1

Performance Chemicals

Film Agricoli a Lunga Durata

Un Doppio Vantaggio per le Aziende Agricole e

l’Ambiente

Enrico Galfre’, BASF – Technical Center Polyolefines

22

IlIl gruppogruppo BASFBASFSegmentiSegmenti ee DivisioniDivisioni

Ch

em

icals

Pla

sti

cs

PerformancePolymers

Polyurethanes

Crop Protection Oil & Gas

Perf

orm

an

ce

Pro

du

cts

Paper Chemicals

Dispersions& Pigments

Care Chemicals

Inorganics

Petrochemicals

IntermediatesF

un

cti

on

al

So

luti

on

s

ConstructionChemicals

Coatings

Catalysts

Ag

ricu

ltu

ral

So

luti

on

s

Oil

&G

as

PerformanceChemicals

33

BASF Performance ChemicalsBASF Performance ChemicalsFocusFocus sullesulle industrieindustrie

LightStabilizers

PigmentsFlame

RetardantsPolymerModifiers

Antioxidants

Plastic Additives

Services SystemsProducts

AutomotiveElectrical &Electronics

Textiles &Fibers

Agriculture PackagingBuilding &

Construction

Valore aggiunto per il cliente

4

SommarioSommario

Introduzione

Considerazioni ambientali ed

economiche

Parametri importanti nella scelta del

film di copertura

• Caratteristiche dei film &

meccanismi di foto-ossidazione

• Parametri ambientali generali

• Parametri ambientali speciali

Conclusioni

5

IlIl mercatomercato deidei filmfilm didi coperturacopertura agricoliagricoli

16 (40%)20 (50%)4 (10%)40Turkey

3 (14%)

12 (85%)

18 (45%)

17 (30%)

Condizioni moderate

1000 Ha (% sul totale)

37 (70%)<1 (<1%)55Spagna

+Portogallo

<1 (1%)15 (85%)18Rest of EU

<1 (5%)1-2 (10%)14Morocco

3 (6%)19 (49%)40Italy

Condizioni critiche

1000 Ha (% sul totale)

Condizioni blande

1000 Ha (% sul totale)

Numero totale

in 1000 Ha

Paese

Condizioni blande: film di breve durata e/o irraggiamento limitato con scarsa esposizione ai trattamenti agro-chimici

Condizioni moderate: film fino a 24 mesi, irraggiamento intenso ed esposizione regolare a trattamenti agro-chimici

Condizioni critiche: film 33 mesi o durata superiore, irraggiamento intenso con frequente esposizione a trattamenti agro-chimici

6

40.000 Ha di serre

Principalmente localizzate in:

Sud (65%): Sicilia (34%), Campania (14%),Puglia e Calabria (17%)

Nord (23%): Veneto (9%), Liguria (8%) edEmilia-Romagna (6%)

Centro (12%): Lazio (9%) e Toscana (3%)

Fonte: Indagine BASF.

InstallazioniInstallazioni serricoleserricole in Italiain Italia

7

Film diFilm di coperturacoperturaConsiderazioniConsiderazioni ambientaliambientali

2500

2300

2000

Kg Film / Ha

200 µE36 mesi

180 µD – E24 mesi

150 µC12 mesi

SpessoreClasse

EN 13206Durata

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Kg

Film

/H

a/3

an

ni

12 mesi 21 mesi 24 mesi 33 mesi 36 mesi

Kg Film / Ha / 3 anni

Un film di maggior durata ha un minor impatto ambientale

8

Film diFilm di coperturacoperturaConsiderazioniConsiderazioni economicheeconomiche

3.06 € 7668 €200 µE36 mesi

2.87 € 6600 €180 µD – E24 mesi

2.28 € 4560 €150 µC12 mesi

Costo indicativo*

(€/Kg) (€/Ha)Spessore

Classe

EN 13206Durata

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

€/H

a/3

an

ni

12 mesi 21 mesi 24 mesi 33 mesi 36 mesi

Costo film agricolo calcolato su 3 anni

* Prezzi indicativi film di coperturamediamente termici non diffusivi

9

Film diFilm di coperturacoperturaConsiderazioniConsiderazioni economicheeconomiche

