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Milliken Chemical sta lanciando una nuova generazione di nucleanti per PP che abbattono i tempi di cristallizzazione. È solo l'ultima referenza di una gamma che annovera antimicrobici e coloranti polimerici dalle proprietà speciali e, soprattutto, comprende un'affermata linea di chiarificanti inodori e insapori, che piace ai converter per diversi buoni motivi.
Stefano Lavorini |
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Nel mondo dell'imballaggio Milliken si è affermata a livello globale con una serie di prodotti hi-tech, fra cui spicca per notorietà il chiarificante per PP Millad 3988. Vocata all'innovazione, ora sta presentando un nuovo agente nucleante e una linea di coloranti liquidi per PET.
La Divisione Chemical and Industrial Specialties della multinazionale americana dichiara sbocchi primari e crescenti nell'imballaggio e sfodera una verve smagliante, decisa a valorizzare gli ultimi esiti delle attività di R&S. Contestualmente, sfrutta la ribalta per affrontare problemi e luoghi comuni riguardanti l'impiego del PP chiarificato nella produzione di imballaggi. Eccone i punti di forza e le argomentazioni salienti, da un'intervista con il responsabile per l'Italia, Paolo Ferrari.
Vederci chiaro
“In Italia la domanda di intermedi per PP espressa dal mercato del packaging è vivace e in crescita, anche se espressa perlopiù da produttori di materiali piuttosto che dai converter. Innanzitutto perché l'industria del PP fornisce una gamma pronta e completa di materiali chiarificati e variamente trattati, che coprono tutte le esigenze applicative per le tre tecnologie di produzione (termoformatura, iniezione ed estrusione-soffiaggio ISBM). E poi perché, salvo eccezioni, abbiamo pochi grandi converter, dotati degli impianti e del know how necessari a sviluppare nuovi prodotti ed entrare così in Europa a pieno titolo”. A queste caratteristiche Paolo Ferrari riconduce in ultima analisi anche la notoria suscettibilità al prezzo e la diffusa minor sensibilità alle ragioni di ordine tecnologico che sostengono la promozione di nuovi materiali plastici nell'imballaggio. E precisa: “Ciononostante, la qualità dei prodotti nostrani è superiore, e origina dalla sapienza "sartoriale" e dalla capacità di relazionarsi al mercato che distinguono i trasformatori italiani”.
Questa situazione di fatto, sostiene Ferrari, può generare delle difficoltà in fase operativa, e dunque è utile chiarire che esse non originano da limiti intrinseci dei materiali, bensì dall’attrezzatura utilizzata: “Il PP chiarificato - che attualmente rappresenta il 30-40% degli utilizzi di questo materiale nel packaging - è infatti uno dei pochi prodotti che può essere indifferentemente impiegato in alternativa al tipo opaco senza dover cambiare impianto o tecnologia”.
Chiarite queste premesse, è possibile valutare i vantaggi conseguiti chiarificando il PP con il Millad 3988.
Passaggi generazionali
Il Millad 3988, propriamente parlando, non ha concorrenti: “è una molecola brevettata e, per definizione, unica nel suo genere. Sul mercato si trovano, invece, chiarificanti di generazioni precedenti, al cui sviluppo e lancio Milliken ha contribuito e che oggi consideriamo superati dal Millad ultima versione. Rispetto a questo, i prodotti messi a punto per primi conferiscono al materiale un'assai minore trasparenza e tendono a sublimare dalla matrice polimerica, creando anche problemi di manutenzione degli stampi e di utilizzo con la tecnologia di termoformatura o estrusione- soffiaggio. La seconda generazione di chiarificanti, invece, ha superato parzialmente quei limiti specifici, ma non ha risolto i grossi problemi di odore e sapore, particolarmente sentiti nel packaging alimentare. Ecco perché il Millad 3988 ha incontrato il successo di mercato che ci attesta come leader di settore: conferisce al materiale una trasparenza superiore ed è inodore e insapore. La sua compatibilità con gli alimenti è infatti approvata dall'FDA e da analoghe istituzioni europee, tanto che lo troviamo nelle liste positive di molti paesi dell'UE e in quelle espresse a livello centrale dagli organismi comunitari”.
L'efficacia dell'ultima generazione di chiarificanti permette di sfruttare al meglio la straordinaria flessibilità e tutte le proprietà del PP che, ricorda Ferrari, “può competere con il PVC, con lo stirene e con il PET in quanto può essere trasformato mediante estrusione, estrusione-soffiaggio e, quando non sia richiesta una particolare barriera all'ossigeno, con processo di iniezione stiro-soffiaggio”.
