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Le tecniche di trasformazione del PVC :



Calandratura


Derivata dalle tecniche di produzione dell'industria cartaria e della gomma, la calandratura è stata il primo procedimento adottato per la lavorazione delle materie plastiche ed è divenuta di largo uso soprattutto per la trasformazione del PVC in film e fogli di varia larghezza e spessore, con un'ampia gamma di finiture superficiali.

Le principali applicazioni sono: fogli e lastre per la successiva termoformatura in imballaggi o componenti sagomati, fogli rigidi e plastificati, più o meno sottili, per l'industria cartotecnica o per la stampa (per es. carte di credito) per tovagliati, abbigliamento, rivestimenti murali e decorativi, tende o altri particolari per l'arredamento.

Il materiale plastico viene dapprima addizionato con stabilizzanti, lubrificanti, coloranti, ecc., e successivamente trattato a caldo in apposite macchine, nelle quali viene trasformato in una massa omogenea. Viene quindi immesso nella calandra vera e propria, costituita da una serie di cilindri paralleli (in numero variabile tra 4 e 5) e via via più vicini tra loro. All'uscita della calandra il semilavorato passa alla bobinatrice, se in film, o al taglio, se in lastra.



Estrusione


È il procedimento di trasformazione delle materie plastiche attualmente più diffuso e impiegato prevalentemente, ma non esclusivamente, per la produzione di manufatti continui come tubi, profilati (importante il segmento telai per finestre), film sottili, rivestimenti continui, cavi e fili, ecc.

Il corpo principale della macchina impiegata in questo processo, detta trafila o estrusore, è costituito da un cilindro entro il quale ruota una vite senza fine. Per accelerare i tempi di lavorazione e migliorare le caratteristiche di alcuni prodotti si vanno diffondendo estrusori a due o più viti.
Nella lavorazione, la mescola di PVC è immessa nella tramoggia nel cilindro, ove viene progressivamente riscaldata fino a fusione, anche per effetto del lavoro meccanico della vite stessa che, ruotando la omogeneizza e la trasporta, sospingendola verso il foro d'uscita. Questo, detto filiera o matrice, è sagomato secondo il profilo che si vuol dare al manufatto: può essere quindi a sezione piatta per la produzione di film o di laminati, a sezione di corona circolare per la produzione di tubi o film tubolari, a sezione elaborata per la produzione di profilati. All'uscita della filiera il prodotto viene raffreddato in modo che assuma definitivamente la forma voluta.
La tecnica dell'estrusione è talvolta abbinata alla tecnica del soffiaggio per la produzione di corpi cavi (ad esempio bottiglie).



Soffiaggio


È la tecnica usata per la produzione di oggetti cavi a corpo unico, come bottiglie e flaconi, in una infinita gamma di dimensioni, forme e colori, trasparenti e opache. La resistenza del PVC agli oli e grassi e la sua inerzia chimica lo rendono idoneo a contenere un'ampia gamma di prodotti, da quelli alimentari ai detersivi, ai prodotti farmaceutici e cosmetici.

La tecnica del soffiaggio è sempre abbinata ai procedimenti di estrusione (in prevalenza) o di presso-iniezione. Nell'abbinamento estrusione-soffiaggio, dopo aver introdotto e chiuso uno spezzone di tubo plastico entro lo stampo, viene immessa aria in modo da "gonfiarlo" e farlo aderire perfettamente alle pareti dello stampo stesso, che costituisce l'impronta negativa dell'oggetto. Dopo una breve pausa per il raffreddamento, lo stampo viene aperto, il manufatto estratto ed il ciclo ricomincia.

Metallizzazione


I film calandrati in PVC rigido possono essere sottoposti a successivi trattamenti di nobilitazione, tra i quali ricordiamo la metallizzazione, ottenuta per sublimazione di alluminio sotto vuoto spinto. Il film metallizzato trattato con lacche trasparenti e colorate, è largamente utilizzato per i prestigiosi effetti estetici che consente di ottenere (per esempio nell'avvolgimento delle uova di Pasqua).



Iniezione-soffiaggio


Nella tecnica di iniezione-soffiaggio, la materia plastica allo stato semifluido viene dapprima iniettata attorno ad un cannello di soffiaggio, quindi chiusa nello stampo. Immettendo aria attraverso il cannello il materiale plastico aderisce alle pareti dello stampo, analogamente a quanto avviene nell'estrusione-soffiaggio.



Stampaggio a iniezione


È il processo dove esiste probabilmente il maggior numero di variabili sul cui agire per ottenere un conveniente valore del rapporto prestazione/costo nel manufatto. Lo stampaggio ad iniezione permette di produrre oggetti o componenti anche molto complessi (dal corpo delle macchine da scrivere e dei calcolatori alle protesi artificiali da trapianto) con grande precisione di particolari.

