Saldatura a ultrasuoni di materiali plastici a base bio
Pronti per un’era senza petrolio?
Attualmente si registrano molte richieste di saldatura di materiali riciclati, ovvero di plastiche che sono già state lavorate una o più volte, la cui saldabilità deve essere determinata empiricamente nel laboratorio di test.
Il passo successivo è tuttavia molto più interessante: come si svilupperà l’utilizzo di materiali plastici a base bio (biopolimeri) realizzati a partire da sostanze organiche, e come possono essere saldati biopolimeri di questo tipo?
Il nostro laboratorio di ultrasuoni ha studiato due biopolimeri tecnici di Tecnaro rinnovabili e biodegradabili al 100%.
Biopolimeri
I materiali ARBOFORM® contengono lignina, il secondo polimero più diffuso in natura dopo la cellulosa. La lignina è un sottoprodotto dell’industria cartaria e ogni anno nel mondo se ne accumulano circa 50 milioni di tonnellate. Mescolando lignina con fibre naturali (lino, canapa o altre piante fibrose) e additivi naturali si ottiene un materiale composito fibroso lavorabile con metodi termici e a pressione, che può essere utilizzato per creare pezzi con macchine per stampaggio a iniezione.
A seconda della formulazione, i materiali ARBOBLEND® sono invece composti da biopolimeri quali poliidrossialcanoati (PHA), policaprolattone (PCL), poliesteri (per es. bio PET), amido, acido polilattico (PLA), bio poliolefine (bio PE), biopoliammidi (bio PA), lignina, resine naturali, cere, oli, acidi grassi naturali, cellulosa, additivi biologici e fibre naturali di rinforzo. In base all’applicazione, i materiali ARBOBLEND possono essere biodegradabili o resistenti.
Entrambi i tipi di materiali plastici presentano valori di resistenza simili a PC-ABS ed erano quindi adatti a un confronto. Il primo passo è stata la produzione di campioni per il test da parte del nostro partner BARLOG. In questo modo si è avuto un punto di partenza uniforme per verificare la saldabilità e la resistenza alla trazione e alla pressione nel laboratorio di Herrmann Ultrasuoni.
I risultati del test hanno dimostrato che le bioplastiche a base di lignina possono essere saldate per mezzo degli ultrasuoni e, in linea di principio, possono essere lavorate con parametri simili. Nelle prove di trazione è emerso che le due bioplastiche non si avvicinano molto alla resistenza alle forze di trazione delle plastiche a base di petrolio, ma ARBOBLEND rientra in un campo di valori comparabile e ARBOFORM soddisfa i normali requisiti di resistenza.
Conclusione:
I biopolimeri tecnici hanno attualmente un ruolo subordinato nella produzione, ma in qualità di specialisti delle giunzioni, siamo a disposizione dell’industria della plastica per investigare e configurare le tendenze future.
