Inchiostri da stampa a base di nitrato di cellulosa. Conosci i potenziali rischi?

di | 4 Dicembre 2018

inchiostroGli inchiostri da stampa a base di nitrocellulosa (nitrato di cellulosa) rappresentano un tipo di inchiostro a solvente molto comune e versatile per la stampa rotocalco e flessografica degli imballaggi.

La nitrocellulosa, come polimero legante di base, è una delle sostanze fondamentali nella formulazione degli inchiostri per una serie di proprietà come la bagnatura del pigmento, la resistenza alla termosaldatura, il rilascio di solventi, ecc.

Esistono alcuni potenziali rischi associati alla gestione degli inchiostri contenenti nitrocellulosa; in particolare per quanto riguarda lo stoccaggio dell’inchiostro e la raccolta e la distillazione del solvente utilizzato per il lavaggio degli impianti.

 

Quali sono i rischi associati all’uso di inchiostri contenenti Nitrocellulosa?

Pur trattandosi di nitrocellulosa, c’è da precisare che negli inchiostri il rischio è contenuto in quanto il nitrato di cellulosa:

  • normalmente rappresenta meno del 20% del prodotto;
  • rimane bagnato/umido in condizioni di stoccaggio e utilizzo normali;
  • è combinato con altri leganti e/o additivi che fungono da agenti desensibilizzanti.

Tuttavia occorre tenere presenti alcune precauzioni in quanto la nitrocellulosa può generare:

  • Una reazione esotermica (generazione di calore e fumi) e/o autoaccensione in particolare in presenza di altri componenti in grado di provocare la decomposizione catalitica del nitrato di cellulosa (alluminio, rame o ottone, acidi o resine acide, ammine/amminoalcoli o ammino-resine, agenti ossidanti, ecc.).
  • Infiammabilità o autoaccensione in caso di nitrocellulosa concentrata e/o secca.
  • Autoaccensione a temperatura superiore ai 120 °C.

Di norma, più sono alte la concentrazione di nitrato di cellulosa, la temperatura e il numero di sostanze in grado di reagire con essa, maggiore è il rischio di autoaccensione.
La decomposizione della nitrocellulosa è una reazione esotermica che causa una temperatura sempre crescente in un ambiente isolato (chiuso). Questo potrebbe essere molto pericoloso in uno spazio ristretto come in un impianto di distillazione.

 

Sicurezza: responsabilità dell’utilizzatore.

La legislazione sulla sicurezza industriale rende l’utilizzatore pienamente responsabile di garantire l’applicazione e l’uso sicuri dell’inchiostro, compreso il trattamento dei sottoprodotti e lo smaltimento dei rifiuti.

La responsabilità del fornitore di inchiostri è mirata a garantire la trasmissione delle schede di sicurezza contenenti informazioni sufficienti affinché l’utente possa svolgere le proprie responsabilità.

 

Ti elenco di seguito alcune informazioni relative ai rischi specifici connessi agli inchiostri contenenti nitrocellulosa e alcuni consigli per le misure di sicurezza:

Raccolta dei rifiuti

Possono verificarsi delle reazioni esotermiche se gli inchiostri contenenti nitrocellulosa entrano in contatto con altri tipi di inchiostro o altri prodotti chimici utilizzati nei processi di stampa che contengono sostanze che possono reagire in modo pericoloso con il nitrato di cellulosa, ad esempio:

  • Inchiostri a base acquosa contenenti ammoniaca o amminoalcoli.
  • Inchiostri e vernici UV che contengono composti amminici.
  • Inchiostri a solvente non a base di nitrocellulosa che contengono additivi alcalini.

Distillazione

Molte aziende rigenerano internamente i solventi precedentemente usati per la pulizia e il lavaggio delle macchine da stampa.

Se intendi distillare materiali contenenti nitrocellulosa è fondamentale avvisare il fornitore del distillatore. Tieni in considerazione le sue raccomandazioni al fine di evitare il verificarsi di alcune condizioni pericolose, in grado di innescare reazioni esotermiche e conseguentemente esplosioni di vapori di solvente.

