L'Industria della Gomma 2009 12

PRODUZIONE MESCOLE GOMMA

Da oltre 30 anni PMG è leader nella produzione di mescole in elastomeri speciali ad elevata tecnologia. In continua evoluzione, offre soluzioni su misura altamente qualificate e specialistiche.

PMG è in costante espansione sul mercato Europeo, in particolare grazie al nuovo sito produttivo in Romania che le permette di essere sempre più vicina alle esigenze dei propri Clienti.

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Neri di carbonio.doc

SOMMARIO | ANNO 53 - 574 • DICEMBRE 2009 • N. 10 Materie prime

Neri di carbonio a basso contenuto di IPA

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5 18

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di Luca Merlo

Evonik Industries (ex Degussa) ha lanciato sul mercato da qualche mese un nuovo nero di carbonio, il Purex® HS 45-RP, un nero di alte prestazioni per articoli tecnici in gomma.

Il prodotto è innovativo, poiché soddisfa i requisiti più stringenti in termini di contenuti di PAH (Idrocarburi Policiclici Aromatici), assieme al primo nato con questo intento, il Durex® 0.

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ELASTICA: SOMMARIO Con il loro basso contenuto di PAH, i neri Durex 0 e Purex 45-RP soddisfano i Requisiti XXI del Bundesinstitut für Risikobewertung (Germania), ed altrettanto quelli L'intervista del mese di Arrêté du 09.11.1994 (Francia), all’avanguardia in termini legislativi per la NERI DI CARBONIO A BASSO protezione della salute dai potenziali effetti nocivi degli idrocarburi aromatici.

C’ERA UNA VOLTA LA GESTIONE CONTENUTO DI IPA Entrambi questi neri di carbonio sono particolarmente raccomandati per uso in

Sono stati recentemente presentati INDUSTRIALE A MEDIO/LUNGO materiali a contatto con generi alimentari, e per tubi e guarnizioni utilizzate per al mercato due nuovi tipi di nero TERMINE l’acqua potabile.

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particolarmente raccomandati per Giampaolo Brembati riassume i uso in materiali a contatto con generi Durex 0 è un nero utilizzato come agente di rinforzo nelle mescole elastomeriche. cambiamenti che sono intervenuti È molto puro e di facile disperdibilità nei polimeri.

Le mescole confezionate con alimentari e per tubi e guarnizioni nel mondo della gomma negli ultimi questo nero presentano una superficie estremamente liscia, permettendo quindi utilizzati per l’acqua potabile trent’anni e sottolinea in particolare una uniforme come alla gestione industriale a colorazione ed alti livelli di lucentezza. È prodotto con processo Lamp Black, che ne garantisce una purezza unica, medio e lungo termine si sia sostituita insieme ad una distribuzione e struttura delle particelle molto stretta. la gestione finanziariaNon a breve ANCORAFDA FERMA ha ancora ricevuto l’approvazione poiché prodotto con un processo

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LA CALZATURA che non è né channel, né furnace.

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ITALIANA

Sono pochi i segnali positivi emersi Purex HS 45-RP, l’ultimo nato dalla ricercaildisalone processo Evonik, è equivalente al a Simac, internazionale UN SISTEMA AL NASTRO Purex HS 45, con il suffisso RP che indica “reduced PAH cioè con livelli di delle macchine e dellecontent”, tecnologie DI PARTENZA PAH ridotti. per l’industria calzaturiera Parte anche in Italia un sistema A causa della bassa area superficiale specifica ed alta struttura, le mescole

nazionale integrato contenenti Purex HS 45-RP presentano buona processabilità, basso rigonfiamento per il monitoraggio, la raccolta, UN IMPIANTO DI DOSAGGIO il trattamento e il reimpiego AUTOMATICO DELLE POLVERI dei pneumatici fuori uso (PFU)

Da una lunga esperienza in vari settori industriali è nata una soluzione specifica per la gestione dei piccoli UN EVENTO DI ALTO LIVELLO ingredienti destinati ad essere TECNICO impiegati nelle mescole di gomma Rubber Expo ’09 di Pittsburgh

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23

2

è servita per fare il punto dell’evoluzione tecnologica e delle tendenze in atto nell’industria della gomma ed ha dato la sensazione che la crisi che abbiamo attraversato sia vicina a un punto di svolta

| L'INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

dicembre

2009 n. 574

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TEST REOMETRICI: ACCURATEZZA E RIPETIBILITÀ

Sono stati messi a punto strumenti specifici per il controllo cinetico delle mescole in fase di reticolazione

Mensile degli elastomeri e degli altri polimeri resilienti con il patrocinio della Federazione Gomma Plastica Assogomma

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L’INDUSTRIA DELLA GOMMA ELASTICA Comitato di redazione: Giuseppe Cantalupo, Emilio De Tuoni, Antonino Di Pasquale, Eugenio Faiella Direttore responsabile Eugenio Faiella

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Redazione, amministrazione, pubblicità GESTO EDITORE srl viale Coni Zugna 71 - 20144 Milano Tel. +39 023451230 - Fax +39 023451231 gomma@gestoeditore.it www.gestoeditore.it

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CALENDARIO

Manifestazioni, congressi, convegni in programma per i prossimi mesi

Diffusione e servizi informatici: gesto@gestoeditore.it Grafica Mariella Salvi - mariella.salvi@gestoeditore.it Direttore marketing Luciano Boldrini - boldrini@gestoeditore.it Pubblicità Gian Franco Donini - donini@gestoeditore.it Traffico pubblicità Silvia Pizzi - silvia@gestoeditore.it Costo di una copia ai soli fini fiscali € 1,00 Arretrati € 5,00 Estero € 8,00 Abbonamento annuo Italia € 90 - Estero € 100 c/c postale 13590203 intestato a GESTO EDITORE srl Spediz. in abb. postale - pubbl. inf. 45% - art. 2, comma 20/b Legge 662/96 - filiale di Milano Registrazione Tribunale di Milano n. 4275 del 1.4.1957 Registro degli operatori di Comunicazione numero 6002 La direzione non assume responsabilità per le opinioni espresse dagli autori degli articoli e dagli estensori dei testi delle inserzioni pubblicitarie.

