La storia di Kymene™: decenni di successo della resina resistente all'umidità

La prima generazione di Kymene, lanciata nel 1957, ha rivoluzionato per sempre l'industria della fabbricazione della carta. Da allora, i nostri scienziati hanno continuato a perfezionare la chimica di base di Kymene, creando generazioni più recenti di resina che sono migliori per l'ambiente e per i nostri clienti. Siamo orgogliosi di affermare che, dopo oltre mezzo secolo, Kymene rimane la resina resistente all'umidità più affidabile sul mercato oggi.

Ritorno alle origini

Tutto è iniziato nel 1944 quando il chimico ricercatore Gerald Keim è entrato a far parte di Hercules, l'azienda storica di Solenis. Keim si è inizialmente concentrato sullo sviluppo di resine urea-formaldeide (UF) modificate, la tecnologia standard di resistenza all'umido dell'epoca, che funzionava solo in ambienti acidi. Con l'avvento delle condizioni di fabbricazione della carta a pH neutro negli anni '50, Keim ha iniziato a esplorare piattaforme di prodotti chimici alternativi per sostituire le resine UF.

Il successo è arrivato nel 1957 quando i suoi esperimenti con i reagenti dietilenetriamina, acido adipico e epicloridrina hanno dato vita a una sostanza chimica in grado di conferire una resistenza a umido superiore in condizioni di pH neutro. La sostanza chimica in questione era la resina di poliammide-epicloroidrina (PAE) e ha dato inizio all'era moderna della produzione di carta resistente all'umido. Hercules ha depositato il suo primo brevetto per la resina PAE nel 1957 e l'ha introdotta sul mercato come resina Kymene™ 557 resistente all'umido.

Kymene 557 è stato un successo immediato. Nel primo anno Hercules ha venduto 7 milioni di libbre di Kymene 557 e le vendite sono aumentate a 70 milioni di libbre nel 1964. Altri progressi sono stati fatti per migliorare l'efficacia dei costi aumentando i solidi e, a metà degli anni '80, Hercules vendeva una gamma di resine PAE sviluppate sulla base del lavoro originale di Keim, oggi denominate resine PAE resistenti all'umido della Generazione 1 (G1).

Una Kymene più pulita e delicata

Nonostante il successo iniziale la prima generazione di resine Kymene ha presentato degli inconvenienti, in particolare il fatto che le resine contenevano sottoprodotti dannosi, soprattutto 1,3-dicloropropanolo (DCP) e 3-monocloropropano-1,3-diolo (CPD). Con la classificazione di questi sottoprodotti come potenziali cancerogeni, gli scienziati di Hercules sono tornati al lavoro per ridurre il livello di queste sostanze chimiche nelle resine Kymene. Di conseguenza nel 1990 è stata lanciata la prima di una serie di tecnologie PAE di seconda generazione (G2), la Kymene SLX. Il novanta per cento del mercato europeo delle resine resistenti all'umido è passato alla nuova Kymene nel suo primo anno, testimonianza di quanto questa nuova tecnologia sia diventata ampiamente accettata nel settore.

Con l'obiettivo ultimo di fornire all'industria cartaria resine Kymene completamente prive di sottoprodotti nocivi, gli scienziati di Hercules si sono messi nuovamente all'opera per sviluppare la generazione successiva e hanno optato per un nuovo metodo: la biodealogenazione.

Con l'aiuto dell'Università del Kent, nel Regno Unito, Hercules ha utilizzato metodi fisico-chimici per isolare i microbi in grado di metabolizzare DCP e CPD in glicerolo, che sarebbe poi stato consumato
dai microbi come cibo. A differenza di altri metodi utilizzati per ridurre e rimuovere i sottoprodotti dell'epicloridrina, la biodealogenazione consuma pochissima energia, non richiede sostanze chimiche aggiuntive e non genera ulteriori flussi di rifiuti. La Generazione 3 (G3) è andata a regime con questa tecnica nel 1994, ma gli scienziati di Hercules erano ancora a caccia della soluzione perfetta ad alto contenuto di solidi e a basso contenuto di sottoprodotti.

Dai microbi alle membrane

Lo sviluppo del processo di biodealogenazione per ridurre i livelli di DCP e CPD a livelli non rilevabili è stato un percorso veramente "fuori dagli schemi" verso una tecnologia PAE più pulita. Tuttavia, la biodealogenazione limitava anche il livello di solidi e richiedeva un serio regime di manutenzione per evitare "infezioni" da altri microbi. A volte questo rendeva il processo imprevedibile.

