Come eliminare l’elettricità statica dalla plastica: la lavorazione del Polipropilene

Il Polipropilene (PP) è un materiale termoplastico utilizzato da molti settori industriali, come la produzione di elettrodomestici e l’automotive, ma impiegato anche come fibra tessile. Le sue proprietà, a partire dalla resistenza alle temperature e agli agenti chimici, lo rendono particolarmente utile e versatile. Durante le lavorazioni, però, come accade per tutta la plastica, si generano delle cariche elettriche che possono interferire con i cicli produttivi. Per questo è importante anche per il PP trovare il modo di eliminare l’elettricità statica, al fine di ridurre gli scarti e rendere più sicuro il processo per le persone coinvolte.

Che cos’è il Polipropilene

Il polipropilene è prodotto dalla polimerizzazione del propilene, rispetto al quale è più resistente e rigido. Può essere reso trasparente, ma in genere ha l’aspetto opaco.

La diffusione a livello mondiale, al costo relativamente contenuto rispetto alle sue caratteristiche e proprietà, fa del polipropilene uno dei materiali più utilizzati nella lavorazione delle materie plastiche: il PP è molto resistente agli agenti chimici e può essere impiegato a contatto con acidi e alcali. È ideale, infatti, per realizzare contenitori di prodotti detergenti. È un polimero duttile, facile da lavorare e saldabile, che resiste anche alle alte temperature (circa 120 °C), in particolare rispetto al PVC. 

Elastico e tenace, il polipropilene è considerato un materiale duro, che si deforma plasticamente senza rompersi: una proprietà importante, che lo rende adatto a molti utilizzi nei settori più svariati della produzione industriale. Ha inoltre un’altissima resistenza all’elettricità ed è molto utile per i componenti elettronici.

Storia del Polipropilene

Il polipropilene è stato polimerizzato per la prima volta nel 1951 da due scienziati petroliferi, John Paul Hogan e Robert Banks. Giulio Natta, nel 1954, fu il primo italiano a occuparsi della lavorazione e dello studio di questo materiale, ricevendo il Premio Nobel per la chimica nel 1963, insieme a Karl Ziegler. 

La produzione commerciale iniziò nel corso di pochi anni: il primo impianto industriale, della società Montecatini, si trovava a Ferrara. Nel 1957 il PP arrivò sul mercato con il nome “Moplen” e le case si riempirono di recipienti e utensili resistenti e leggeri: era l’inizio dell’era della plastica.

Sebbene inizialmente concepito come materiale usa e getta, il polipropilene è in realtà riciclabile e oggi i suoi processi di produzione sono stati affinati per ridurne l’impatto ambientale, con lo studio di tecnologie nuove e all’avanguardia.

Un materiale termoplastico e riciclabile

Il polipropilene è un materiale termoplastico: vuol dire che diventa liquido quando la temperatura raggiunge il suo punto di fusione, circa 130 gradi Celsius. Questa caratteristica lo rende idoneo a essere riciclato, poiché se sottoposto a calore non brucia, ma assume la forma liquida e può quindi essere nuovamente lavorato in processi industriali, al contrario di quanto accade invece per i materiali termoindurenti, in cui l’aumento di temperatura genera un cambiamento a livello chimico che non si può invertire.

Usi del Polipropilene

Versatile, resistente ed economico, il polipropilene è uno dei polimeri più largamente impiegati e apprezzati in tutti i settori dell’industria, soprattutto:

• nel packaging
• nell’automotive
• nello sport
• nel tessile
• in ambito medico e farmaceutico.

Le applicazioni, infatti, includono imballaggi per prodotti di consumo, parti in plastica per l’industria automobilistica, tessuti, piatti e vassoi da cucina, contenitori da asporto, contenitori per prodotti chimici e medicinali, dispositivi medici e imballaggi per il confezionamento di prodotti farmaceutici, giocattoli, vasche, componenti a contatto con acidi, parti di pompe, supporti per spazzole, attrezzature da esterno e abbigliamento sportivo.

Un vantaggio del polipropilene è il suo impiego nella produzione di cerniere viventi, dei pezzi di plastica molto sottili che si piegano senza rompersi fin quasi a 360°: parliamo, per esempio, dei coperchi di contenitori e bottiglie usa e getta, come quelle di shampoo e bagnoschiuma. 

Infine, il polipropilene può essere facilmente copolimerizzato, ovvero combinato in una plastica composita con altri polimeri come il polietilene. Questa lavorazione ne aumenta le proprietà e consente applicazioni ingegneristiche più robuste e resistenti. 

