Riassunto analitico
Le emissioni al camino di inquinanti provenienti dalla decomposizione termica di sostanze organiche, utilizzate nell’industria ceramica, sono di natura complessa e sono la conseguenza di un numero elevato di componenti impiegati durante la produzione di piastrelle; sono infatti numerosi gli additivi organici utilizzati, fra cui leganti, fluidificanti, fissatori, antifermentativi, antischiuma e riservanti, ai quali si aggiungono quelli utilizzati nella decorazione.
Tutti questi bruciando durante la fase di cottura della piastrella danno luogo ad emissioni di CO, CO2 H2O ed a fenomeni di inquinamento atmosferico tramite emissione di SOV e in particolare aldeidi.
Questo problema anche se limitato alle zone limitrofe del comprensorio ceramico di Sassuolo è da sempre molto sentito; l'acquisizione di conoscenze in questo campo è stata promossa dalla Regione Emilia Romagna, interessata istituzionalmente a risolvere il problema anche attraverso apposite regolamentazioni, come la Legge 13/7/1996 n.615 recante “Provvedimenti contro l’inquinamento atmosferico” ed il suo regolamento di esecuzione nelle industrie riportato nel D.P.R. 14/4/71, n.322.
In particolare nell’ultimo decennio si è assistito alla nascita e ad un fenomenale sviluppo della decorazione digitale, la quale, presentando numerosi vantaggi economici ed applicativi, si sta rapidamente aggiudicando un ruolo di leadership fra gli altri sistemi di decorazione, e il suo utilizzo è sempre più diffuso fra le aziende ceramiche, le quali stanno investendo notevoli risorse per implementare questa tecnologia al processo produttivo ceramico.
Questo tipo di decorazione,che a differenza delle precedenti non prevede il contatto diretto fra la piastrella e il retino o rullo di stampa, ha infatti richiesto importanti sviluppi tecnologici delle stampanti digitali, in particolar modo nello sviluppo di testine di stampa in grado di gestire pigmenti ceramici e lo sviluppo di inchiostri ink-jet che rispondessero a precise caratteristiche reologiche e di stabilità; queste esigenze sono state soddisfatte attraverso l’utilizzo di solventi e additivi molto diversi da quelli utilizzati per le precedenti decorazioni serigrafiche e rotative.
Lo studio dei prodotti di combustione di tali inchiostri è un argomento estremamente attuale e ancora abbastanza sconosciuto, non essendo peraltro possibile studiarli tramite semplici campionamenti al camino dei forni, dove le emissioni sono, come già detto, il risultato dell’interazione di innumerevoli additivi .
Questo lavoro di tesi, svolto presso il dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche dell’Università di Modena e Reggio Emilia, sotto la direzione scientifica del Prof. Paolo Zannini e in collaborazione con un’ Azienda del comprensorio, produttrice di veicoli ed additivi per la decorazione, è quindi finalizzato allo studio in condizioni controllate dei prodotti di combustione di campioni di inchiostri ink-jet, forniti dalle principali aziende del comprensorio ceramico di Sassuolo, per poterne verificare il singolo contributo sulle emissioni organiche; a tal fine si è innanzitutto scelto di caratterizzare tali campioni dal punto di visto composizionale e reologico, grazie alla collaborazione con l’ISTEC-CNR di Faenza, e in seguito allo studio delle emissioni organiche attraverso caratterizzazione ifenata TG-FTIR, analisi termica TG/DTA con due diversi gradiente di riscaldamento, e infine attraverso combustione in forno tubolare con ciclo simile all’industriale, con raccolta di vapori emessi e caratterizzazione di questi tramite analisi ifenata GC-MS.
I dati raccolti sono stati poi confrontati con quelli ottenuti dall’analisi di campioni di paste serigrafiche per valutare se l’introduzione degli inchiostri ink-jet abbia apportato anche vantaggi dal punto di vista dell’inquinamento ambientale rispetto agli inchiostri usati precedentemente.
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