Anche le materie plastiche si possono saldare

Anche le materie plastiche si possono saldare

Per consuetudine, quelli che fra noi non hanno una competenza specifica in questo ambito tecnico sono portati a credere che parlare di “saldatura” significhi inevitabilmente far riferimento al mondo dei metalli, e il termine evoca loro immagini di maschere col vetro oscurato e grandi quantità di scintille. Si tratta di una visione molto parziale del problema, che ne tralascia una parte considerevole ed importante, e anzi in costante aumento nel mondo dell’industria. Quella a cui ci stiamo riferendo è la saldatura operata sulla plastica, la quale viene effettuata abitualmente in molti ambiti operativi, e con una vasta serie di diverse saldatrici ad alta frequenza, ultrasoniche, laser o ad iniezione. Lungi dall’essere intercambiabili, questi macchinari hanno ben precisi punti di forza e ambiti di utilizzo: andiamo ad analizzarne alcuni fra quelli attualmente più comuni e diffusi.

Saldatrici ad alta frequenza

Le macchine saldatrici di questo modello si basano sullo sfruttamento di una peculiare posizione della struttura chimica di alcuni tipi di plastica, fra le quali possiamo ricordare come molto diffusi il PVC, la PA, e la gamma degli acetati: i dipoli chimici. Tali strutture sono caratterizzate da una conveniente proprietà: in presenza di un campo ad alta frequenza, vibrano, generando una quantità di calore sufficiente anche a portare i pezzi, dall’interno, alla temperatura di fusione, dopodiché essi vengono sottoposti a pressione per ottenerne l’unione.

Saldatrici ad iniezione

Il processo di saldatura ad iniezione si basa sull’estrusione, nel sito di congiunzione, di una barra di saldatura plastica riscaldata, come nel procedimento detto appunto ad estrusione. Nel sistema ad iniezione, tuttavia, viene impiegata una categoria peculiare di punte, le quali permettono di inserirsi in fori formatisi per difetto di produzione nella plastica e ripararli in corso d’opera, in modo invisibile. PE e PP sono i tipi di plastica più indicati per questa prassi.

Saldatrici ultrasoniche

Per certi aspetti, se vogliamo, il procedimento di saldatura che definiamo ad ultrasuoni non è molto differente da quello ad alta frequenza: qui la vibrazione delle molecole è però indotta dall’esterno, con l’emissione di onde a bassa ampiezza, nello specifico comprese fra i 15 e i 40 kHz. L’attrito fra le parti indotto da tale vibrazione porta ad un riscaldamento localizzato e conseguente fusione delle stesse, con l’aiuto di specifiche interfacce che permettono di concentrare l’energia derivante per rinforzare la saldatura stessa.

Saldatrici laser

Per applicare la tecnologia laser alla fusione e saldatura di due componenti di materiale plastico, il primo deve essere in grado di trasmettere il raggio laser e il secondo di assorbirlo (o di esser reso tale con una verniciatura adatta.) Il laser viene a questo punto fatto passare sulla linea di giunzione, attraversando il primo pezzo e riscaldando, via via che ne viene assorbito, il secondo, tanto da portarlo a temperatura di fusione e fondere insieme i pezzi. Policarbonato, ABS e Nylon vengono spesso saldati con questa tecnica.

Saldatrici a solventi

In questa tecnologia di saldatura, si applica alla plastica un solvente che dissolve temporaneamente il polimero rimanendo a temperatura ambiente. Applicandolo ad entrambe le parti da congiungere, queste si trovano ad avere catene polimeriche libere in sospensione nel fluido risultante: queste possono, a contatto, incrociarsi, e nel momento in cui il solvente evapora, restare legate in un blocco solido. Un caso familiare di tale tecnica si ha con le colle utilizzate per il modellismo.

Politene biodegradabile: caratteristiche e svantaggi

Politene biodegradabile: caratteristiche e svantaggi

Se pensiamo che, in tutto il mondo, ogni anno ne vengono prodotti quasi ottanta milioni di tonnellate, capiamo quanto vasta sia la massa di politene presente sul nostro pianeta. E non è strano: è un materiale resistente, è efficace, e permette di realizzare una quantità enorme di tipi diversi di contenitori, dai sacchetti alle bottiglie. Ma il politene ha un difetto: ed è un difetto pesante, che crea problemi crescenti mano a mano che si fa sempre più diffuso.

Il politene, infatti, non è solamente resistente, ossia chimicamente stabile: è talmente stabile che i normali agenti ambientali e atmosferici non riescono a decomporlo, e quindi non degrada di fatto mai una volta gettato via. E da questo nascono tre ordini di complicazione: uno evidente, di tipo ecologico, perchè di fatto smaltire il politene significa solamente accumularlo e nasconderlo da qualche parte; uno di tipo faunistico, perchè I sacchetti abbandonati sono pericolosissimi per la sopravvivenza di molte specie di animale selvatico: e uno, non meno rilevante, estetico, perchè un paesaggio costellato di sacchetti e bottiglie abbandonate è irrimediabilmente deturpato. È per tutte queste ragioni che si è alla costante ricerca di un politene biodegradabile, che dia reali possibilità di smaltimento sicuro ed efficiente.

In tale direzione si sono mossi sostanzialmente due passi, con la fabbricazione di due diversi tipi di pellicola di politene biodegradabile: il primo modificando la catena di carbonio di questo polimero con un additivo che ne migliori la degradabilità, e il secondo decidendo di cominciare da una sostanza differente e biodegradabile per produrre la pellicola stessa, nello specifico l’amido.

Nel primo caso, alla catena di carbonio vengono aggiunte sostanze che la rendono degradabile con l’esposizione all’ossigeno, in un tempo che va da sei mesi a due anni. Il meccanismo di biodegradazione ha due fasi: nella prima, l’ossigeno distrugge la plastica riducendola in piccoli frammenti (di dimensioni molecolari), e nella seconda questi ultimi vengono digeriti, ossia convertiti in biossido di carbonio, acqua e biomassa, dai normali batteri dell’ambiente. Questa plastica ha, in opera, la stessa solidità di quella tradizionale, è economica, e non tossica: il suo essenziale difetto è di non essere compostabile, e di necessitare la presenza di ossigeno per decomporsi.

Nel secondo caso, invece, si abbandona l’intera catena produttiva della plastica di tipo convenzionale, e si lavora su amido derivato da fonti biologiche – nello specifico, di solito, da mais, grano, o patate. Questa bioplastica, benché non degradi in ambiente naturale, una volta posta in un impianto industriale di compostaggio, e dunque esposta alle giuste condizioni di calore, umidità e areazione, si decompone di almeno il 90% in meno di 180 giorni. Sfortunatamente, tuttavia, è estremamente costosa da realizzare, ha prestazioni meccaniche inferiori alla plastica convenzionale, e richiede vaste aree di coltura per la materia prima che devono essere sottratte alla produzione di cibo – spesso anche bruciando vaste aree di foresta amazzonica.

Il nodo è serio, se pensiamo che il Giappone, che lo sente in particolare, ha valutato in 90 miliardi di dollari la grandezza del mercato che si aprirebbe con una reale soluzione pratica al problema dell’inquinamento da plastica. Rimane interessante la via intravista da Daniel Burd, un sedicenne Canadese, che ha scoperto come l’azione combinata di due batteri possa decomporre del 40% i sacchetti di plastica abbandonati in pochi mesi.

Per capire meglio gli utilizzi del polietiliene, del politene e dei materiali plastici in generale, fai rifimento a questo sito.

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