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

€/H

a/3

an

ni

12 mesi 21 mesi 24 mesi 33 mesi 36 mesi

Costo rimozione & installazione su 3 anni*

Costo film agricolo calcolato su 3 anni

Un film di maggior durata è economicamente piu’ vantaggioso

3.06 € 7668 €200 µE36 mesi

2.87 € 6600 €180 µD – E24 mesi

2.28 € 4560 €150 µC12 mesi

Costo indicativo*

(€/Kg) (€/Ha)Spessore

Classe

EN 13206Durata

*Costo medio rimozione + installazione film per serrastd (3.5-4 m altezza): 0,17€/m2 = 1700€/Ha

* Prezzi indicativi film di coperturamediamente termici non diffusivi

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PerPer giustificaregiustificare ll’’investimentoinvestimento,, unun filmfilmdevedeve raggiungereraggiungere lala duratadurata dichiaratadichiarata

Come ottenere una copertura a lunga durata?

11

Fattori determinanti per la corretta durataFattori determinanti per la corretta duratadi un film per serradi un film per serra

Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)

12

Fattori determinanti per la corretta durataFattori determinanti per la corretta duratadi un film per serradi un film per serra

Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)

13

0.7nm-------------------------------------------------------3000nm

Superficieterrestre

175nm------------------------------------------3000nm

Troposfera (parziale assorbimento nell’IR da parte di CO2 e H2O)

25 Km - Stratosfera (assorbimento nell’UV-C da parte di O3)

100 Km -Termosfera / Ionosfera (assorbimento nel Vacuum-UV)

290nm-------------------------3000nm

StabilizzazioneStabilizzazione del filmdel film-- LL’’emissioneemissione solaresolare

14

StabilizzazioneStabilizzazione del filmdel film-- LL’’irraggiamentoirraggiamento misuratomisurato alal suolosuolo

Irraggiamento solare al suolo - sito BASF Pontecchio Marconi

0

20

40

60

80

100

120

140

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Anni

kL

ys

1 KLangley = 1Kcal/cm2

15

ComeCome avvieneavviene lala degradazionedegradazionefotofoto--ossidativaossidativa??

Polyethylene + Radicals

Polyethylene (partially degraded) + Radicals

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

.

. O2

degraded

UV

Polyethylene

Polyethylene

16

NiQ

ComeCome rallentarerallentare lala degradazionedegradazione fotofoto--ossidativaossidativa??

Polyethylene Polyethylene + Radicals

Polyethylene (partially degraded) + RadicalsPolyethylene (partially degraded) + Radicals

CH2 CH2 CH2

CH2

(HALS)Catturatoridi radicali

2. Nichel Quencher

3. HALSCH2

1. Assorbitori UV

CH2

17

CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano

Molti “attori” intervengono nel processo di stabilizzazione

H

R

N = HALS

= Ossigeno

Film in Polietilene

O2O2

O2

= RadicaleP•

P•

P•

18

O2

O2

CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano

Sia le HALS che i radicali reagiscono con l’Ossigeno per “attivarsi”

H

R

N = HALS

= Radicale

O2

P•

P•

P•

19

CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano

Sia le HALS che i radicali reagiscono con l’Ossigeno per “attivarsi”

= HALS attivata

= Radicale perossido

P•

P•

R

N

O.

POO•

20

CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano

Ogni gruppo reattivo di una HALS disattiva 2 radicali accoppiandoli

R

N

O.P•

P•

POO•Accoppiamento&Disattivazione

21

CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano

R

N

O.