Questioni di tatto
Dunque, il PP chiarificato mostra una flessibilità di impieghi fuori del comune, senza ingenerare problemi a livello impiantistico né comportare modifiche particolari agli stampi. Ma non solo: comparato ad altri materiali, presenta alcune caratteristiche peculiari, particolarmente apprezzate in diversi tipi di applicazione. “Se il PET - esemplifica Ferrari - oltre alla trasparenza, è in grado di conferire un'ottima barriera all'ossigeno, il PP chiarificato presenta invece, come plus ulteriore, quello di poter essere riempito a caldo, oltre a quella morbidezza che lo rende piacevole al tatto, permette di realizzare contenitori "squeezable", e ne fa un materiale antiurto e antiammaccamento (particolarmente apprezzato, per esempio, dalla distribuzione moderna). Viene adottato tanto per i contenitori di detersivo dei piatti quanto per gli sciroppi dei gelati e, aspetto non banale, è l'unico materiale che permette di realizzare con lo stesso polimero un'intera bottiglia, compresi i complementi di chiusura ed etichettatura, con i noti vantaggi in fase di smaltimento”. Naturalmente, il rendimento del materiale varia in funzione della tecnologia di trasformazione impiegata. L'iniezione, per esempio, è sicuramente il processo che offre i migliori risultati in termini di trasparenza e costituisce probabilmente l'ambito di maggior successo, grazie alla superiore stabilità dimensionale conferita al manufatto dal Millad. Di contro, l'estrusione-soffiaggio massimizza la morbidezza, mentre l'estrusione di foglie, particolarmente semplice, stimola la formulazione di nuovi materiali, anche multistrato (film/barriera/film). Se guardiamo invece a impieghi meno scontati, il PP chiarificato si può utilizzare "brillantemente" anche per produrre tubetti per il dentifricio dalle trasparenze inedite, adottando un processo di iniezione-stretch analogo a quello messo in campo per la produzione delle bottiglie.
Le ultime novità dalla R&S
Innovare in Milliken è una vocazione e un mestiere, nonché un forte carattere distintivo ed elemento dell'immagine. L'ultimo "nuovo prodotto" sfornato dalla R&S della multinazionale presenta caratteristiche eclatanti e un nome che le amplifica: Hyperform è un nucleante per PP che, oltre ad aumentare ulteriormente la temperatura di cristallizzazione o Tc (nonché il modulo, come e più di ogni nucleante ad alte prestazioni che si rispetti (di almeno 3 o 4 gradi), per la prima volta interferisce nella cinetica e nei tempi di cristallizzazione del polimero. Più precisamente, spiega Ferrari, si ottiene una riduzione del 40% del tempo di raffreddamento rispetto a un omopolimero non nucleato (test condotti presso Milliken, Ndr ), con evidenti ricadute in termini di maggior produttività. I vantaggi riguardano, in particolare, tutti i processi fino ad oggi condizionati da tempi di raffreddamento particolarmente lunghi, come nello stampaggio di grosse parti (per restare nell'ambito dell'imballaggio, pallet e cassette da frutta) oppure nel TWIM dove la produttività è essenziale (20% di riduzione tempo ciclo, secondo i test condotti presso Milliken) o nella termoformatura (30 cicli al minuto, test interni).
Ma l'attività dell'azienda americana è molto intensa anche nel campo dei coloranti, dove ha sviluppato una tecnologia originale che permette di ottenere una linea masterbatch declinata per tipologia di materiale. Si ottengono così coloranti specifici per i prodotti termoplastici, il PP trasparente o le resine termoindurenti, e che vengono utilizzati anche nella produzione di inchiostri lavabili (a loro volta impiegati, per esempio, nella produzione di pennarelli per bambini). Una simile lavabilità viene sfruttata in molteplici campi.
Due esempi suggestivi si trovano nel tessile - dove i coloranti prodotti da Milliken si usano per distinguere i tessuti grezzi prima del lavaggio ad acqua e della successiva tintura - e (tipicamente nei paesi anglosassoni) nella manutenzione dei campi da golf, aggiunti ai fertilizzanti e ai diserbanti per identificare con immediatezza la porzione di prato già trattata.