Per superare queste limitazioni, a metà degli anni 2000 gli scienziati di Hercules hanno studiato la tecnologia della nanofiltrazione (separazione a membrana). Questo processo utilizza una resina Kymene trattata per distruggere il CPD legato ai polimeri (PB-CPD) e la fa passare attraverso un dispositivo di nanofiltrazione, rimuovendo essenzialmente tutti i sottoprodotti e conservando al contempo alto-solidi e funzionalità. Di conseguenza le nostre ultime tecnologie G3 Kymene sono in grado di massimizzare le prestazioni di resistenza a umido, riducendo al contempo i livelli di DCP, CPD, PB-CPD e AOX (alogenuri organici adsorbibili) in presenza di solidi più elevati.

Un passo avanti

In definitiva, Solenis e Kymene hanno fatto molta strada, dall'invenzione di un nuovo additivo per la resistenza all'umido in laboratorio alla scalabilità di massa e alla distribuzione in tutto il mondo e non vediamo l'ora di continuare a perfezionare e introdurre resina resistente all'umidità di nuova generazione che migliori la sostenibilità e la redditività dei nostri clienti. Grazie per averci accompagnato in questo viaggio.

Traguardi di Kymene

1957
Depositata la prima domanda di brevetto per la tecnologia delle resine poliammidiche-epicloridriche (PAE), che inaugura una nuova era con la resina Kymene 557 resistente all'umidità.

anni '80
Inizia lo sviluppo di prodotti contenenti meno di 1.000 parti per milione (ppm) di 1,3-dicloropropanolo (1,3-DCP).

1990
La resina Kymene SLX resistente all'umidità, una resina G2 con meno di 1.000 ppm di 1,3-DCP, viene lanciata in Europa.

1993
In Europa viene introdotta la resina resistente all'umidità Kymene ULX. Questo prodotto sfrutta la "biodealogenazione" per diventare la prima resina resistente all'umidità G3.

1999
Viene lanciata un'altra novità: la prima resina G3 che consente ai produttori di carta di realizzare prodotti con livelli ridotti o non rilevabili di 3-monocloropropan-1,2-diolo (3-MCPD) e 1,3-DCP.

2005
Con il lancio della resina resistente all'umidità Kymene 217LX viene creata una categoria di resina resistente all'umidità completamente nuova, la G2.5.

2008
La tecnologia di separazione a membrana è stata perfezionata, consentendo la produzione di resine G3 resistenti all'umidità più solide e più efficienti.

2010
Il portfolio G1 viene aggiornato con una quantità di 1,3-DCP e 3-MCPD molto più bassa.

2012
I portfoli G2.5 e G3 vengono aggiornati con l'introduzione delle resine resistenti all'umidità Kymene LHP e GHP.

2015/2016
Portfolio EMEA aggiornato con prodotti G2 e G2.5, ora contenenti <500 ppm di 1,3-DCP.

2017
La G1.5, una resina ad alte prestazioni a zero VOC con un'eccellente stabilità di stoccaggio, viene lanciata in Nord America.

2018
Viene introdotta in Europa la Kymene 5720, che offre una riduzione del 99,5% di 1,3-DCP rispetto alla resina originale Kymene 557.

2020
Il portafoglio prodotti EMEA è pienamente conforme ai requisiti più recenti dell'Ecolabel UE e del Nordic Ecolabel per i prodotti in carta per usi igienico-sanitari.

Kymene 888ULX introdotta nell'area Asia-Pacifico. Prima resina G3 prodotta senza la necessità di una tecnologia di purificazione post-reazione.

2023
Kymene PBF 1250 e Kymene PBF 1350 vengono introdotti nei mercati nordamericani per consentire ai produttori di carta di soddisfare i requisiti per le carte a contatto con gli alimenti. Kymene ECL30 viene introdotto in Nord America per i clienti che devono soddisfare i requisiti dell'Ecolabel UE e del Nordic Ecolabel per i prodotti in carta per usi igienico-sanitari.

2024
Sul mercato EMEA vengono introdotte resine PAE con una ridotta impronta di carbonio. Kymene LFC 20 e Kymene LFC 217 sono esempi di resine per la resistenza a umido G2 e G2.5 in cui l'impronta di carbonio del prodotto può essere ridotta fino all'80% rispetto alle attuali resine per la resistenza a umido di seconda generazione.

Maggiori informazioni

Per ulteriori informazioni sugli additivi di resistenza a umido Kymene™, visita la nostra pagina dedicata all'innovazione e le risorse aggiuntive.  Se hai bisogno di assistenza tecnica per una problematica specifica, chiedi oggi stesso a un esperto Solenis.