P•

Al termine della reazione la HALS puo’ disattivare nuovi radicali

22

Fattori determinanti per la durata di unaFattori determinanti per la durata di unacoperturacopertura

Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)

23

ArchitetturaArchitettura delladella serraserra

24

MaterialiMateriali didi supportosupporto && montaggiomontaggio

25

Fattori determinanti per la durata di unaFattori determinanti per la durata di unacoperturacopertura

Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)

26

O2

HALSHALS-- ll’’effettoeffetto deidei trattamentitrattamenti agrochimiciagrochimici

R

N

H

POO•

O2

O2

O2

O2

H+

H+

H+

H+H+

P• Degradazionedel polimero!

HALS disattivata

H+

H+

H+

= Sostanze Acide

27

O2

O2

HALSHALS-- ll’’effettoeffetto dellodello zolfozolfo

R

N

H

POO•

O2

O2

O2

O2

P• Degradazionedel polimero!

HALS disattivata

S

S S

SS

S

S

SS

S

S

S S

= Zolfo Elementare

28

HALSHALSInterazioniInterazioni chimichechimiche differentidifferenti

L’alcalinità delle HALS influenza la loro reattività con le specie acide

H+

S SS

S

S

H+

H+ H+

SS

S

S

S

H+

H+

H+

H+

SS

S

S

S

H+H+

H+

Alcalinità delle HALS

HALS tradizionali(Secondarie)

HALS metilate(Terziarie)

NOR™ HALS

H+

R

N

H

R

N

OR

R

N

R

29

LL’’accumuloaccumulo didi zolfozolfo sullesulle coperturecoperture nelneltempotempo

Durata

UnAnno

DueAnni

TreAnni

Quattro opiù anni

Moderati

Critici

500 ppm

1000 ppm

2000 ppm

Severi

1500 ppm

Livelli di Zolfo

Tendenza approssimata diaccumulo di zolfo in Sud Italia

Fonte: Product development Film & Fibers applications, (BASF, Italy)

30

IndagineIndagine sullosullo svilupposviluppo deidei trattamentitrattamenti::unun incrementoincremento nellnell’’usouso didi zolfozolfo

Percentuali di film analizzati e raggrupati per livelli di zolfo (ppm)Statistica rilevata su un campione di film 24-36 mesi prelevati nel 2000 e 2008.Fonte: Product development Film & Fibers applications, (BASF, Italy)

0 10 20 30 40 50 60 70

% campioni

<500

500-1000

1000-1500

1500-2000

>2000

pp

mzo

lfo

Italia 2008

Italia 2000

% campioni sopra le 2000 ppm: 9% nel 2000 , 23% nel 2008

31

TrattamentiTrattamenti agrochimiciagrochimicicontaminazionecontaminazione direttadiretta delladella plasticaplastica

Zolfo sublimato

32

TrattamentiTrattamenti agrochimiciagrochimicicontaminazionecontaminazione indirettaindiretta delladella plasticaplastica

Small tunnel Tunnel Greenhouse

33

ConclusioniConclusioni

Un film di copertura a lunga durata costituisce

una scelta sostenibile ed economicamente

vantaggiosa

Esistono diverse classi di stabilizzanti per

limitare la degradazione di materiali plastici

indotta dalla radiazione UV

Un’appropriata stabilizzazione del film

agricolo, è fondamentale per il

raggiungimento della durata prevista

Tale obiettivo è inoltre condizionato da un

corretto uso del film agricolo e da moderati

trattamenti sotto serra

3434

LL’’offertaofferta BASF per laBASF per la stabilizzazionestabilizzazione didi materiematerieplasticheplastiche perper ll’’agricolturaagricoltura

Resistenza aitrattamenti

Agro-chimici

Alta

Bassa

Chimassorb® 2020Chimassorb® 944

Uvinul® 5050

Tinuvin® 111

Tinuvin® NOR™ 371

Tinuvin® XT 200

Tinuvin® 494

Grazie perGrazie per ll’’attenzioneattenzione!!

Per ulteriori informazioni:Montse Guillamon(montse.guillamon@basf.com)