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

Nov 18, 2021 | Lavorazione della plastica | 0 commenti

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Il cloruro di polivinile (PVC), chiamato anche vinile, è un materiale plastico economico e versatile, tra i più utilizzati a livello mondiale. Il suo consumo, nel 2018, superava i 44 milioni di tonnellate. Dall’edilizia al settore sanitario, dall’elettronica all’automotive, trova impiego per la produzione di tubi e rivestimenti, componenti di automobili, cavi e tanto altro. 

La sua produzione industriale consuma meno risorse rispetto ad altre plastiche. La lavorazione, però, polarizza questo materiale neutro – cioè lo carica di elettricità statica – con conseguenze che possono essere anche gravi. Negli impianti, infatti, possono verificarsi incidenti che coinvolgono sia le macchine che gli operatori, ma non sono gli unici problemi. Per questo motivo, quindi, è importante eliminare l’elettricità statica durante i processi che coinvolgono il PVC.

Che cos’è il PVC

Il polivinilcloruro è il polimero del cloruro di vinile; è conosciuto anche come cloruro di polivinile o PVC. È formato da cloro, carbonio e idrogeno: l’aggiunta di varie sostanze, come stabilizzanti e lubrificanti, serve a conferirgli specifiche caratteristiche, a seconda degli scopi ai quali sarà destinato. Il PVC, infatti, è molto versatile perché può essere sia rigido che flessibile, se miscelato a prodotti plastinanti. 

È facilmente riciclabile, attraverso processi fisico-meccanici, ma molte ricerche sono volte a trovare dei metodi chimici per farlo. A temperatura ambiente, il PVC è stabile e sicuro per tutte le applicazioni per cui è normalmente impiegato, tuttavia diventa pericoloso se bruciato, perché le alte temperature liberano il cloro presente.

Storia del PVC

La storia del PVC cominciò per caso, nel corso dell’Ottocento: nel 1835, infatti, Henri Victor Regnault osservò la formazione di una massa solida di colore bianco all’interno di bottiglie di cloruro di vinile che erano rimaste al sole, e lo stesso accadde a Eugen Baumann nel 1872. 

Molti scienziati provarono a ottenere il materiale e a lavorarlo, ma il cloruro di polivinile era rigido e tendeva a rompersi facilmente. Nel 1926, però, Waldo Semon della B.F. Goodrich lo mescolò ad alcuni additivi e riuscì finalmente a renderlo lavorabile: in poco tempo, infatti, il suo utilizzo si diffuse e già nel 1927 la Union Carbide lo produceva.

Caratteristiche del PVC

Il PVC ha l’aspetto di una polvere bianca, dopo la polimerizzazione; grazie all’aggiunta di additivi, può assumere diversi gradi di morbidezza. Con esso, quindi, si possono realizzare prodotti finiti sia rigidi che semirigidi e plastificati. È inoltre abbastanza resistente all’attacco degli acidi. Produrre questo materiale costa poco, e i vantaggi che offre in quanto a proprietà fisiche e meccaniche ne hanno decretato il successo. 

Quali sono gli usi del PVC?

Il PVC è la materia plastica più versatile conosciuta: tra le sue applicazioni, c’è anche l’industria musicale. Il vinile di cui sono fatti i dischi è infatti proprio PVC. Poiché si può colorare, rendere più o meno duro e flessibile, è il materiale ideale per un gran numero di settori. Eccone alcuni. 

Edilizia, costruzioni e rivestimenti

Circa tre quarti di tutto il vinile prodotto è destinato al mondo delle costruzioni e dell’edilizia. È forte e resistente all’umidità e all’abrasione, per questo è usato per realizzare rivestimenti, coperture, capannoni, teloni, tetti, recinzioni, terrazze e pavimenti, tubi per edilizia.

Il vinile aiuta a isolare le abitazioni: con questo materiale si producono quindi rivestimenti e infissi estremamente resistenti e convenienti, finestre tre volte più isolanti a livello termico rispetto a quelle in alluminio. 

Cablaggio e cavi

Il vinile resiste a condizioni difficili, come l’esposizione a temperature e umidità variabili. Di conseguenza, è uno dei materiali più diffusi e affidabili utilizzati nei cablaggi e nei cavi elettrici, ma anche per i tubi dell’acqua, meno soggetti a perdite e rotture rispetto a quelli in metallo, e privi di depositi che ne potrebbero compromettere la funzionalità. 

Packaging e prodotti per la casa

Durevole, affidabile e leggero, ma anche flessibile. Il PVC è perfetto per gli imballaggi di svariati prodotti per la cura della persona e della casa. L’accessibilità, la durata e la resistenza all’acqua sono caratteristiche apprezzate anche in impermeabili, stivali e tende da doccia.

Biomedicale

Il vinile svolge un ruolo fondamentale per la sicurezza in ambito biomedico:  un esempio sono le sacche per la raccolta del sangue, flessibili e infrangibili.

Industria tessile

Il PVC si era inizialmente diffuso anche come tessuto, di cui esistevano già molti decenni fa due differenti tipi: il primo, chiamato Movil, e il secondo, chiamato Leavil, di qualità migliore. Come fibra, era usato soprattutto per la produzione di pigiami da bambino, dal momento che è ignifugo. 

Le lavorazioni industriali del PVC e la formazione di cariche elettrostatiche

Poiché gli utilizzi del PVC sono innumerevoli, anche le lavorazioni a cui è sottoposto sono svariate, e cambiano a seconda dell’applicazione e del settore. Il polivinilcloruro può essere modellato per stampaggio a caldo nelle forme desiderate, oppure estruso, calandrato, ma anche ridotto in forma liquida per la spalmatura di tessuti, superfici, serbatoi, valvole, rubinetti e vasche.

Durante queste lavorazioni, come avviene per altri materiali plastici come il Polipropilene, il PVC accumula elettricità statica. Le cariche rappresentano purtroppo un problema molto diffuso negli impianti industriali e possono dar luogo a malfunzionamenti, causare ritardi e diminuzioni della qualità dei prodotti, e persino incidenti che coinvolgono gli operatori. 

Eliminare l’elettricità statica nella lavorazione del PVC

L’accumulo di cariche elettrostatiche può rovinare le macchine, causare ritardi, incendi o scosse, per questo è importante non sottovalutare il problema. In questi casi, bisogna prima di tutto individuare cosa succede durante i cicli di produzione: il modo migliore per farlo è chiedere una consulenza ai nostri tecnici specializzati, che effettueranno un sopralluogo e una misurazione delle cariche. In un secondo momento, potranno così indirizzarti verso la scelta migliore: può trattarsi di barre ionizzanti o di altri sistemi semi-attivi, che riporteranno il materiale allo stato neutro con l’eliminazione delle cariche elettrostatiche

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