GLI inserzionisti COPRA LAGORIO & DUFOUR

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GARANZIA DI RISERVATEZZA Il trattamento dei dati personali riguardanti gli abbonati viene svolto nell’ambito della banca dati dell’editore e nel rispetto di quanto stabilito dal D.L.vo 196/2003 sulla tutela dei dati personali. I dati non saranno comunicati o diffusi a terzi se non per le procedure inerenti la spedizione della rivista e gli interessati potranno chiedere in qualsiasi momento la modifica o la cancellazione al direttore responsabile, che è il responsabile del trattamento.

Il responsabile del trattamento dei dati raccolti in banche dati per uso redazionale è il direttore responsabile cui ci si potrà rivolgere per i diritti previsti dal D. L.vo 196/2003.

Stampa: Arti Grafiche S. Pinelli srl Milano

IV COP. I COP. III COP.

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2009 n. 574 | L'INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

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elastica |

dicembre

2009 n. 574

elastica Comitato di redazione: Fausto Casa, Emilio De Tuoni, Giampaolo Giuliani.

SOMMARIO Gli sponsor di Elastica.................................................................................................................. 6 - 7 Abbiamo letto per voi........................................................................................................................8 I fosfolipidi inducono lunghe ramificazioni nella NR ◊ Meccanismo della reticolazione perossidica dell’EPDM ◊ Acrilati mutifunzionali antireversione ◊ Chemicals speciali come antinvecchianti in NR ◊ Cariche funzionali per gomma-terre di Neuburg ◊ Gomme acriliche per alte temperature per rispondenza a Euro 5 ◊ Proprietà dinamiche con una nuova silice precipitata ◊ Valutazione dell’affidabilità di supporti in gomma per sollevatori ◊ Azoto, CO2 e acqua come rigonfianti nell’estrusione della gomma ◊ Un solo strumento per entrambi ◊ Riduzione del tempo di vulcanizzazione nello stampaggio ad iniezione ◊ Mescole per profilati edilizia e per tenute di tubazioni - Parte 2 ◊ Rapporti tra l’abrasione della gomma e la trazione dei pneumatici ◊ Elastomeri AEM migliorati in performance e stampaggio a iniezione

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2009 n. 574e |in sacchi grandi e piccoli.

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dicembre

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2009 n. 574

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dicembre

2009 n. 574 |

elastica

ELASTICA | AbbIAMO LETTO PER vOI

materie prime I FOSFOLIPIDI INDUCONO LUNGHE RAMIFICAZIONI NELLA NR

P. Rojruthai, L. Tarachiwin, J. T. Sakdapipanich, Y. Yanaka - (E-mail: scjtp@mahidol.ac.th); Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/7-8399-2009. Rif. E2717.

P

roteine e lipidi si presume che abbiano importanza nella NR, perché il poliisoprene sintetico con 98% di tenore di -cis, che non contiene tali additivi, non è dotato di tack e green strength, nonché di resistenza alla lacerazione e di carico di rottura come la NR. La catena polimerica della NR contiene gruppi terminali di unità 1,4 in forma trans. In posizione ω le catene polimeriche della NR presentano gruppi funzionali, che con le proteine formano legami di idrogeno: i gruppi funzionali si ritiene che siano formati da monofosfati e da difosfati, che tramite legami di idrogeno sono uniti con i fosfolipidi.

Il branching (ramificazioni nella macromolecola) si ritiene che sia la causa dell’elevato green strength della NR, ove le zone di branching consisterebbero di proteine e di fosfolipidi.

La quantità di lipidi è 1,6% sul lattice: di tale quantità il 14% è costituito da fosfolipidi di tipo lecitina (la maggior parte), cefalina e fosfatidi metallici (fosfatido-colina, fosfatido-dietanolammina, fosfatido-inositolo), acido fosfatidico, difosfatidilglicerolo (detto anche cardiolipina).

I fosfolipidi contenuti nella NR sono stati estratti e analizzati con TLC (Thin Layer Chromatography). La NR, dopo estrazione dei fosfolipidi è stata caratterizzata con spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR).

Lo scopo degli autori è di caratterizzare la tipologia e soprattutto la funzione specifica dei fosfolipidi nella NR, dal momento che questi hanno conclamatamente influenza sul green strength e sulle caratteristiche di viscosità.

Gli autori organizzano quindi un programma di ricerche analitiche sui lattici di NR, su loro prodotti di coagulazione e su loro prodotti di estrazione, mirando, soprattutto sulla base 8

| L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

della costituzione del “branching”, a stabilire composizioni quantitative ed effetti qualitativi, che possono interessare gli aspetti di lavorabilità industriale della NR. La descrizione riportata nell’articolo è strettamente specialistica nel campo della chimica analitica della NR, in quanto è basata sulla indicazione di miscele di solventi impiegate per processi di estrazione e di caratterizzazioni all’infrarosso mediante l’indicazione in cm^-1 di numerosi picchi, specificando la situazione chimico-fisica da cui derivano: es. stretching di O-H, stretching e bending di N-H in gruppi amminici, stretching di gruppi PO2 e stretching di N-CH3 della colina.

Sulla base di ciò, gli autori stabili-

con precisione sulla natura chimica dei componenti citati, ma mostra le possibilità di interpretare da vicino con opportuni metodi analitici la situazione dei tipi di NR, in ordine alle lavorazioni pratiche. Queste ultime infatti sono come è noto quasi sempre aggravate da passaggi di lavorazione, specie di masticazione, spesso incerti e non fondati su indagini teoretiche, che hanno forte incidenza sulle difficoltà e sui costi di produzione di articoli di massa.

(L’articolo è in lingua inglese)

materie prime MECCANISMO DELLA RETICOLAZIONE PEROSSIDICA DELL’EPDM

M. van Duin, R. Peters, R. Orza, V. Chechik - DSM - E-mail: martin.duin-van@dsm.com; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/9-458-2009.

Rif. E2718.

N

scono che, di tutti i fosfolipidi contenuti nella NR o da essa estratti [fosfatidil-colina (PC), fosfatidil-etanolammina (PE), fosfatidil-inositolo (PI), acido fosfatidico (PI), fosfatidil-glicerolo ovvero cardiolipina (CL), dipalmitoilfosfatidil-colina (dPC), fosfatidil-serina PS), sfingomielina (SM), lisofosfolipidi, lecitina, cefalina], soltanto PC e LPC sono molecolarmente associati con la NR, condizionando quindi la situazione di “branching”.

L’articolo proviene dalla Università di Mahidol (Thailandia) ed è abbastanza insolito.