Devi prestare particolare attenzione a:

  • Eccessiva essiccazione dei residui della distillazione dovuti, ad esempio, all’assenza di monitoraggio o se il termine del ciclo di distillazione avviene solo a tempo prestabilito. La nitrocellulosa secca o quasi asciutta è facilmente infiammabile.
  • Presenza di pigmenti di alluminio o ottone, componenti acidi e/o alcalini in combinazione e in alte concentrazioni.
  • Temperature del prodotto superiori a 120 °C.
  • Zone surriscaldate localmente quando il contenuto del serbatoio di distillazione rimane non miscelato e si creano dei “punti caldi”.
  • Decomposizione e surriscaldamento del materiale nelle incrostazioni del serbatoio.

 

Consigli per misure di sicurezza nell’uso del distillatore

  • Verifica l’adeguatezza del tuo distillatore per la lavorazione di rifiuti contenenti nitrocellulosa ed eventualmente richiedi il parere del tuo fornitore.
  • Presta particolare attenzione al prodotto da distillare. I rischi associati a residui di inchiostro pastosi e ad alto contenuto di solidi sono maggiori rispetto a quelli più liquidi.
  • La temperatura del prodotto deve essere mantenuta al di sotto dei 120 °C. Di norma, solo la distillazione sottovuoto soddisfa questa specifica. Il riscaldamento del serbatoio del distillatore deve essere monitorato utilizzando termostati di sicurezza.

Per escludere l’arricchimento pericoloso di nitrocellulosa e la reazione esotermica, il distillatore deve essere equipaggiato come segue:

  • Uno stop di sicurezza: allarme automatico e interruzione del calore al di sopra di una determinata temperatura critica, attivato da un sensore di temperatura nei residui di distillazione o all’ingresso del condensatore.
  • Un secondo sistema di controllo e spegnimento che garantisca la ridondanza, è fortemente raccomandato, ad esempio:

– Oltre allo stop di sicurezza ad una determinata temperatura, si raccomanda un dispositivo per il raffreddamento di emergenza del contenuto del serbatoio.

– Il contenuto del serbatoio deve essere mantenuto agitato in modo controllato o per effetto del processo di ebollizione o (preferibilmente) da agitatori/raschiatori fatti di materiale anti-scintilla.

Puoi trovare tutte queste misure di sicurezza nei distillatori progettati e costruiti da IST SpA. I distillatori sella serie ROTO Plus sono tutti forniti di un sistema di monitoraggio della temperatura dei vapori all’ingresso del condensatore.
Inoltre sono dotati di un raschiatore interno che ha il compito di mescolare il contenuto per garantire un migliore scambio termico e mantenere pulite le pareti interne del serbatoio. Si evita così la manutenzione per l’eliminazione delle incrostazioni e dei sedimenti.
Oltre a queste importanti misure di sicurezza, le macchine sono dotate del “Kit Nitrocellulosa“. In caso di temperature anomale, spegne automaticamente la macchina e, mediante l’immissione di acqua di rete nel serbatoio, raffredda il contenuto e spegne l’eventuale reazione esotermica dovuta alla nitrocellulosa.
Questa serie di sicurezze ridondanti permettono di far lavorare i distillatori in modo automatico e senza la presenza costante del personale. A garanzia di tutto questo i distillatori sono dotati del Certificato UE del Tipo rilasciato da un ente certificatore accreditato.

Regole per la gestione del distillatore

  • Ricorda che gli inchiostri secchi hanno proprietà simili alle proprietà della nitrocellulosa e quindi possono subire una decomposizione termica.
  • Osserva attentamente le istruzioni di processo indicate dal fornitore del distillatore.
  • Istruisci il personale operativo. Trasmetti ai tuoi operatori le informazioni sui rischi relativi alla nitrocellulosa e le istruzioni sulla gestione dei rifiuti contenenti nitrocellulosa.
  • Immagazzina e distilla separatamente il solvente di lavaggio originato dai diversi tipi di inchiostro identificati come critici per le interazioni esotermiche.
  • Se usi un sistema di distillazione con il refill, la nuova aggiunta di prodotto da distillare deve essere attentamente regolata in relazione alla concentrazione dei residui.
  • Dopo la distillazione o ad intervalli prestabiliti, il serbatoio deve essere ispezionato e le incrostazioni eliminate con solventi appropriati o, in caso di necessità, usando solo utensili antiscintilla.
  • Riempi e conserva i residui della distillazione in contenitori adatti, sicuri e ben chiusi, pre-riempiti d’acqua, lontano dalla produzione prima di essere smaltiti attraverso un raccoglitore di rifiuti speciali autorizzato.

 

 

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