Le tecniche usate sono di due tipi, in relazione alle caratteristiche della pressa. Nella pressa a pistone il materiale plastico è immesso in un cilindro riscaldato, dove viene reso fluido e spinto da un pistone verso un piccolo ugello. Nella pressa a vite il materiale plastico, immesso nel cilindro riscaldato, viene spinto verso l'ugello da una vite rotante. In ambedue i casi il materiale, riscaldato fino alla fusione, viene iniettato a pressione in uno stampo fino a riempirne completamente la cavità. Avvenuta la solidificazione per raffreddamento, può essere aperto lo stampo per estrarne il manufatto.



Espansione

L'espansione è una tecnica di lavorazione con la quale si varia il peso specifico del polimero di partenza per ottenere materiali più leggeri a struttura cellulare, con applicazioni nell'isolamento termico e acustico, nelle finte pelli, nelle strutture alleggerite (tubi e profilati, battiscopa, ecc.). Gli espansi in PVC possono essere rigidi, semi rigidi, flessibili, in funzione della formulazione impiegata e del grado di espansione. La struttura cellulare può essere ottenuta mediante:

- miscelazione di gas allo stato fluido;

- liberazione di gas durante la fase di riscaldamento da parte di agenti espandenti precedentemente miscelati alla resina;

- liberazione di gas a seguito di reazioni chimiche fra sostanze già contenute nella miscela opportunamente predisposta.



Termoformatura


La termoformatura permette di modellare per effetto della pressione i film termoplastici rigidi, convenientemente riscaldati (ma senza raggiungere la temperatura di fusione), realizzando alveolature e cavità. Le proprietà del PVC permettono di ottenere così imballaggi, anche trasparenti, modellati in corrispondenza alla forma dell'oggetto da contenere, come per esempio i blister dei prodotti farmaceutici.
Nella termoformatura sotto vuoto la lastra di materiale plastico viene fissata ad un supporto sovrastante lo stampo e riscaldata. Viene poi aspirata l'aria dallo spazio che separa il foglio plastico dallo stampo, creandovi una depressione: il foglio plastico viene spinto contro lo stampo dalla pressione atmosferica sovrastante, e ne assume la forma.
Nella termoformatura sotto pressione, invece, la lastra plastica riscaldata viene fatta aderire allo stampo dalla pressione esercitata mediante aria compressa (a 3-5 atmosfere).



Rivestimento

Le tecniche usate per rivestire con materiali plastici le superfici di altri materiali sono essenzialmente due:

- il rivestimento per immersione in letto fluido o in plastisol;

- il rivestimento per spalmatura.
Nell'immersione, usata soprattutto per rivestire oggetti di metallo, la materia plastica in polvere è tenuta in sospensione con una corrente di aria calda in un ambiente chiuso. L'oggetto da rivestire, pre-riscaldato, è introdotto in questo "letto fluido" cosicché la polvere aderisce alla sua superficie formando uno strato dello spessore voluto. È quindi immesso in un forno di cottura dove il calore trasforma il rivestimento in uno strato continuo.
Lo stampaggio per "immersione in plastisol" consiste nell'immergere in un plastisol semi liquido, per breve tempo, stampi metallici o in porcellana, pre-riscaldati o no; dopo di che gli stampi vengono sollevati e si procede alla gelificazione in forno dello strato che si è depositato sulla loro superficie; a raffreddamento avvenuto l'estrazione dallo stampo si realizza senza particolari difficoltà data l'elasticità del prodotto. Questa tecnica viene impiegata nella fabbricazione di stivali, guanti, manopole, ecc.

Nella "spalmatura", che è la più importante fra queste tecnologie (impiegata soprattutto per plastificare un supporto di tessuto) un velo sottile di plastisol pastoso viene distribuito sul supporto da rivestire. Questo trattamento viene effettuato in impianti in continuo di grandi dimensioni: nella prima sezione di essi la pasta viene uniformemente distribuita, per azione di una "racla" (o spatola), sul supporto tessile da rivestire. Il nastro spalmato passa quindi in un forno caldo, dove avviene la gelificazione dello strato di plastica, e infine attraverso cilindri di raffreddamento e di goffratura.
Con questo procedimento si realizzano le finte pelli supportate da tessuti di tipo tradizionale, o anche da "tessuti non tessuti" in resine sintetiche.



Stampaggio rotazionale

È un procedimento di lavorazione applicabile a mescole di PVC in polvere (dry blends) o sotto forma di pasta (plastisol). La mescola è introdotta in uno stampo cavo che viene collocato in un forno e fatto ruotare attorno a due assi perpendicolari; la forza centrifuga fa aderire la materia plastica allo stampo, opportunamente riscaldato, fino alla sua gelificazione; il pezzo viene poi raffreddato ed estratto.
Esempi di applicazioni:
- la produzione dei cruscotti per auto, articoli che in passato venivano realizzati per termoformatura ed oggi invece, con la tecnologia più avanzata dello stampaggio rotazionale, direttamente da polvere;
- la produzione di bambole, palloni, ecc., ottenuti da plastisol.

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