Attualità

Design delle superfici e materiali polimerici

Le superfici rappresentano una delle principali sfide per l’industria contemporanea, in tutti i settori di applicazione. Per questo sono state sviluppate tecnologie per la realizzazione di effetti, prestazioni e caratteristiche in grado di differenziare la produzione e aumentarne il valore.

Dalle superfici di pareti arredate con film di carte da parati come “colonne sonore dell’abitare”, agli effetti di bellezza d’innovative tecnologie che riproducono in serie con la definizione garantita del >97% della qualità superficiale dello stampo nudo e crudo, anche in grandi serie. La presentazione di Roctool è esempio di applicabilità garantita d’effetti riproducibili, per ogni stampata, come se si trattasse della definizione ottenibile dalle più fini carte da parati stampate.

La carta da parati premio nei complementi d’arredo d’ogni stile allestiti nelle più raffinate esposizioni, come I Saloni di Milano. Anche Novares, francese, oltre che nel gruppo internazionale originario della Savoia sopracitato investe nella start up Actronika per sviluppare l’esperienza di superfici innovative nelle automobili con materiali compositi al carbonio nel pianeta.

Quindici anni fa la qualità delle superfici di qualsiasi articolo in “plastica” era componente fondamentale nella valutazione delle caratteristiche e dell’aspetto della superficie di “durare e mantenere la qualità “nel tempo”. Che si trattasse di resine termoplastiche o termoindurenti, la classe si suddivideva in due settori: materiali classici (legno, metalli, stoffe) e resine termoplastiche.

Erano già “in”? E le “termoindurenti” sono tuttora considerate “out”?

Chi stabilisce cosa sia “in” e cosa sia “out” è stato più che tema di un convegno “sigla o marchio” di carrozzieri e stilisti che avevano chiamato i più esperti di tecnologie di lavorazione nobili legate alla composizione di materiali privi di commistioni con percentuali di riciclaggio di materiali.

Oggi gli informatori specializzati in design, privilegiati, si presentano con il suggerimento di innumerevoli proposte. A semplice esempio, Eastman e Maip hanno in ventaglio soluzioni sostenibili per gli interni automobilistici, una gamma di soluzioni sia “biobased” che a “contenuto molecolare”, riciclato, con copoliestere Renew.

Grazie al riciclo circolare, i produttori OEM saranno in grado di specificare contenuti e qualità di plastica riciclata per i componenti di Classe A, critici e per tutte le varietà di rivestimenti interni stampati a colori dotati di carattere e sensorialità, colori e geometrie interagiscono per aumentare la profondità dello spazio.

Sistemi di filmatura

La magia ha generato l’impermeabile usa e getta, disegnato e colorato per farsi riconoscere al primo sguardo. Si tratta di magia TDO (transverse-direction orientations), in PVC retraibile, flessibile e poco costoso, o in polibutadiene 1-2, biorientato e in PET poliestere, modificato al glicole, estratto da erbe aromatiche. Oppure, da semplici nastri da avvolgere e stringere con una contrazione del 25%, da polipropilene biorientato, per contenitori più convenzionali, ad uso d’incarta e getta. In riunione con il comitato tecnico degli amanti delle macromolecole, un’azienda italiana è risultata leader di qualità nella tecnologia di produzione di “stretch film”, sia tramite tecnologia “cast” che in “bolla”. Le velocità di filmatura hanno toccato punte che superano i 550 m/min.

Infine, risulta alla ribalta tecnologica in progetto uno pneumatico intelligente, con strato di usura in gomma naturale o in polibutadiene da emulsione prevalente trans su bagnato e 1,4 cis, fianchi in polibutadiene 1,2 sindiotattico, ad alto modulo elastico: che magie.

Abbiamo raggiunto i livelli impensabili per la filatura di fibre per fusione. Già da decine d’anni – con filatura per estrusione si toccano i 3000 metri/min. Teoricamente potrebbe essere possibile filare fibre strutturali di materiali compositi.

Protagonismo italiano nelle superfici

Le famose fiere K di Duesseldorf e Colonia in Germania hanno proposto varietà di applicazioni che competono con la fantasia dei poeti. Forse anche Plast di primavera 2021 a Milano (con il nulla osta di Covid-19) metterà alla prova la fantasia degli italiani. Forse potrebbero ritrovare voglia di essere un po’ più protagonisti non solo in design ma anche in innovazione di processo e di prodotto.

Quando mamma faceva il risotto rimenando nella casseruola antichi cervellati o midolla con brodi di carne e riso, a monte esisteva un’industria chimica capace, oltre che di promuovere i mercati, di creare spazio alla realizzazione di design innovativo. Quella dote è rimasta nel mobile, sia d’arredo che per auto, aereo o nave. Kartell è ancora un punto di riferimento di designer internazionali che si formano alla scuola delle multinazionali – non più italiane – di materie polimeriche. DuPont ha anche recentemente promosso un concorso di progettazione innovativa per i designer italiani, per nuove idee per la cucina e il bagno con suoi materiali di rivestimento di superficie.