L’articolo è piuttosto pesante da leggere se si desidera documentarsi

dicembre

2009 n. 574

ell’EPDM l’introduzione del 5-vinil-2-norbornene (VNB) come terzo monomero anziché il 5-etilidene-2-norbornene assicura migliore efficienza. Nell’articolo qui recensito viene descritta, anche con figure esplicative, la geometria della polimerizzazione dell’EPDM in presenza di ENB (5-etilidene-2-norbornene) con formazione di ENB-EPDM, e inoltre l’andamento della formazione dell’EPDM in presenza di terzo monomero ENB, seguita da idrogenazione, che porta alla formazione di 2-etilidene norbornene indicato come ENBH. Quest’ultimo presenta una polarità maggiore rispetto a quella dell’ENB-EPDM. Gli autori spiegano nei dettagli gli andamenti a base di reazioni radicaliche che hanno luogo in presenza di perossidi con l’impiego delle combinazioni dei terzi monomeri succitati.

Uno studio dimostrativo sulla concentrazione di prodotto finale raggiunta con derivati contenenti 10% di ENBH, DCPDH, VNBH in n-ottano per reazione con dicumilperossido (DCP), descrive le entità di addizione per innesto di ottano sull’alchene dell’EPDM, mostrando quantitativa-

Abbiamo letto per voi | ELASTICA

mente la resa crescente da ENBH-C8, a DCPD-C8, a VNBH-C8.

L’articolo si svolge con una fitta discussone sui meccanismi di radicalizzazione di terpolimeri EPDM da parte dell’azione del perossido, cercando di interpretare, servendosi di analisi GasMassa (GC-MS Gascromatografia-Spettrometro di massa), di analisi 13CNMR (risonanza magnetica nucleare rispetto al carbonio 13) in quali posizioni della catena etilene-propilene o quanto meno in quali posizioni del terzo monomero già innestato sulla catena etilenpropilenica avvenga l’astrazione di idrogeno e di conseguenza quali siano le posizioni più probabili sulle quali può avvenire la reticolazione. La descrizione, forse anche per la eccessiva fittezza della narrazione, che più che una spiegazione ha l’aspetto di una raccolta di appunti, non permette una lettura agevole.

Fortunatamente verso la fine dell’articolo viene riportata una serie di schemi riassuntivi della formazione di macroradicali, cioé di radicali di catene di EPDM in fase di vulcanizzazione per l’azione del perossido, evidenziando le possibilità di combinazioni dovute a radicalizzazione in posizione allilica sul terzo monomero pendente piuttosto che in posizione alchilica sulla catena etilenpropilenica, con formazione di reticolazioni allil-allil, allil-alchil, alchil-alchil, allil-alchene.

Le radicalizzazioni qui nominate danno luogo rispettivamente a reticolazione tra terzi monomeri innestati su catene polimeriche diverse, a reticolazioni tra terzo monomero innestato su una catena polimerica e una posizione labile sull’altra catena polimerica, a reticolazioni tra una posizione labile su una catena polimerica e una posizione labile sull’altra catena, a reticolazioni tra terzi monomeri pendenti di cui su uno in posizione allilica e sull’altro in posizione alcanica.

Viene puntualizzato che gli atomi di idrogeno del terzo monomero in posizione allilica sono quelli che presentano la maggiore reattività intrinseca e che quindi sono quelli che sostanzialmente muovono il tipo di reticolazione. Viene inoltre puntualizzato che la reticolazione per addizione aumenta all’aumentare della concentrazione del terzo mo-

nomero e che l’azione del terzo monomero è più efficace nel caso del VNB con un grado di conversione del 50%, e di efficacia minore nel caso di ENB e di DCPD con un grado di conversione del 25%.

(L’articolo è in lingua inglese)

materie prime ACRILATI MULTIFUNZIONALI ANTIREvERSIONE

J. M. Monsallier - E-mail: jean.marc. monsallier@sartomereurope.com; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/9-442-2009. Rif. E2719.

L’

articolo si riferisce a uno studio per correggere la reversione in mescole con sistema vulcanizzante a base di Zolfo. La reversione si manifesta inizialmente con la degradazione dei legami di vulcanizzazione polisulfurici a legami mono- e disolfurici, indi procede con una diminuzione della densità di reticolazione con degradazione delle caratteristiche fisiche, soprattutto delle caratteristiche dinamiche e della resistenza alla lacerazione. È stato dimostrato che gli acrilati sono in grado di generare reazioni suppletive, che hanno lo scopo di mantenere il grado di reticolazione e di migliorare le proprietà dell’invecchiato.

dicembre

Come agente antireversione viene proposto il Sartomer SR534, che funziona allo stesso modo degli agenti antireversione immidici come 1,3-bis(citraconimidometil)benzene (CIMB) e N,N’-metafenilendimaleimmide (PDM). Il derivato bismaleimmidico qui citato è nato per dare luogo alla formazione di reazioni di reticolazione compensative. (Vedi anche rif. Elastica E2385 in I. G. 546 del Marzo 2007 recensito da Rubber World 234/5-28 dell’Agosto 2006 e rif. Elastica E 2513 in I. G. 552 dell’Aprile 2008 recensito da Rubber Chemistry and Technology 80/3/436/2007).

Nell’articolo sono riportate ricettazioni di mescole in NR reticolate con sistema CV (= sistema standard a “tutto Zolfo”), con sistema semi EV (semi Efficent Vulcanization), con sistema EV (Efficent Vulcaization), ove vengono sperimentati oltre che gli effetti conferiti dai suddetti sistemi, anche quelli conferiti, nelle varianti semi EV ed EV, dalla presenza addizionale del Sartomer SR534 (2 phr) ovvero dalla presenza addizionale del CIMB (2phr) ovvero dalla presenza addizionale del PDM. Con ordine intelligente sono riportate caratteristiche reometriche, caratteristiche meccaniche, caratteristiche dinamiche (tandelta e G’), nonché caratteristiche di rigonfiamento, con le quali vengono confermati i valori di densità di reticolazione, peraltro già indicati dalle caratteristiche reometriche.

Ai valori di densità di reticolazione viene data molta importanza, perché anche da essi viene dedotto che il Sartomer SR534 mostra di provvedere al mantenimento della densità di reticolazione relativa all’optimum di vulcanizzazione anche dopo un trattamento termico di stravulcanizzazione.

