, as per claim 1, characterized in that it is multi-layered, and where at least one of said layers comprises nanocomposites.

3. Cover film, as per claim 1, characterized in that it contains in a blend one or more of the following polymers: LDPE, LLDPE, EVA, PA, PP, PU, PVC, EMA, EBA.

4. Single-layer or multi-layer covering film, as per one or more preceding claims, characterized in that it is made in a thickness ranging from 1 to 1000 µm for each layer.

5. Film, as per one or more preceding claims, characterized in that it has a total transmittance higher than a similar film that does not contain nanocomposites in the blend.

6. Covering film, as per one or more preceding claims, characterized in that it has better mechanical characteristics, a higher Young's modulus or elasticity modulus and a better tear resistance.

7. Cover film, as per one or more preceding claims, characterized in that it is made by monoextrusion or coextrusion, by blown extrusion or flat head.

8. Covering film, as per one or more preceding claims, characterized by the fact that it may or may not contain in at least one of its slipping and / or antistatic and / or anti-drip layers and / or UV stabilizers and / or mineral fillers and / or adhesives for adjacent layers and / or nucleating and / or cross-linking agents and / or maleic anhydride and / or nanocomposites and / or hollow and non-hollow microspheres of glass, silica, zeolite and / or ceramics and / or other materials.

9. Cover film, as per one or more preceding claims, characterized in that it has a better thermal stability.