I nostri designer? Eravamo già bravi nel morbido, per letti e salotti, un po’ anche nel trasparente reso opaco, in lastre e vetrate per interni. Siamo rimasti al palo in troppe manifatture tessili. Prato è diventata un concorrente internazionale della lana con l’acrilico, anche di pregio, dopo la nascita dal recupero degli stracci.

I compositi del legno

In Europa non siamo ricchi di legname strutturale e non costruiamo ancora traversine per le grandi linee ad alta velocità da polimeri ricuperati, come gli americani stanno insegnando; con scarse risorse di legno, migliaia di chilometri di coste marine, fiumi e laghi e non sappiamo bene cosa siano i compositi del legno nei ponteggi, nelle infrastrutture, nelle protezioni costiere, nei camminamenti. Siamo circondati da sole e mare, ricchi d’isole e penisole e non abbiamo ancora promosso nel mondo applicazioni che vadano al di là di ante in legno (da verniciare ogni pochi anni) e di tapparelle in PVC che fortunatamente tengono nel tempo senza bisogno di ricorrere a interventi di manutenzione ripetitiva.

Eppure, non si riesce a dare atto che il PVC in quel caso e in altre applicazioni è il materiale di buona soddisfazione, prezzo, prestazioni. Il PVC è come il pozzo dei malvagi che si prende tutte le colpe, dai verdi, dai rossi, dai bianchi, dai disinformati. Se facessimo tesoro della forza del nostro stile marinaro, dell’eleganza di forma, di esecuzione e destrezza dei carpentieri della nostra cantieristica saremmo in grado di competere nei confronti di tutti.

Siamo esteti con gusto nell’apprezzamento di metalli, legni, cementi, compositi. Le conquiste di tecnologie di rivestimento con verniciatura con polveri poliestere o epossidiche, con ogni tecnica più avanzata, eseguibile a monte o in cantiere si diffondono a vista d’occhio. Dagli anni ‘70 siamo stati i leader in laccatura di superficie con vernici poliestere reticolate a UV che avevano generato il “trend”, per una moda che sta parzialmente ritornando, a ripresa d’un’epoca in oblio. Ai prossimi “Saloni internazionali del mobile” si vedranno frequenti “ricopiature” di lacche in stile 2000.

Le resine termoindurenti per le superfici

Passo la parola anche alle resine termoindurenti, “out” o fuori moda. In parte è vero, perché ancora non viene data una risposta popolare al loro riciclo, e non si possono ingombrare discariche per smaltire i prodotti a fine ciclo, pirolisi distruttive con dubbi ambientali. Se le resine termoplastiche possono godere di produzioni economiche in grandi serie di modelli termoformati anche di grandi dimensioni, in PMMA, PC, magari colorate in massa in confronto a laminati da verniciare; anche se alcuni tipi di resine TPO, poliolefiniche, stanno misurandosi con competitività, oppure lastre in poliammide 6 concorrono al mercato di PP e di ABS rinforzati nelle applicazioni di sedute e di pareti, le resine poliestere attraverso semilavorati SMC e BMC non sono da meno capaci di ricerca e applicazioni.

L’ultimo investimento che offre probabilità di successo e di classicità di moda e favore ambientale è costituito dal lancio, in questi mesi, di un modello di sedia sul mercato mondiale. Imitato dal successo storico del design 2020, ha scommesso sulla proposta di stile di seduta, classico, che nell’era post nucleare attuale, è costruito da fonti organiche naturali trasformate in strutture composite. Tutto è nato da un paesino alpino della Savoia, Oyonnaix, e si realizza nei territori vergini della Nuova Zelanda.

Messe da parte – salvo che a fini tecnici – le centenarie resine fenoliche relegate per tradizione a colori bruni o neri (salvo che in formulazioni stampabili ad alta pressione e temperatura), ricordiamo che sono incombustibili. Bulk Moulding Compound, BMC, sono stampabili a pressoiniezione con cicli di lavorazione inferiori al minuto. Pareti anche di spessore rilevante reticolano ormai in un tempo inferiore a quello di raffreddamento di analoghe pareti in resine termoplastiche.

Inoltre, anche ai BMC è in corso l’applicazione della tecnologia di stampaggio con iniezione di gas, per la creazione di vuoti di materia dove non serve. La ricerca sta coprendo il gap. La tecnologia continua a fare il suo corso.

Su un altro fronte continua lo sviluppo dell’uso di fibre più lunghe: nascono i CIC, continous impregnated compound, una variante dei BMC prodotta in continuo che consente l’impiego di fibre un po’ più lunghe che nei BMC, a vantaggio delle caratteristiche strutturali.

A lungo termine le resine termoindurenti puntano a future applicazioni nelle lastre bipolari di scambio protonico delle fuel cell. I fattori di successo dovrebbero restare il costo e la stabilità dimensionale in confronto ad altre soluzioni in polimeri tecnici termoplastici.

Tra i materiali elastici lo stesso fenomeno accade tra gli elastomeri termoplastici e le gomme, tradizionali, quelle vulcanizzate. Il penumatico capeggia il predominio della tradizione, ma fantasia e versatilità ormai primeggia anche nella nuova categoria di materiali. Soprattutto per l’aspetto estetico e, ancora una volta, per la riciclabilità.

Vedremo chi resterà “in” o “out” in quel momento.

 

a cura di Enzo Lo Scalzo