Del Sartomer SR534 non viene fornita la composizione chimica completa, ma viene indicato che esso è un estere acrilico multifunzionale, che non contiene gruppi amminici.

Dai risultati delle prove viene dedotto che il Sartomer SR534 mostra efficienza pari alla efficienza conferita dal CIMB di fronte al fenomeno della reversione causata da temperatura di vulcanizzazione elevata. Entrambi i suddetti prodotti hanno effetto più favorevole

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ELASTICA | Abbiamo letto per voi

di quello conferito dal PDM, ma l’autore fa osservare che il Sartomer SR534 presenta il vantaggio di essere esente da funzionalità amminiche.

L’articolo qui recensito proviene dal Research Center in Europa della Sartomer, produttrice del Sartomer SR534.

I materiali qui indicati come CIMB e PDM sono fabbricati da altri produttori (ad esempio Flexsis).

tre dà luogo a qualche miglioramento di ritenzione di resistenza a lacerazione al calore a lungo termine.

Gli autori ravvisano inoltre anche un comportamento sufficientemente favorevole procurato dal punto di vista isteretico in termini di Heat Build Up. La tendenza favorevole nel comportamento all’invecchiamento procurata dall’1-octadecanolo viene molto enfatizzata dagli autori, anche interpretando dal punto di vista teorico l’azione protettrice dell’1-octadecanolo sulla base di una trasformazione tautomerica chetoenolica instaurantesi durante l’invecchiamento ossidativo.

(L’articolo è in lingua inglese)

materie prime CHEMICALS SPECIALI COME ANTINvECCHIATI IN NR

P. Sachdeva, D. Kastgir, S. Dasgupta, S. Batthacharya, R. Mukhopadhyay e-mail: dkhastgir@yahoo.co.uk; Gummi Fasern Kunststoffe (GAK); 62/8495-2009. Rif. E2720.

L’

articolo è orientato sull’azione di antinvecchianti in messcole di NR per battistrada di pneumatici, ma descrive aspetti che sono comuni anche in articoli tecnici.

Viene considerata l’azione del 1-octadecanolo insieme a quella di antiossidanti e antiozonanti convenzionali in una mescola a base di NR e in una mescola a base di un taglio 90/10 NR/BR. Le reazioni chimiche che portano all’invecchiamento sono quelle del processo di iniziazione R-R — > 2 R’, del processo di propagazione R’ + O2 — > ROO’ nonché ROO’ + RH — > ROOH + R’, del processo di scissione ROOH — > RO + ROO’, del processo di reticolazione 2R’ — > R-R nonché R’ + ROO’ — > ROOR Un antinvecchiante che si oppone alla reazione di iniziazione è ad esempio il tris(nonilfenil)fosfito POOH + AH, che dà luogo a un prodotto non radicalico, quindi non influente sulla propagazione.

Gli antiossidanti, che si basano sulla azione di interruzione della propagazione, sono caratterizzati dalle seguenti reazioni: AH + O2 — > A’ + ‘OOH; POO’ + AH — > POOH + A’; A’ + PH — > AOOH + POO’; POO’ + A’ — > POOA; A’+ A’ — > A-A 10

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materie prime Gli autori riportano che azione antiossidante si può realizzare se il prodotto raffigurato come AH, che in realtà è anche un propagatore della ossidazione, è accompagnato da scarsa rilevanza della reazione A’ + PH — > AOOH + POO’.

Inoltre riportano che i chemicals fenolici ed amminici che si impiegano coerentemente come antinvechianti hanno anche azioni controproducenti, perché danno luogo ad efflorescenze, sono spesso caratterizzati da odori sgradevoli, e, per di più, causano anche scissioni di catena e aumenti di branching. Le ragioni di ciò sarebbero dovute soprattutto al fatto che incrementano scissioni idroperossidiche come POOH + AH — > POO’ + H2O + A’.

Su tale base gli autori sviluppano uno studio su mescole di NR contenenti 3 phr di antiossidanti/antiozonanti e fino a 5 phr di 1-octadecanolo, e uno studio su mescole di NR/BR 90/10 contenenti 3 phr di antiossidanti/antiozonanti e diverse concentrazioni (4,5 phr e 3 phr) di 1-octadecanolo.

Nelle mescole in tutta NR viene fatto rilevare che la presenza addizionale di 3÷5 phr di 1-octaecanolo dà luogo a vistoso miglioramento di resistenza all’abrasione e a qualche miglioramento di resistenza all’invecchiamento al calore. Anche nelle mescole di NR/BR la presenza addizionale di 3÷5 phr di 1-octadecanolo dà luogo a vistoso miglioramento di resistenza all’abrasione; inol-

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2009 n. 574

CARICHE FUNZIONALI PER GOMMA - TERRE DI NEUbURG

J. Göske, W. Kachler, Chr. Seeger, A. Risch - E-mail: juergen.goeske@werkstoffanalytic.de; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/9 430-2009.

Rif. E2721.

N

elle silici di Neuburg, apparentemente ben conosciute, si possono trovare ancora caratteristiche insospettate. Viene riportato un lungo elenco di articoli di gomma, nei quali le silici di Neuburg trovano impiego. Profilati solidi o spugnosi, O-ring, anelli di tenuta, manicotti radiatore, guarnizioni per lavatrici, coperture di cilindri, tubi alta pressione, tubi per carburanti, accessori per cavi elettrici, pavimenti, foglie per impermeabilizzazione di tetti, guarnizioni per finestre, profilati nelle strutture di strade e tunnel, come pure in applicazioni farmaceutiche. Tra i materiali inorganici di carica usati nella gomma appaiono silicati (caolini, talco, mica), carbonati e solfati (carbonato di calcio, dolomite, barite), ossidi e idrossidi (silici, idrati di alluminio e magnesio, ossido di zinco, ossido di calcio).

Le crete silicee di Neuburg appartengono anch’esse alle cariche largamente impiegate, ma essendo combinazioni di sillice (60-80%) e di caolinite hanno un carattere particolare, in quanto si distinguono per gli aspetti positivi di

Abbiamo letto per voi | ELASTICA

processo nell’impiego che hanno in articoli estrusi e in articoli in cui è richiesta bassa deformazione permanente a compressione.

