Coating PFAS-free su carta: la transizione validata dall'industria
Barriera a grassi e oli fino a KIT 9 con soli 2,5 g/m² di coating NAPCO™: risultati verificati da laboratori terzi del settore cartario e della conversione.
Perché la transizione PFAS-free è oggi cruciale
Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) sono state per decenni lo standard tecnico per conferire alla carta resistenza a grassi e oli. Sono anche, oggi, il caso di scuola di una prestazione ottenuta al prezzo di una persistenza ambientale praticamente illimitata: non si degradano, migrano nelle acque, si accumulano nelle catene trofiche e rendono non compostabile il supporto cartaceo che dovrebbe essere la risposta alla plastica.
Il quadro normativo si è mosso di conseguenza. Il Regolamento (UE) 2022/2388 ha abbassato i limiti sui PFAS negli alimenti, diversi Stati membri hanno già vietato i PFAS aggiunti intenzionalmente nei materiali a contatto con alimenti e la proposta di restrizione universale presentata in ambito ECHA punta all'eliminazione dell'intera classe. In parallelo, la Direttiva SUP sulla plastica monouso e il Regolamento imballaggi spingono la sostituzione dei rivestimenti olefinici che rendono la carta un multimateriale difficile da riciclare.
Il risultato è un doppio vincolo per chi produce e converte carta: eliminare i fluorurati senza reintrodurre film plastici. È esattamente lo spazio in cui opera NAPCO™.
Cosa è stato dimostrato
La tecnologia non è rimasta in laboratorio. Il coating waterborne IUV a base di idrocolloidi di origine naturale — non modificati chimicamente — sono stati testati e verificati da laboratori R&D di operatori industriali del settore cartario, della conversione e delle tecnologie di essiccazione a nastro, secondo protocolli standard e su substrati e linee reali.
Le prove hanno riguardato tre livelli: la caratterizzazione chimico-fisica della dispersione, l'applicazione su carta con tecnologie di spalmatura industriali e la verifica funzionale della barriera con kit test TAPPI e Cobb test.
I risultati ottenuti
Su carta da 40 g/m² il coating ha raggiunto il valore KIT 9 nella scala di resistenza a grassi, oli e cere, con una grammatura di prodotto secco di soli 2,5 g/m². Il valore si è conservato anche dopo piegatura del foglio, a conferma della flessibilità del film e della sua adesione al supporto: due condizioni indispensabili per la fustellatura e la formatura di astucci, vaschette e incarti.
RISULTATI MISURATI
Coating NAPCO™ su carta: dati di laboratorio e di linea
KIT 9
Resistenza a grassi e oli
Kit test secondo procedura TAPPI: valore mantenuto anche dopo piegatura della carta.
2,5 g/m²
Grammatura di coating
Strato funzionale depositato su carta da 40 g/m² in condizioni di linea.
77 g/m²
Cobb test
Comportamento all'assorbimento d'acqua misurato sul supporto trattato.
1.700 mPa·s
Viscosità di applicazione
Da 18.000 mPa·s del semilavorato: la reologia viene adattata alla tecnologia di spalmatura.
SCALA KIT TEST (TAPPI) — GRASSO/OLIO
1
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9
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12
Valore raggiunto: KIT 9 su 12. Il livello di barriera richiesto dalla maggior parte delle applicazioni food a contatto con grassi si colloca tra KIT 5 e KIT 9.
La reologia si è dimostrata governabile: dal semilavorato a circa 18.000 mPa·s si scende alla viscosità di applicazione di 1.700 mPa·s richiesta dalle linee di coating, senza perdita della funzionalità di barriera. Sulle prove di essiccazione in continuo su nastro d'acciaio, film da 40–80 µm sono stati formati con tempi di residenza inferiori ai 4 minuti a temperature massime di 125 °C, compatibili con gli assetti energetici degli impianti esistenti.
Nelle prove condotte su supporti diversi — carte naturali, patinate, di varia grammatura e porosità — la resa del coating è cambiata in modo significativo. È il dato più importante dell'intero percorso: il substrato non è un dettaglio, è una variabile di progetto. Grammatura, porosità, patinatura e tecnologia di stesura determinano quanta parte del rivestimento resta in superficie a fare barriera e quanta viene assorbita dalla fibra.
I vantaggi di un approccio NAPCO™
Zero fluoro e zero olefine: la barriera è ottenuta da molecole naturali rinnovabili, non da chimica di sintesi persistente. La carta trattata resta una filiera cellulosica, senza il vincolo del multimateriale.
Sistema a base acqua: nessun solvente organico in linea, minori requisiti di abbattimento e sicurezza per gli operatori, compatibilità con le tecnologie di spalmatura e di essiccazione già installate.
Grammature ridotte: 2,5 g/m² di secco significano minore incidenza sul costo del prodotto finito e sul peso dell'imballaggio, oltre a un impatto contenuto sui processi di riciclo della fibra.
Formulazione progettata sul substrato: la stessa piattaforma chimica viene calibrata su carta, cartoncino e carte speciali, adattando viscosità, secco e modalità di applicazione al processo del partner invece di chiedere al partner di adattarsi al prodotto.
Coerenza di fine vita: matrici non olefiniche e non modificate chimicamente, progettate per un comportamento ambientale reale e non solo per la conformità a una condizione di prova standardizzata.
Come si passa dal test al progetto
Ogni sviluppo parte dal substrato reale e dalle condizioni della linea del partner. IUV fornisce il semilavorato, la calibrazione reologica, il protocollo di applicazione e la verifica funzionale sui campioni prodotti in linea. Le prestazioni vengono dichiarate solo dopo essere state misurate sulla specifica applicazione.
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