L’enorme utilizzo della plastica è impossibile da negare: la capacità di questo materiale di adattarsi a ogni settore – dalle costruzioni all’elettronica, fino ad arrivare al packaging – è nota a tutti e l’ha resa uno dei materiali più utilizzati al mondo. La plastica resta però un materiale ad alto impatto ecologico e gli sforzi dell’innovazione tecnologica oggi sono mirati alla realizzazione di materiali biocompatibili e quindi sostenibili: le bioplastiche.
La lavorazione della plastica tra pregi e difetti
Oggi la plastica viene lavorata, modificata e trasformata in prodotti e semilavorati indispensabili nell’uso quotidiano. Ha molte proprietà:
- è leggera e facile da modellare,
- è resistente agli urti e ai detergenti,
- è resistente all’umidità e ai cambiamenti di temperatura,
- è biocompatibile,
- è disponibile in migliaia di formulazioni e colori,
- è più economica di molti altri materiali.
Sotto diversi punti di vista, la plastica può essere vista come un materiale ecologico, perché il suo impiego ha evitato lo sfruttamento di altri materiali naturali, per esempio carta, vetro, legno e metalli. Inoltre, può essere riciclata e riutilizzata molteplici volte.
Come riportato da National Geographic nell’articolo “Tutto quello che c’è da sapere sull’inquinamento da plastica”, la produzione di plastica è aumentata in modo esponenziale dal 1950: dai 2,3 milioni di tonnellate ai 448 milioni di tonnellate registrate nel 2015. Un dato che continua ad aumentare col tempo.
Tuttavia esiste anche un altro lato della medaglia: le quantità esorbitanti di plastiche prodotte non sempre vengono smaltite correttamente o riciclate e questo causa gravi problemi ambientali, in particolare l’inquinamento dei mari, come documentato anche dal WWF.
Il futuro sono i materiali biocompatibili, innovativi e riciclati
La massiccia presenza di materiale plastico nei mari, accompagnata da una maggior consapevolezza dei consumatori, ha incentivato la domanda di plastiche biocompatibili e compostabili per invertire il trend negativo dell’inquinamento.
Le bioplastiche, cioè i materiali in plastica biodegradabile, sono la risposta a queste preoccupazioni e hanno trovato applicazione in settori come il packaging, l’alimentare, il biomedicale, la cosmesi e tanti altri.
Presentati a Berlino, nel dicembre 2020, i risultati dell’aggiornamento annuale dei dati di mercato delle bioplastiche europee (EUBP) confermano la continua crescita dell’industria globale delle bioplastiche.
L’imballaggio è rimasto il campo di applicazione più ampio per questi materiali, tanto da coprire quasi il 47% del mercato totale per l’anno 2020. Inoltre i dati confermano che il portafoglio di applicazioni continua a diversificarsi con l’impiego dei materiali bioplastici in molti altri settori.
Anche i numeri aggiornati, riportati nel convegno del 2021, hanno confermato che la capacità produttiva mondiale di bioplastiche è incrementata. Delle 2,4 milioni di tonnellate prodotti nel 2021, il 48% (1,2 milioni di tonnellate) è stato impiegato nel settore packaging. Le previsioni fanno ben sperare, con un aumento previsto fino a 7,5 milioni di tonnellate nel 2026.
Anche i materiali biocompostabili possono accumulare cariche elettrostatiche
Per quanto riciclabile e biocompatibile, purtroppo le bioplastiche non sono materiali antistatici. Anzi, come qualsiasi corpo isolante – cioè neutro, perché privo di carica – quando viene lavorato ad alte velocità, tende a caricarsi elettricamente e ad accumulare energia elettrostatica.
Come funziona la statica nella lavorazione dei materiali biocompostabili plastici
Il procedimento di formazione delle cariche elettrostatiche nella lavorazione dei materiali biocompostabili di natura plastica è uguale a quello di tutte le superfici neutre: quando entrano in contatto – attraverso strofinamento o attrito- provocano un trasferimento di elettroni da un corpo all’altro. Si dà origine in questo modo a due superfici con cariche elettriche opposte (uno con carica positiva per eccesso di protoni, l’altro negativa per sovrabbondanza di elettroni).
Se tale energia non viene scaricata a terra, rimane sui materiali, sui macchinari e nell’aria circostante, continuando ad accumularsi e provocando vai problemi alla produzione. Quelli più comuni nella lavorazione di plastiche e materiali biocompostabili sono:
- scosse agli operatori che si avvicinano alla macchina o che toccano i prodotti lavorati
- difetti nel prodotto uscito dal processo, che verrà scartato
- nel caso di produzioni con film plastico o bioplastico, questo può rimanere attaccato alla macchina facendo interrompere la lavorazione
- movimenti del materiale durante la lavorazione che ne impedisce un perfetto allineamento all’interno dello stampo
- rallentamento della macchina che non può funzionare a pieno regime
Come si abbattono le cariche elettrostatiche nella lavorazione delle bioplastiche? Con le barre ionizzanti
L’energia elettrostatica, se adeguatamente controllata, può aiutare a ottimizzare i processi di produzione, ma se non governata, invece, può causare vari problemi alla produzione: aumento degli scarti, scosse agli operatori, rischio di incendi, peggioramento della qualità del prodotto.
Per eliminare gli effetti negativi delle cariche è necessario neutralizzarle con dei sistemi semi attivi: barre elettrostatiche, soffianti, ugelli, barre circolari o veli e docce ionizzati. Sistemi che, però, devono tenere conto dell’evoluzione dei materiali e delle loro diverse composizioni.
Come funzionano i sistemi semi attivi
Il funzionamento dei sistemi semi attivi si basa su un procedimento elettro-chimico che consiste nello ionizzare l’aria caricata elettricamente.
Nel caso delle barre antistatiche, è importante installarle nella zona precisa del macchinario in cui la statica si forma. Queste trasportano l’alta tensione verso un gruppo di emettitori, creando una corona di energia ad alta intensità, che genera una grande quantità di ioni positivi e negativi – una nube di ioni – che a loro volta neutralizzano la polarità di qualunque superficie attraversi la nube.
Nel caso delle doccette ionizzanti, dovranno essere inseriti i materiali in cabina per poter equilibrare le cariche.
Ci sono poi anche altri tipi di soluzioni ionizzanti, tra cui:
- quelle basate sulla tecnologia della corrente alternata AC
- quelle basate sulla tecnologia della corrente continua DC
- le soluzioni EX per ambienti pericolosi: progettate e testate perché non generino scintille che possono innescare un’esplosione in ambienti pericolosi
Noi di Barreantistatiche.it siamo rivenditori esclusivi dei prodotti Meech, azienda britannica che progetta e produce alcune tra le barre elettrostatiche più performanti del mercato, e che investe costantemente in nuove tecnologie per adattare i suoi prodotti sia ai nuovi materiali sia all’evoluzione dei materiali tradizionali usati nell’industria.
Se credi che i problemi che hai rilevato in produzione derivino dagli effetti della carica elettrostatica, contattaci! I nostri tecnici sono a tua disposizione per un sopralluogo in sede, dove potranno testare e consigliarti la barra migliore per le tue esigenze.