Nell’articolo vengono esposti concetti riguardanti il polimorfismo delle terre silicee di Neuburg riferendosi a caratterizzazioni con metodi chimicofisici optoelettronici, che ne spiegano le differenze rispetto al quarzo. L’articolo qui recensito ha pertanto grande importanza per i chiarimenti che contiene nei riguardi dell’impiego pratico di prodotti industriali Il biossido di silicio (SiO2) è caratterizzato da modifiche polimorfiche in funzione della pressione e della temperatura che hanno subito durante la loro formazione. Viene riportato un diagramma di stato molto dettagliato in un arco di temperature fino a 2000°C. Viene puntualizzato che a pressione ambiente esistono i seguenti tipi di silice: basso quarzo stabile fino a 573°C, alto quarzo stabile da 573°C fino a ca.

870°, e, contigue nell’area della alta silice, tridimite stabile fino a ca.1470°C, e cristobalite indicata come stabile fino a 1700°C. Il passaggio da basso quarzo a alto quarzo, detto enantiotropia, è facilmente reversibile.

Le terre silicee di Neuburg sono costituite da conglomerati di silice corpuscolare e da caolinite lamellare. Nell’articolo qui recensito vengono confrontati il quarzo DQ12 (campione di riferimento), il Sillitin V85 che è una terra silicea di Neuburg costituita da 68÷79% di silice, da 15÷25% di caolinite e da 6÷7% di minerali accessori.

Con spettroscopia IR si mette in evidenza che il Sillitin rispetto al quarzo DQ12 presenta un maggior numero di bande di assorbimento, che vengono riferite a silice amorfa.

Con analisi termogravimetrica TGA viene messo in evidenza che nello spettro del quarzo DQ12 si rileva la presenza di un caratteristico “salto” a 573°C riferito al passaggio da silice quarzosa α a silice quarzosa β, che invece nello spettro del Sillitin V 85 non si rileva.

Con analisi elettronica a scansione SEM (Scanning Electron Microscopy) si rileva che il quarzo DQ12 presenta particelle cristalline con spigoli vivi e con superfici di frattura concoidi che hanno

granulometria compresa tra 100 nm (nanometri) e 1 μm (micrometro); invece con il Sillitin V 85 si rileva una struttura di alluminosilicati lamellari con particelle di lunghezza tra 100 e 400 nm (nanometri). Si rileva inoltre che nel Sillitin V 85 sono presenti particelle di silice quarzosa β con il loro caratteristico aspetto bipiramidale, che però sono cementate entro una compagine amorfa collosa e non vengono liberate.

Sulla base di ciò, il CAS (Chemical Abstract Service) ha modificato la classificazione delle terre silicee di Neuburg da CAS-No.14808-60-7 a CASNo.7631-86-9 con la definizione di “silice amorfa criptocristallina”.

(L’articolo è in lingua inglese)

materie prime GOMME ACRILICHE PER ALTE TEMPERATURE RISPONDENTI A EURO 5

Zeon Europe, Düsseldorf - tel 00490211-52670; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/9-472-2009.

Rif. E2722.

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a Zeon Europe ricorda le proprie gomme acriliche HT- ACM, che costituiscono una serie speciale di gomme acriliche resistenti a temperature più elevate rispetto alla serie AEM (gomme etilenacriliche), che a loro volta resistono a temperature più elevate rispetto alla serie ACM (gomme acriliche standard).

In riferimento alle previste prescrizioni in occasione del prossimo avvento delle regolamentazioni Euro 5 nell’industria automobilistica, la Zeon indica gli elastomeri HT-ACM adatti a seguire la “escalation” in atto da tempo nei riguardi della resistenza al calore degli articoli coinvolti nei

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sistemi di raffreddamento dei motori turbo. La tipica resistenza al calore di tali articoli era inquadrata tra 125°C e 140°C, ma negli standard di Euro 5 sono previsti valori superiori a 150°C. Le gomme etilenacriliche AEM, attualmente impiegate per tali scopi, secondo la Zeon non sono più del tutto realistiche in certe condizioni, perché le gomme AEM, che oggi vengono usate per guarnizioni e condotti o tubi rinforzati, a temperature superiori a 150°C induriscono, divengono fragili e perdono la tenuta.

La ZEON nell’articolo qui recensito enfatizza quindi l’impiego dei propri elastomeri della serie HyTemp/Nipol AR nei sistemi di aspirazione e di raccolta di aria di raffreddamento dei turbo, in quanto tali elastomeri possono funzionare a 175°C, con punte anche fino a 200°C e in contatto non solo con aria, ma anche con olio-motore e con olio per trasmissioni idrauliche. Inoltre mantengono la loro flessibilità fino a -35°C denunciando solo piccole variazioni di durezza e di rigonfiamento.

Con gli elastomeri della serie HT ACM HyTemp/Nipol AR possono essere ottenute mescole estrudibili, stampabili a iniezione e calandrate.

Da qualche tempo la Zeon ha arricchito la serie delle proprie HT-ACM con il termine HyTemp AR212HR speciale per estrusione, consigliato per realizzare tubi per raffreddamento di turbo, tubi per circuiti di oli di raffreddamento per organi di trasmissione idraulica, nonché per rivestimenti di cavi elettrici per l’industria, compresa quella automobilistica.

materie prime PROPRIETÀ DINAMICHE CON UNA NUOvA SILICE PRECIPITATA

L. Guy, S. Daudey, P. Cochet, Y. Bomai - E-mail: Laurent.Guy@eu.rhodia. com; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/7-8-383-2009. Rif. E2723.

L’

articolo proviene dal gruppo Rhodia (Francia), che produce silici precipitate. Gli autori intendono

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ELASTICA | Abbiamo letto per voi

analizzare i motivi per cui la silice precipitata Z Premium 200MP presenta un comportamento diverso di fronte ad altre silici precipitate per quanto riguarda l’aspetto isteretico (tandelta più basso) nelle mescole di S-SBR. Gli autori presentano uno studio dell’azione in mescola di S-SBR delle silici Z1165MP, Z1115MP e Z Premium 200 MP, ove la silice Z Premium MP ha uguale pH rispetto alle due sopranominate, però ha area superficiale molto più alta: BET 220 m^2/g contro 160 m^2/g e rispettivamente 120 m^2/g, CTAB 200 m^2/g contro 157 m^2/g e rispettivamente 115 m^2/g.

Gli autori fanno notare che il valore più alto del diametro medio degli aggregati (80 nanometri) è presentato dalla Z1115MP, ove poi la Z1165MP e la Z Premium MP hanno aggregati di diametro medio circa 50 nm.

