Durante la produzione, quando i film plastici sono avvolti o srotolati nelle macchine automatiche, si possono accumulare cariche elettrostatiche. Questo fenomeno è comune a tutti quei settori che utilizzano materiali neutri lavorati ad alte velocità, come il settore della plastica e degli imballaggi, ma anche quello farmaceutico!
L’accumulo di cariche elettrostatiche può portare a vari problemi nella produzione:
- difetti che compromettono la qualità del prodotto lavorato con conseguente aumento degli scarti
- scosse elettriche agli operatori che si avvicinano al macchinario per ritirare il prodotto finito
- rallentamenti nel processo, perché il prodotto rimane attaccato al nastro trasportatore o allo stampo della macchina causando un’interruzione della produzione
Come, dove e perché si formano le cariche con la lavorazione del film plastico
Qualsiasi tipo di pellicola in materiale plastico – cioè composto da polietilene lineare a bassa densità, come quello usata per gli imballaggi, per i blister dei medicinali e così via -, se lavorato ad alte velocità, può accumulare carica elettrostatica.
L’elettricità statica si forma se i macchinari lavorano ad alte velocità facendo entrare in attrito la pellicola plastica con i componenti del macchinario. Essendo un materiale neutro – cioè privo di carica perché possiede lo stesso numero di elettroni e protoni – l’attrito porta al trasferimento di elettroni da un materiale all’altro, conferendo una carica negativa ad uno e positiva all’altro. È qui che si genera una carica elettrostatica che può far allontanare o aderire i materiali e causare problemi al prodotto e all’intera produzione.
Le cariche si possono formare in ogni fase della produzione in cui si genera attrito: sia durante la bobinatura che nella fase di sbobinatura, sia quando il film viene srotolato per iniziare la lavorazione, sia quando viene tagliato e impilato, ma anche quando viene riavvolto.
Le cariche che si formano durante la produzione possono far aderire il film a varie parti della macchina oppure non permettere il perfetto allineamento nel momento in cui vengono impilati i materiali. Il risultato sarà un prodotto difettoso o, nel peggiore dei casi, ci sarà un problema ben più grave, come un blocco della produzione.
L’energia statica è un problema comune a tutte le lavorazioni della plastica
L’accumulo di cariche elettrostatiche nella plastica è un problema comune in tutte le produzioni del settore packaging, farmaceutico e della lavorazione di PET, ABS, PVC, HDPE.
Le conseguenze dell’energia statica nella plastica possono essere varie:
- un peggioramento nella qualità del prodotto a causa di problemi nel confezionamento e nella chiusura del packaging
- un calo nelle prestazioni generali della macchina che rallenta e non può funzionare a pieno regime. Nei casi più seri si può arrivare al fermo del macchinario
- pericolo di scossa per gli operatori che si avvicinano alla macchina o che toccano i prodotti lavorati
- il prodotto uscito dal processo è difettoso e viene scartato
- il film plastico rimane attaccato alla macchina
- il materiale si muove durante la lavorazione e impedisce un perfetto allineamento all’interno dello stampo.
Non solo problemi, le pellicole elettrostatiche possono anche aiutare la produzione
Responsabile di molti dei problemi legati alla lavorazione della plastica (ma anche di quella tessile e della stampa), l’energia statica può essere sfruttata anche per migliorare alcuni processi produttivi. Ecco alcuni esempi:
- tenere allineati o in guida i film plastici in fase di avvolgimento
- permettere di distribuire fluidi e vernici in modo omogeneo,
- separare materiali
- mantenere in pile ordinate fogli e riviste
Funziona anche per tenere incollati due materiali: mentre in alcuni processi l’adesione della pellicola a parti del macchinario ostacola la produzione, al contrario, in altri casi tale forza di adesione può essere utile per mantenere uniti due materiali. Durante il taglio, la formatura, l’imballaggio e altre lavorazioni che richiedono un’estrema precisione, infatti, evita di ricorrere a colle o prodotti incollanti.
A tal proposito esistono apposite pellicole elettrostatiche, progettate per proteggere determinate superfici lisce, su cui possono aderire senza alcun adesivo. L’adesione è creata proprio dalle cariche elettrostatiche che agiscono tra le molecole con carica positiva e quelle con carica negativa, attraendo a vicenda la pellicola e la superficie.
Tali forze, però, sono molto deboli, quindi le pellicole elettrostatiche devono essere sempre vicine agli altri materiali per restare incollate. Per questo motivo si utilizzano soprattutto su superfici molto lisce come il vetro, più adatte rispetto a quelle che con piccole irregolarità come la pietra o il legno.
Esiste una soluzione per le cariche elettrostatiche? Sì, le barre ionizzanti
Il problema di accumulo di cariche causato dall’attrito di film plastici è noto, perciò i produttori di questi materiali spesso utilizzano degli additivi che dovrebbero aiutare a prevenire il formarsi delle cariche. Si tratta di speciali additivi che si utilizzano insieme alla materia prima per la composizione del materiale plastico. Tuttavia, la maggior parte delle volte questo metodo di prevenzione non è sufficiente, perché l’aumento della velocità di lavorazione o un cambio nel materiale lavorato portano comunque alla formazione delle cariche.
La soluzione per neutralizzare le cariche elettrostatiche è quella di utilizzare degli appositi dispositivi semiattivi: parliamo delle barre ionizzanti.
Come funzionano le barre ionizzanti sulla pellicola elettrostatica
Il funzionamento delle barre elettrostatiche si basa su un processo elettro-chimico che consiste nel ripristinare l’originale neutralità di carica degli atomi. Per farlo, questi sistemi semi attivi trasportano l’alta tensione verso un gruppo di emettitori, creando una corona di energia ad alta intensità. Si genera in questo modo una grande quantità di ioni positivi e negativi. Quando una superficie di qualunque polarità, caricata staticamente (quindi pellicole e film plastici), attraversa questa “nube” di ioni, l’energia statica viene immediatamente neutralizzata.
Tuttavia, anche il prodotto migliore, da solo, può non bastare: spesso chi ci chiama ha già comprato la barra ma non ha risolto il problema, perché nessuno lo ha aiutato a capire dove posizionarla.
Per eliminare le cariche elettrostatiche nella plastica hai bisogno dell’aiuto di esperti del settore che vengano in sede per un sopralluogo, misurino le cariche, trovino i punti giusti in cui si formano e testino i modelli sul macchinario. A volte è necessario installare più dispositivi, che devono essere messi nei punti precisi in cui si crea l’energia statica per poter funzionare come si deve.
Puoi quindi risolvere il problema con le barre, che però devono essere scelte, testate e montate nei punti giusti, e solo dopo aver compiuto precisi passaggi e con la consulenza di un tecnico esperto e competente.
Contattaci, i nostri tecnici ti aiuteranno a trovare la soluzione ideale alla tua situazione.