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PPushing for transparency
Milliken Chemical is launching a new generation of PP nucleating agents that cut crystallisation times. This is just the latest in a whole range of products including antimicrobial products and polymer colorants with special properties, not to mention the company's established line of odourless and tasteless clarifying agents, so popular with converters for a variety of good reasons.
Stefano Lavorini
In the packaging world, Milliken has made a name for itself on a global scale thanks to a series of hi-tech products, including the Millad 3988 PP clarifying agent, perhaps the best known. Cut out for innovation, the company now presents a new nucleating agent and a new line of liquid colorants for PET.
The Chemical and Industrial Specialties Division of this American multinational has major outlets in the packaging sector (on the increase) and is in dazzling, dynamic form, aiming to exploit the latest results of its R&D activities.
At the same time, it's making the most of the situation to face problems and general opinions concerning the use of clarified PP in the production of packaging.
Here are its strengths and salient arguments, in an interview with the Italy Manager, Paolo Ferrari.
Seeing things clearly
“Demand for PP intermediate products coming from the Italian packaging industry is lively and on the up, even if mostly from the material producers rather than the converters. This is due firstly to the fact that the PP industry supplies a full range of ready clarified products with various treatments, thus meeting all the application needs for the three production technologies (thermoforming, injection and ISBM extrusion-blow-moulding). Then, apart from a few exceptions, there are very few big converters in Italy with the necessary plant and know-how to develop new products and thus enter Europe properly”. Paolo Ferrari also adds that the well-known price fluctuations affect demand, as does widespread minimal awareness of the technological reasons that support the promotion of new plastics in packaging. He points out: “Despite all this, the quality of Italian products is superior and comes from our "tailoring" skills and the ability to meet market expectations, so typical of Italian converters”.
This situation, claims Ferrari, can generate some difficulties in operations. However it should be noted that these don't arise from intrinsic limits of the materials, but rather from the equipment used: “Clarified PP - currently 30-40% usage of this material in packaging - is, in fact, one of the few products that can be used as an alternative to the opaque type, trouble-free, without having to change the plant or technology”.
Having made these points clear, let's now look at the advantages possible when PP is clarified using Millad 3988.
The various generations
Millad 3988 really doesn't have any competitors: “It's a patented molecule and as such is one of a kind. At present the market offers clarifying agents belonging to the previous generation(s), which Milliken helped develop and launch, but now considers obsolete thanks to the new generation Millad.
Compared to this product, the earliest products give the material less transparency and tend to sublimate from the polymer matrix, thus creating a few problems when it comes to mould maintenance and use with thermoforming or extrusion-blow-moulding technologies. The second generation of clarifying agents managed to overcome those limits, but didn't solve the major technical problems and odour and taste issue, of especial importance in food packaging.
That's why the new generation, Millad 3988, has met with such success on the market, quickly becoming the leading product: it gives the material superior transparency and is odourless and tasteless. Its compatibility with food is approved by the FDA and equivalent European institutions, appearing in the lists of recommended products kept by many EU nations and central registers held by EU bodies”.
The effectiveness of this, the latest generation of clarifying agent, lets one fully exploit the extraordinary flexibility and all other properties of PP. As Ferrari points out, “PP can compete with PVC, polystyrene and PET since it can be converted via extrusion, extrusion-blow-moulding and, when a particular oxygen barrier is not required, the stretch-blow injection process”.
A matter of touch
Clarified PP, therefore, has unusual versatility, without creating problems in terms of the plant needed or special changes to the moulds.
And that's not all: compared to other materials, it has some very individual characteristics that are especially appreciated in different applications.
“If PET can offer an excellent oxygen barrier, as well as transparency, - explains Ferrari - clarified PP offers the extra benefit of the possibility of hot filling, as well as its special softness that makes it a pleasure to touch and allows for the production of "squeezable" containers.
It's a shockproof and non-denting material (especially appreciated in broadscale distribution, for instance), used for washing-up liquid containers and ice-cream syrups alike.
Plus, it shouldn't be overlooked that it's the only material that lets one create an entire bottle from the same material, including the closure and labeling, for obvious advantages when it comes to disposal”.
Of course, the performance of the material varies depending on which converting technology is used. Injection moulding, for instance, is definitely the process that offers the best results in terms of transparency and is probably the most successful, thanks to the greater dimensional stability that Millad gives the product. Then again, extrusion-blow-moulding maximises the softness, while the simple sheet extrusion process leads to the formulation of new materials, including multilayer laminates (film/barrier/film).