La mescola impiegata nello studio descritto nell’articolo è a base di Buna VSL 5025-1 (S-SBR vinilica), è caricata con le silici sopranominate, contiene TESPT [bis-(trietossisililpropil)tetrasulfano], contiene sistema vulcanizzante S/DPG/CBS/TBzTD e prevede molte variant quantitative di composizione, per quanto riguarda la silice, il silano, il DPG, il CBS. Lo studio è impostato con un “experimental design” a due variabili (il CBS e l’area superficiale della silice). I parametri determinati si riferiscono a caratteristiche reologiche, caratteristiche meccaniche, caratteristiche isteretiche, queste ultime soprattutto intese come energia dissipativa, nonché come resistenza al rotolamento, Lo studio poi è impostato anche sulla base di un approccio frattalico, per evidenziare eventuali differenze di forma degli aggregati silicei.

Un importante parametro strutturale considerato dagli autori è la presenza di uno strato vetroso, dovuto ad adsorbimento di elastomero sulla carica, che risulta di entità maggiore sulle superfici esterne rispetto alle zone in profondità.

La presenza di effetto Payne che si riscontra come è noto soprattutto in presenza di cariche rinforzanti, cioè la diminuzione della componente reale del modulo dinamico con sollecitazioni dinamiche a bassa ampiezza applicate di

li autori si propongono di crearsi una metodologia atta a predire l’efficienza operativa nell’impiego di componenti in gomma per elementi

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| L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

seguito a sollecitazioni dinamiche ad alta ampiezza, viene dagli autori interpretata come effetto di diversi eventi possibili. Distruzione-ricostruzione di un reticolo di carica, assorbimento-desorbimento di catene polimeriche all’interfaccia elastomero-carica dovuto a cause termiche, svincolo (disentanglement) dell’elastomero dalle altre maromolecole e dalla carica, e anche rammollimento dinamico (stress softening) causato per effetto termico su uno strato polimerico vetroso.

Una ulteriore importante interpretazione consiste nella deduzione della dipendenza del modulo dinamico dalla temperatura secondo un termine esponenziale correlato con l’energia di attivazione.

In conclusione gli autori ravvisano come la silice Z Premium 200MP spieghi la ragione per la quale possa sussistere elevata area superficiale della silice e tuttavia aggregati di grandi dimensioni facilmente disperdibili.

L’articolo contiene passi molto dotti e contiene anche deduzioni importanti relativamente all’effetto rinforzante delle cariche.

(L’articolo è in lingua inglese)

prodotti e processi vALUTAZIONE DELL’AFFIDAbILITÀ DI SUPPORTI IN GOMMA PER SOLLEvATORI

C. S. Woo, B. I. Choi, H. S. Park, H. S. Kim, H. B. Noh - E-mail: cswoo@ kimm.re.kr; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/7-8-392-2009.

Rif. E2724.

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di sollevamento di cabine, soprattutto nel riguardo del fatto che la gomma, quando viene usata per un lungo periodo, indurisce e perde le sue capacità meccaniche di smorzamento. Sulla base di ciò, gli autori organizzano un programma di prove di invecchiamento su una mescola di gomma naturale di durezza 40 IRHD, perché tale è anche il tipo di materiale di cui sono costituiti gli articoli qui considerati.

Viene quindi impostato uno studio di calcolo ad elementi finiti, basato sull’andamento di valori sperimentali ricavati da misure di “stress-strain” condotte sotto varie condizioni di sollecitazione, nella fattispecie misure di “trazione mono-assiale”, di “trazione equi-biaxiale”, e di trazioni a “puro scorrimento”.

I parametri sunnominati vengono misurati mediante apparati non convenzionali. Le misure di trazione mono- assiale vengono condotte con misure estensiometriche a laser. Viene osservato che le misure con sollecitazione mono-assiale in compressione sono particolarmente critiche da eseguire a causa della inevitabile presenza di attriti sui mezzi di immorsettamento, per cui, secondo un suggerimento citato, in luogo di misure in compressione vengono eseguite misure a trazione “a puro scorrimento” (pure shear test); viene inoltre osservato che, impiegando provini con elevato rapporto di aspetto, si prevengono azioni causate dalla realtà del comportamento degli spigoli dei provini. Le trazioni “a puro scorrimento” vengono eseguite con provini piani di diametro 100 mm immorsettati all’intorno con 16 morsetti distanti 10 mm l’uno dall’altro.

Dei vari tipi dei provini sunnominati e delle loro immorsettature sono riportate nel testo immagini fotografiche.

Mediante analisi con metodo agli elementi finiti sulla base dei risultati delle prove soprariportate viene accertato che le simulazioni eseguite secondo un modello iperelastico sono in accordo anche con i dati sperimentali. Mediante analisi con metodo agli elementi finiti si ricava anche un grafico tridimensionale, che rappresenta la distribuzione degli sforzi risultanti sulla gomma sotto una compressione di 6 kN. Da tale grafico appare che il massimo sforzo si

Abbiamo letto per voi | ELASTICA

realizza in corrispondenza degli spigoli e dei vertici della figura geometrica dell’articolo.

Parallelamente allo studio sopra descritto vengono eseguite anche prove di invecchiamento al calore a 70°C e a 100°C in stufa per la durata di 60 giorni. I dati ricavati, che comprendono anche l’andamento di parametri di rigidità, vengono estrapolati a lungo termine secondo il metodo di Arrhenius e vengono presentati nel testo per interpretare la durata degli articoli in funzione del tempo e della temperatura. Viene ricavato che per i grossi supporti in gomma cui si riferiscono gli autori si può contare su una durata dinamica da 1,2 anni a 6.0 anni, fino ad arrivare a 14,7 anni se il parametro che viene preso in considerazione è soltanto l’aumento di durezza.

(L’articolo è in lingua inglese)

prodotti e processi AZOTO, CO2 E ACQUA COME RIGONFIANTI NELL’ESTRUSIONE DELLA GOMMA

W. Michaeli, K. Westermann, S. Sitz - Aachen - E-mail: sitz@ikv.rwth-aachen.de; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/7-8-372-2009. Rif. E2725.

