Fabbricazione delle materie plastiche
L’impianto petrolchimico
Le plastiche sono materiali che non esistono in natura. Vengono prodotte negli impianti chimici manipolando le molecole di una materia prima, che può essere la virgin nafta(una frazione del petrolio) o il gas naturale. Le molecole vengono prima spezzate in elementi semplici, detti monomeri, e poi ricostruite in lunghe catene, dette polimeri. Il prodotto finale ha in genere l’aspetto di polveri o granuli colorati, talvolta è un liquido.
La produzione segue le seguenti fasi:
- Virgin nafta: in genere essa è la materia prima utilizzata, un prodotto ottenuto dalla distillazione del petrolio. Questo liquido oleoso viene inviato per mezzo di un oleodotto all’impianto petrolchimico, dove si producono le plastiche.
- Monomero: viene prodotto nell’impianto per lo steam-cracking, una costruzione metallica fatta di tubi, caldaie e recipienti a pressione. Qui la virgin nafta viene riscaldata e investita da potenti getti di vapore, che spaccano le sue molecole molto complesse. Alla fine si ottiene una sostanza liquida o gassosa, formata da molecole molto semplici (monomeri).
- Polimero (resina sintetica): viene prodotto in grossi recipienti a pressione detti “autoclavi di polimerizzazione”.Qui il liquido o il gas, viene scaldato a temperature elevate (oltre 300°C) e compresso a pressione altissima. In questo modo le molecole semplici, cioè i monomeri, sono costrette ad aprire i loro legami per formare delle molecole molto grandi, i polimeri.
- Plastica: il polimero che esce dalle autoclavi è una resina sintetica, cioè un prodotto molle e pastoso con proprietà plastiche. Esso viene mescolato con coloranti e altre sostanze di carica come indurenti, plastificanti, ecc. La miscela viene infine trasformata in “spaghetti” che poi sono tagliati per ottenere dei granuli.
Tecniche di lavorazione degli oggetti in plastica
I materiali plastici, in granuli o in polvere, vengono lavorati velocemente con macchine di vario tipo. Esse hanno in comune un sistema per il riscaldamento del materiale, che diventa pastoso e quindi plastico, cioè malleabile.
Le lavorazioni principali sono l’estrusione, la calandratura, lo stampaggio per iniezione, compressione,soffiaggio e sottovuoto.
Estrusione
Consiste nell’iniettare in modo continuo, a caldo, il materiale plastico attraverso fori di dimensioni opportune in modo da ottenere dei profilati di diametro differente in relazione alla dimensione dei fori. Tra le materie plastiche che subiscono questo processo ci sono il PVC e il polistirolo.
Calandratura
La macchina per la calandratura, detta calandra, è formata da pesanti cilindri riscaldati tramite i quali la plastica fusa viene ridotta allo spessore desiderato. Si ottengono lastre rigide impiegate nell’edilizia, rotoli per pavimenti ecc.
Stampaggio per iniezione
E’ una tecnologia che si applica alle resine termoplastiche: il materiale plastico, sotto forma di granuli, viene caricato in un iniettore cilindrico riscaldato, all’interno del quale è presente una vite senza fine che spinge il materiale plastico verso il foro d’uscita. La resina è compressa tra la parte fissa e quella mobile di uno stampo e assume la forma del volume vuoto.
Stampaggio per compressione
E’ un metodo usato solo con materiale termoindurente. La macchina è una pressa, sulla quale sono sistemate le due parti dello stampo. Il materiale pastoso è posto sul semi-stampo inferiore; questo viene premuto dal semi-stampo superiore (mobile), fino ad assumere la forma della cavità interna.
Soffiaggio
Si usa per fare oggetti cavi con il collo stretto. La tecnica è simile a quella del vetro. Il materiale pastoso esce dalla macchina come tubo, che viene chiuso nello stampo. Qui un getto d’aria compressa lo soffia contro le pareti di cui assume la forma.
Sottovuoto
In questo caso si usa una lastra di materiale termoplastico, che viene prima ammorbidita con i raggi infrarossi e poi gonfiata parzialmente. Infine viene creato il vuoto sotto la lastra, questa si affloscia e aderisce alle pareti dello stampo, di cui assume la forma.
Programma tecnologia medie
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