I sistemi impiegati nella lavorazione del Polipropilene

A seconda dello scopo, il PP può essere lavorato in diversi modi. I principali sono:

• Formatura per iniezione: è il metodo più utilizzato. La resina in forma granulare viene riscaldata e poi iniettata all’interno di uno stampo sagomato – a seconda della forma finale che dovrà assumere il prodotto – e, in seguito, raffreddata perché si solidifichi.
• Formatura per estrusione: adottata per la produzione di tubi, films, tavole, fibre, fogli e tubi. Con questo metodo si riscalda la resina prima di farla passare, sotto pressione, attraverso una filiera affinché acquisisca la forma che dovrà avere il prodotto finito. A questa fase segue poi il raffreddamento, che avviene al momento dell’uscita dalla macchina, perché il materiale conservi la sagoma realizzata durante la lavorazione.
• Formatura per colata o stampaggio: consiste nel riscaldamento della resina mentre questa cola all’interno dello stampo. Anche in questo caso, l’ultima fase è il raffreddamento. 

Oltre alle lavorazioni indicate esistono anche altri tipi di produzioni, che si basano su: laminazione o calandratura, decompressione o termoformatura e spalmatura.

La plastica è un materiale neutro: dalla lavorazione del Polipropilene possono formarsi le cariche elettrostatiche

La lavorazione del Polipropilene avviene quindi soprattutto attraverso i processi di stampaggio a iniezione ed estrusione. Durante queste fasi, i materiali plastici, naturalmente neutri, si caricano di elettricità statica, che può causare numerosi problemi e incidenti all’interno dell’impianto di produzione. Macchine che si fermano, cicli rallentati, gran numero di scarti sono soltanto alcune delle casistiche che possono presentarsi, perché un accumulo di cariche può generare anche incendi o scosse. 

Eliminare l’elettricità statica nella lavorazione e produzione del PP

Le cariche elettrostatiche che si generano nella lavorazione del polipropilene devono essere neutralizzate per evitare incidenti e cali di produttività. Farlo è possibile, grazie alle barre elettrostatiche e ad altri sistemi semi attivi, come soffianti, ugelli, barre circolari. Tali dispositivi ionizzano l’aria che circonda il pezzo in lavorazione, riportando il materiale plastico alla sua condizione neutra. 

Eliminare l’elettricità statica nei cicli industriali, tuttavia, richiede uno studio preliminare delle condizioni e dei processi, per individuare poi la soluzione migliore e il punto in cui il sistema ionizzante andrà posizionato. Il primo passo, quindi, è l’intervento di un tecnico specializzato che misuri le cariche generate durante la produzione, grazie ai misuratori portatili, strumenti diagnostici come il modello 983v2 Static Locator di Meech, che misura il campo elettrico generato da un oggetto caricato staticamente a una distanza di 150 mm dalla superficie dell’oggetto, per poi riportare sullo schermo la tensione superficiale e la sua polarità.

Tieni sotto controllo le cariche generate nella produzione di PP anche facendo una buona manutenzione delle barre 

Come qualsiasi macchinario, anche i sistemi antistatici – come le barre ionizzanti Meech, di cui siamo rivenditori – hanno bisogno di manutenzione per poter funzionare perfettamente. Soprattutto negli stabilimenti dove circola molta polvere, le barre devono essere pulite regolarmente per evitare che i residui di sporco blocchino le operazioni di ionizzazione e le cariche tornino a formarsi.

Grazie allo SmartControl, un sistema di controllo centrale compatibile con le barre ionizzanti Meech, puoi raccogliere i dati della barra, analizzare le performance e tenere sotto controllo tutto ciò che sta accadendo sul macchinario, anche da remoto. In questo modo puoi capire se le barre funzionano regolarmente, se è arrivato il momento di fare la manutenzione, se c’è qualche guasto o anomalia.

Grazie al comodo touch screen è possibile intervenire in tempo reale modificando le impostazioni ed evitare rischi e pericoli derivanti dalla formazione delle cariche elettrostatiche, come:

• guasti al macchinario o fermo della produzione
• scosse agli operatori
• prodotti difettosi

Una consulenza personalizzata per risolvere il problema delle cariche

Molte produzioni industriali nelle quali si lavorano materiali plastici risentono del problema legato alle cariche elettrostatiche. Se pensi che questo sia il tuo caso, rivolgiti a professionisti che da anni operano in questo settore per richiedere una consulenza personalizzata e un sopralluogo nel tuo impianto. 

Da 20 anni noi di Barreantistatiche.it, progetto di Airex spa, assistiamo le aziende di diversi settori e le aiutiamo a individuare e risolvere gli accumuli di cariche elettrostatiche. Siamo rivenditori esclusivi dei prodotti Meech per l’Italia, con 500 interventi all’anno. La nostra priorità è la soddisfazione del cliente: vogliamo aiutarti a scoprire le cause dei malfunzionamenti nella tua azienda, per questo motivo, i nostri tecnici condurranno un’analisi approfondita, nella consapevolezza che ogni ciclo di lavorazione ha le sue peculiarità. Dopo aver escluso tutti gli altri fattori, se la criticità emersa dovesse essere legata all’energia elettrostatica, ti consiglieremo il prodotto più adatto alle tue esigenze.