L’

argomento dell’impiego di rigonfianti allo stato gassoso per ottenere profilati spugnosi è già stato affrontato da due degli autori dell’articolo qui recensito (cfr. Rif. Elastica E2690 in I. G. 571 del Settembre 2009). Essi avevano considerato valido l’impiego dell’azoto, più problematico l’impiego del CO2 e non avevano preso in esame l’impiego dell’acqua.

Nell’articolo qui commentato vengono esposti i risultati ottenuti con una mescola di EPDM Buna EP G 3850 (oppure 6850) con sistema vulcanizzante a base di zolfo, impiegando un estrusore monovite di laboratorio della ditta Brabender GmbH & Co. KG di Duisburg munito di pompa a ingranaggi .

Impiegando come rigonfiante una corrente di azoto, il profilato estru-

so e vulcanizzato in sali fusi (LiNO3/ KNO3) a 200°C presenta densità 0,6 g/ cm^3 con rugosità della superficie da 20 a 60 espressa in μm (micrometri), realizzando sul profilato rispettivamente contenuto di azoto da 0,06 % a 0,12 % in peso.

La struttura della spugnosità viene esaminata valutando l’immagine fotografica della sezione del profilato esprimendola mediante l’impiego di un software proprietario (OZELLA), che in funzione della distribuzione della grandezza delle celle fornisce il diametro medio delle celle stesse e la densità media del profilato.

La struttura della superficie viene espressa in funzione della sua rugosità, ricavata per mezzo di immagini fotografiche realizzate sotto luce trasversale ed espressa in μm (micrometri).

Gli autori riescono pertanto ad esprimere la struttura dei profilati in funzione dei parametri sunnominati.

Con iniezione di azoto appare che la densità del profilato diminuisce all’aumentare della concentrazione percentuale dell’azoto stesso nel profilato, il cui valore si assesta su densità costante 0,6 g/cm^3 per un contenuto percentuale di gas (azoto) >0,06 % in peso. La ruvidità della superficie risulta di 20 μm (micrometri) con 0,04 % di azoto ed aumenta in modo continuo fino ad arrivare a 70 μm con contenuto di azoto 0,12 % in peso. Da immagini fotografiche delle sezioni dei profilati ottenuti con mescola a base di EPDM 6850 appare poi che, all’aumentare della quantità di azoto iniettata nel profilato (da 0,06 % in peso fino a 0,10 % in peso), la densità del profilato aumenta salendo da 596 kg/m^3 a 655 kg/m^3, il diametro delle celle diminuisce da 111 μm a 96 μm, la fittezza delle celle aumenta da 62/mm^3 a 83/mm^3.

L’articolo prosegue descrivendo i risultati ottenuti impiegando CO2 e impiegando acqua. L’andamento dei feno-

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meni di rigonfiamento è dello stesso tipo di quello riscontrato con azoto, ma l’effetto quantitativo risulta differente, sia in termini di densità del profilato (densità tendenzialmente più elevata), sia in termini di fittezza delle celle (molto minore con CO2), sia in termini di diametro delle celle (molto maggiore e irregolare con CO2). Impiegando acqua come agente rigonfiante appare comunque un diametro delle celle tendenzialmente piccolo (85÷81 μm) e uniforme, tuttavia realizzando sul profilato densità tendenzialmente elevata (da 714 kg/m^3 a 812 kg/m^3).

L’articolo è molto interessante, anche perché ufficializza una procedura di laboratorio per caratterizzare le proprietà dei profilati spugnosi.

prodotti e processi UN SOLO STRUMENTO PER ENTRAMbI

Horst Deckmann - (Gabo Qualimeter Testanlagen GmbH) - E-mail: h.deckmann@gabo.com; Kautschuk Gummi Kunststoffe (KGK); 62/9424-2009. Rif. E2726.

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n solo strumento per entrambi significa sostanzialmente “combinazione di due strumenti della Gabo Qualimeter in uno solo”: Gabotack tackiness tester e DMA della serie Flexometer della Gabo Qualimeter. L’accoppiamento di misure di tack, che coinvolge operazioni sul crudo, e misure dinamiche DMA (Dynamic Mechanical Analysis), è certamente insolito, ma la Gabo è già nota per apparecchiature della serie Eplexor in campo dinamico.

Le misure di “tack” coinvolgono un accoppiamento di due superfici elastomeriche crude sotto un certo carico e la misura della forza necessaria per separarle. La misura è molto critica, perché innanzitutto, siccome è fortemente significativa la quantità di gas (aria) occlusa nell’area di contatto, è necessario realizzare un sistema di accoppiamento che escluda appunto tale occlusione.

Inoltre, siccome sono molto significative la temperatura e l’umidità delle superfici di gomma interessate nell’accoppiamen-

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ELASTICA | Abbiamo letto per voi

to, la ruvidità superficiale dei provini, la forza di compressione esercitata, la durata del contatto tra le superfici, nonché il processo di interazione tra le catene polimeriche all’interfaccia hanno forte importanza.

Nell’articolo è riportato che le apparecchiature Gabo per le misure dinamiche sono già equipaggiate con camere condizionate con sufficiente precisione nei riguardi della temperatura e che tutte le altre variabili sopra considerate sono facilmente regolate con un software Gabotack.

Il software per la misura del tack accetta provini quadrati, rettangolari, circolari con spessore da 2 a 30 mm, preferibilmente con spessore da 50 a 60 mm nel caso di provini quadrati o rettangolari e con spessore da 40 a 50 mm per provini cilindrici.

Le misure di tack vengono eseguite durante 3 stadi: inizializzazione con pressione scelta convenientemente dall’operatore, applicazione di carico per una durata scelta, processo di separazione in cui automaticamente vengono indicati la forza di tack e il valore del picco di forza.

La misura del tack è basata sulla misura della altezza di un picco di forza che è determinato da equilibri di adesione/coesione, ove poi la misura dell’area del picco dopo la separazione all’interfaccia è funzione dell’interazione tra le catene macromolecolari.

L’analisi dinamico meccanica DMA è un metodo di misura di risonanza durante una oscillazione forzata, che permette la valorizzazione del modulo dinamico complesso [E*]. della componente elastica E’ del modulo dinamico a compressione, della componente viscosa E” del modulo dinamico a compressione e del tanδ, che interpreta lo smorzamento elastico. L’apparecchiatura permette di eseguire l’analisi sovraimponendo una oscillazione sinusoidale ad una frequenza da 0,0001 Hz a100 Hz, con possibilità di evidenziare tan dal valore 0 (in concordanza di fase)) al valore ∞ (in opposizione di fase).