As for the less obvious uses, clarified PP can be used "brilliantly" to produce toothpaste tubes with unprecedented transparency, thanks to an injection-stretch process similar to that used for the production of bottles.
The latest news from R&D
Innovation is a vocation and a profession for Milliken, as well as a definite distinguishing feature and element of image.
The latest "new product" to come from the multinational's R&D has some outstanding characteristics and a name that amplifies these: Hyperform is a nucleating agent for PP that, as well as raising the crystallisation temperature or Tc further (as well as the module, like and indeed more than any other high-performance nucleating agent of respect - by at least 3 or 4 degrees), for the first time interferes with the kinetics and times of polymer crystallisation.
More specifically, as Ferrari explains, it allows for a 40% cut of cooling time compared to a non-nucleated homopolymer (tests carried out by Milliken), with obvious repercussions in terms of greater output.
The advantages are possible for all those processes currently conditioned by lengthy cooling times, such as the moulding of large parts (staying in the sphere of packaging: pallets and fruit crates), or in TWIM application where production speed is critical (20% cycle time reduction. Tests carried out by Milliken) or in Thermoforming (30 cycles per minute. Tests carried out by Milliken).
But the American company is also exceptionally active in the field of colorants, where it has developed an original technology to get a masterbatch line by type of material. The result is specific colorants for thermoplastic products, transparent PP or thermosetting resins and these can also be used to produce washable inks (which in turn are used in the production of children's felt-tip pens, for instance).
This washability is also exploited in many other fields.
Two good examples are found in the textile sector - where Milliken's colorants are used to distinguish untreated cloth prior to washing in water and subsequent dyeing - and in the upkeep of golf courses (especially in Anglosaxon countries), where the colorants are added to the fertilisers and weed-killers so that treated areas of the green are immediately identified.
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Vocati all'innovazione
Nel centro Milliken di Spartanburg (USA) vengono inventate le nuove molecole che stanno alla base dei molti brevetti della casa americana, considerata come una delle più innovative del settore tessile (ma è attiva anche nella chimica e nel packaging), premiata con numerosi riconoscimenti alla bontà della gestione e dei prodotti e certificata ISO 9001. Suo è, per fare un esempio eclatante, il tetraedro di cartone poliaccoppiato, tutt'ora fonte di business negli USA dove Milliken fornisce i relativi sistemi macchina-materiale per il confezionamento di liquidi alimentari.
In Italia la multinazionale americana è conosciuta per il tramite della divisione Chemical (chiarificanti e nucleanti per il PP, antimicrobici, coloranti polimerici e reattivi), nata al servizio delle altre attività della casa e sviluppatasi nel tempo come unità autonoma, market oriented. Anche se pure, a livello generale, il core business resta quello delle origini, suddiviso nei due grandi filoni di attività Textile (filati e confezioni) e Carpet (moquette) dove Milliken è leader mondiale sui mercati dell'auto e dell'ufficio-automazione.
Fondata 130 anni fa da Mr Milliken, la multinazionale statunitense vanta anche un altro primato: appartiene tutt'oggi alla famiglia delle origini e non è quotata allo stock exchange, ponendosi nel ristretto novero delle imprese americane private. In Europa è presente con diverse linee di additivi e coloranti - prevalentemente indirizzati alle varie applicazioni dell'imballaggio e converting, agli inchiostri e all'identificazione - ma anche con una struttura dedicata, situata a Gent (B). Si tratta di uno dei 3 centri di sviluppo che completano la rete di ricerca Milliken, orientati all'assistenza al cliente e sostenuti dal neonato centro prove, dove si possono effettuare test in condizioni reali (e quando possibile con stampi originali) su macchine industriali per iniezione, termoformatura ed estrusione-soffiaggio.
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Cut out for innovation
New molecules are invented in Milliken's Spartanburg center (USA) forming the basis of the many patents held by the American company, considered one of the most innovative in the textile sector (but also active in the fields of chemicals and packaging). A company that's received much recognition for its efficient management and quality products, plus ISO 9001 certification. To give just one example, the tetrahedron made from polylaminate card is still a good source of business in the USA, where Milliken supplies its machine/material systems for packing liquid foods.
This American multinational is mostly known in Italy thanks to its Chemical division (clarifying agents and nucleating agents for PP, anti-microbial products, polymer and reactive colorants), set up to serve the other group businesses, but becoming an autonomous, market-oriented unit over the years. Even if the core business still remains the original one on a general level, split into two major activities: Textiles (yarns and made-up items) and Carpets, where Milliken is the world leader in the car and office-automation markets.
