Le Competenze nella Vulcanizzazione

La vulcanizzazione è un procedimento chimico inventato da Charles Goodyear nella prima metà dell’Ottocento. L’inventore voleva trovare un uso alla gomma naturale che si ottiene incidendo la corteccia dell’albero della gomma e raccogliendo il lattice che ne fuoriesce. Questa materia prima era di scarso utilizzo pratico, perchè è appiccicaticcia e si deforma facilmente (è molto morbida e plastica).

Dopo numerosi esperimenti chimici Goodyear capì che aggiungendo al lattice dell’albero della gomma (gomma naturale) piccoli quantitativi di zolfo e sottoponendo il tutto ad un ciclo di cottura la gomma induriva permanentemente ed assumeva caratteristiche elastiche.

Questa è una reazione a tutti gli effetti termoindurente, cioè un processo che mediante esposizione al calore trasforma permanentemente lo stato fisico della materia, in particolare trasforma la materia da uno stato viscoso ad uno stato solido. Inoltre, a differenza delle termoplastiche (in cui il ciclo di passaggio di stato solido-fluido è reversibile e può essere ripetuto numerose volte), nei processi termoindurenti la trasformazione è in genere irreversibile.

Da allora il procedimento di base è rimasto sostanzialmente immutato. Il progresso ha introdotto numerose sostanze chimiche chiamate genericamente elastomeri, naturali o sintetiche in affiancamento e/o in sostituzione del lattice di gomma naturale (le varianti di materia prima utilizzata oggi sono numerosissime, citiamo solo le più note: poliisoprene – gomma naturale, policloroprene – neoprene, gomma stirene butadiene – SBR, gomme a base di silicone, gomme poliuretaniche), i catalizzatori chimici si sono moltiplicati (zolfo, perossido di azoto, acetosilano, reticolanti uretanici, ossidi metallici), sono stati inventati gli accelleratori e i ritardanti e molto altro. In ogni caso anche oggi la temperatura e la presenza di opportuni catalizzatori chimici trasformano la gomma cruda e la rendono permanentemente solida.
La gomma può quindi presentarsi in due forme: gomma cruda, sostanza di solito non conosciuta dalla maggior parte delle persone, e gomma cotta o vulcanizzata, che invece è nella vita di tutti i giorni di tutti gli essere umani. All’estrusione la gomma cruda si presenta come una sostanza simile al chewing gum, piuttosto mordiba e plastica, calda ed appiccicosa. Con la vulcanizzazione indurisce, diventa elastica e non degrada con il tempo. In altri termini migliora considerevolmente le proprietà meccaniche, in particolare migliora la resistenza alla trazione e aumenta di elasticità.

Il primo passo per eseguire la vulcanizzazione è la preparazione della mescola, che consiste nella miscelazione in opportune proporzioni della gomma cruda e del catalizzatore. Per trasformarla nella forma che solitamente conosciamo deve poi essere “cotta”, cioè sottoposta a vulcanizzazione.

In tutti i processi termoindurenti è necessario che la materia prima, che si presenta originariamente in uno stato viscoso, e quindi con una forma e un volume instabile, durante il processo venga contenuta all’interno di appositi stampi o forme. Questo essenzialmente per tre motivi:

1. in primo luogo è possibile che la materia viscosa durante il ciclo di cottura prima di indurire permanentemente passi per una fase in cui aumenta la sua fluidità, (diventa molto più liquida dello stato di partenza). In questo momento se non viene contenuta all’interno di uno stampo può fuoriuscire e terminare di indurire in un punto diverso del forno (dove vuole lei, non dove è necessario che finisca);
2. poi perchè lo stampo dà già al manufatto una forma assai vicina a quella che sarà poi la forma finale del manufatto finito. E’ il caso, ad esempio di pneumatici, guarnizioni, O-ring ed altro;
3. infine perchè l’uso degli stampi permette di ridurre notevolmente l’impiego della materia prima soprattutto se la forma ha considevorevoli volumi di vuoto (ad esempio si potrebbe pensare di ricavare un pneumatico o una guarnizione partendo da un corpo pieno, ma questo comporterebbe l’impiego di molta più materia prima e lunghissime lavorazioni meccaniche).

Durante il processo è quindi necessario il confinamento della materia prima all’interno di opportuni contenitori. A seconda della forma che bisogna dare al prodotto finale vengono usati una serie di stampi o di altri mezzi che contengono la gomma cruda da vulcanizzare. Anche qui le possibilità sono molto numerose. Per alcuni articoli vengono usati uno o più stampi (molto frequente è l’uso di stampo e controstampo, anche chiamati stampo maschio e stampo femmina). In altri casi si utilizza uno stampo interno (maschio) ed il contenimento esterno è realizzato in altri modi, il più comune, pratico ed economico è realizzare una bendatura esterna con un nastro flessibile. In altri ancora lo stampo è esterno (femmina) e all’interno si introduce un sacchetto flessibile opportunamente gonfiato.

I nostri film per la vulcanizzazione arrivano a questo punto della storia, e si possono dividere in 3 famiglie:

• nastri di larghezza piuttosto contenuta (da 5 a 20 centimetri) per la bendatura esterna nella gommatura di rulli o cilindri;
• nastri separatori più larghi per la realizzazione di gomma in foglia piana (fogli di gomma, nastri trasportatori);
• fogli distaccanti per la protezione degli stampi.

Forniamo i produttori di rulli ricoperti in gomma dal 1996. A quel tempo abbiamo sviluppato insieme ad una principale azienda Italiana attiva nella vulcanizzazione un film specifico, tagliato sulle loro necessità.
La nostra proposta per questa applicazione tecnologica è un film specificatamente progettato: PP AM per VULCANIZZAZIONE, che ha un comportamento eccellente nella gommatura dei cilindri.
Questo film surclassa i punti deboli dei tradizionali film sia di polipropilene che di nylon. A differenza dei tradizionali films di polipropilene ha la capacità, durante il ciclo di cura della gomma, di termoretrarre ad un tasso simile a quello della termoretrazione degli articoli vulcanizzati. Non si lacera o si divide durante il processo di vulcanizzazione, difetto molto comune dei films di nylon monostrato, che si riscontra specialmente in presenza di vapore o alle temperature più alte (150 C).
In aggiunta è più economico dei films di nylon accoppiati a due strati, e non viola nessun brevetto esistente.
Oggigiorno il PP AM per VULCANIZZAZIONE è venduto in molti Paesi, ed è di uso comune  nella gommatura dei rulli.

Recentemente un nuovo film dedicato all’industria della vulcanizzazione è stato lanciato nel mercato. Il POLIPROPILENE SPECIALE per VULCANIZZAZIONE è un film specificatamente progettato per la produzione di gomma in fogli (foglio di gomma e nastri trasportatori). Ha una limitata termoretrazione e può quindi essere usato nell’immediata prossimità dell’estrusore, a temperature medie. Agisce da film distaccante e da separatore dei vari strati di gomma, in particolare laddove il foglio viene raccolto in bobina.
Per ulteriori informazioni sui film per vulcanizzazione Vi invitiamo a contattarci. Il nostro reparto tecnico è a Vostra disposizione per chiarimenti, delucidazioni, approfondimenti, tests, sviluppi di nuovi prodotti e/o applicazioni sia per i film che per i processi di vulcanizzazione.

 

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