Set up 130 years ago by Mr. Milliken, this American multinational also boasts another world first: it still belongs to the original family and isn't listed on the stock exchange, putting it in that very elite class of private US firms. In Europe it offers various lines of additives and colorants - mostly aimed at various packaging and converting applications, inks and identification - but also has a dedicated site in Gent (B). This is one of the 3 development centers worldwide that make up the Milliken research network, aimed at customer service and supported by the newly set-up test center, where one can carry out tests under real conditions (with original moulds, where possible) on industrial injection moulding, thermoforming and extrusion-blow-moulding machinery.
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Le principali linee di prodotto
I chiarificanti - Millad 3988 è un agente chiarificante per PP che rappresenta lo stato dell'arte nel suo campo. Offre una trasparenza che non teme confronti, senza conferire odori e sapori particolari al packaging. Per questi motivi ha incontrato ampi consensi tanto nel settore alimentare, nella produzione di contenitori a parete sottile e termoformati, e di bottiglie ISBM, quanto industriale, nel confezionamento di prodotti liquidi per la pulizia della casa. Il PP chiarificato è attualmente impiegato nello stampaggio con tecnologia injection-moulding, TWIM (Thin Wall Injection Moulding, o per contenitori a parete sottile), extrusion-blow-moulding, injection-blow-moulding, injection-stretch-blow-moulding e termoformatura.
I nucleanti - Milliken ha recentemente introdotto un nuovo agente nucleante per PP, registrato col marchio Hyperform ma comunemente denominato HPN 68, che per la prima volta interviene sui tempi di raffreddamento, riducendoli fino al 40% senza alterare le proprietà meccaniche e organolettiche del materiale. La produttività ne risulta incrementata in misura significativa.
I coloranti - La gamma ampliata di additivi della Milliken include i nuovi coloranti liquidi ClearTint, ovvero dei masterbatch specificamente progettati per il PP trasparente e prodotti con una tecnologia originale e brevettata, che permette di declinarli in versioni specifiche anche per materiali termoplastici, resine termoindurenti, coloranti per inchiostri (conferendo al prodotto finale la facile lavabilità in acqua). L'altra grande famiglia Milliken di prodotti per l'identificazione comprende i coloranti a bassa resistenza alla luce, tipicamente impiegati nel mondo anglosassone per il trattamenti dei campi da golf (aggiunti ai diserbanti e ai fertilizzanti "denunciano" le porzioni di prato già trattate).
Gli antimicrobici - Milliken ha messo a punto un prodotto a base argento antimicrobico (Antimicrobial Alphasan RC 5000), specificamente sviluppato per le materie plastiche e tessili dove il colore e la stabilità termica sono fondamentali.
N.B.: tutti i marchi citati in questo articolo sono registrati e di proprietà Milliken.
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The main product lines
Clarifying agents - Millad 3988 is a state-of-the-art clarifying agent for PP. It offers unparalleled transparency, without adding special odours or taste to packaging. This explains its huge success in the food sector, where it's used for the production of thin-wall and thermoformed containers and ISBM bottles, as well as in industry, for packing liquid household detergents. Clarified PP is currently used in injection-moulding, TWIM (Thin Wall Injection Moulding), extrusion-blow-moulding, injection-blow-moulding, injection-stretch-blow-moulding and thermoforming.
Nucleating agents - Milliken has recently introduced a new nucleating agent for PP, under the registered trademark Hyperform but commonly called HPN 68. This is the first product to influence cooling times, cutting these by up to 40% without altering the mechanical strength and organoleptic qualities of the material. Output is thus greatly increased.
Colorants - The extended range of Milliken additives includes the new liquid colorants - ClearTint, i.e., specifically designed masterbatches for transparent PP and products using an original patented technology for specific versions for thermoplastics, thermosetting resins and ink colorants (giving the end product easily washability in water). The other major family of Milliken identification products includes colorants with low light-fastness normally used in Anglosaxon countries for golf courses (added to weed-killers and fertilisers, they "reveal" the areas of the green already treated).
Antimicrobial products - Milliken has developed a silver-based microbial product (Antimicrobial Alphasan RC 5000) specifically developed for plastics and textiles where color and heat stability are essential.
N.B.: all the trademarks mentioned in this article are registered and belong to Milliken.
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