Nell’articolo sono riportati grafici esplicativi.

(L’articolo è in lingua inglese) 14

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prodotti e processi RIDUZIONE DEL TEMPO DI vULCANIZZAZIONE NELLO STAMPAGGIO A INIEZIONE

Jürgen Sauer - REP Deutschland - (email: jsauer@repgroup.net ); Gummi Fasern Kunststoffe (GAK); 62/7-4392009. Rif. E2727.

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a storia termica di una mescola di gomma in un ciclo di stampaggio a iniezione si realizza in pratica in 5 tempi pressoché obbligati: tempo di riscaldamento iniziale della mescola partendo dalla temperatura ambiente (1), mantenimento della temperatura per un tempo obbligato dalla pratica operativa (2), salita della temperatura con elevato gradiente termico (3), salita della temperatura con moderato gradiente termico e mantenimento di essa a un valore ottimale per un tempo ottimale (4), discesa della temperatura fino a valore ambiente (5).

Lo stadio (1) corrisponde a uno stadio nel quale la mescola subisce un moderato riscaldamento, adatto per eseguire l’estrusione. Lo stadio (2) avviene nella camera di estrusione, ove la temperatura deve essere costante. Lo stadio (3) è uno stadio, in cui ha luogo il riempimento delle cavità dello stampo e in cui la mescola subisce un riscaldamento, sia per sollecitazione a taglio, sia per contatto con le pareti interne dello stampo stesso. Lo stadio (4) è quello in cui avviene la vulcanizzazione. All’inizio di esso la mescola non ha ancora raggiunto la temperatura dello stampo: continua però a riscaldarsi per un tempo correlato con lo spessore del flusso della mescola, finché la vulcanizzazione inizia e si compie. Lo stadio (5) è uno stadio di raffreddamento, che avviene al di fuori dello stampo, ove però il processo di vulcanizzazione continua.

La REP ha introdotto un processo (Thermotrac), nel quale, minimizzando le oscillazioni di temperatura tipiche nei processi di vulcanizzazione, vengono incentivati valori di temperatura più elevati, cui seguono quindi tempi di vulcanizzazione più brevi.

L’autore, sulla base della realtà fisica dei flussi laminari, che si realiz-

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za negli ugelli e nei canali di iniezione, espone le conseguenze dal punto di vista termico entro il flusso di mescola e sottolinea le ragioni comprovate, per le quali la temperatura della massa di materiale durante il processo di stampaggio assume valori molto più elevati sull’esterno del flusso rispetto all’interno. L’incremento di temperatura sull’esterno del flusso raggiunge infatti 8°C negli ugelli e 51°C nei canali di iniezione.

La situazione descritta ha per conseguenza una irregolare distribuzione della temperatura nelle diverse cavità dello stampo, sia in dipendenza della distanza di esse dal canale di flusso principale, sia in dipendenza dell’esi-

stenza di canali di iniezione secondari, che vengono riempiti prevalentemente con lo strato di mescola più calda piuttosto che con lo strato di mescola più fredda.

La soluzione proposta dall’autore, e realizzata dalla REP Deutschland GmbH, si avvale allora di un software proprietario denominato Turbocure, che consta di tre moduli: TempInverter nell’unità di iniezione (brevetto annunciato), FillBalancer e FillBalancer Max all’imbocco dei canali di iniezione (brevetti 6.077.470 & 6.503.438 riferentisi alla ditta Beaumont Technology Inc).

TempInverter trasferisce la mescola dall’esterno all’interno del flusso o

Abbiamo letto per voi | ELASTICA

viceversa, permettendo di aumentare fino di 10°C la temperatura della mescola all’interno del flusso stesso.

I FillBalancer uniformizzano la distribuzione dello strato di flusso più caldo e quella dello strato di flusso più freddo all’imbocco dei canali di iniezione secondari..

Vengono descritti tre esempi di applicazione del Tubocure: lo stampaggio di un silent block a 187°C con applicazione di TempInverter e di FillBalancer realizzando tempo di vulcanizzazione 140 s anziché 285 s, lo stampaggio di una boccola gomma/metallo con applicazione del solo FillBalancer realizzando tempo di vulcanizzazione 300 s anziché 510 s in uno stampo a 16 cavità, e inoltre lo stampaggio di un passa/cavi di EPDM con tempo di vulcanizzazione 60 s anziché 100 s. Nello stampaggio della boccola gomma/metallo vengono segnalati anche vantaggi addizionali: riduzione totale delle operazioni di sbavatura con risparmio di 1350 kg/ anno di mescola, riduzione del tempo di estrazione dallo stampo.

L’articolo è corredato da figure molto valide a colori e risulta di lettura fluida, che permette di apprezzare bene, sia il significato industriale dell’argomento, sia il notevole valore didattico dell’esposizione.

Il lavoro presentato ha costituito una conferenza della DKG Fachtagung del 17.-18. Aprile 2008 a Fulda (Germania).

“branching” e da elevato contenuto di amorfo, che gli autori hanno giudicato particolarmente adatto per realizzare profilati per impiego in edilizia.

Tale tipologia di EPDM viene ascritta al Nordel MG 46140 considerato nella prima parte dell’articolo, ovvero al Nordel MG NDR 46100 considerato nella presente Parte 2.

Viene fatto osservare che l’EPDM di cui qui si tratta, avendo peso molecolare medio elevato, è suscettibile di poter essere esteso con cariche e olio in entità rilevante, anche superiore a 400 phr, senza che si verifichino cadute notevoli di carico di rottura, peraltro in un vasto campo di durezze (da 50 a 80 ShA).

prodotti e processi

Lo studio presentato si basa sull’esame di mescole, che su 128 parti di elastomero (l’elastomero è esteso con olio), contengono da 70 a 220 parti di nero di carbonio N550, da 0 a 135 parti di carbonato di calcio, da 60 a 130 parti di olio paraffinico. Le mescole vengono analizzate dal punto di vista reologico verificando gli effetti ottenuti mediante l’applicazione di un programma statistico JMP (dato per noto) su estrusi preparati in forma di nastro in estrusore Thermo Haake Polylab, con velocità della vite 62 rpm, con temperatura del barrel 100°C e con bocchettone di mm 25 x mm 1, La valutazione viene descritta con grafici di chiara interpretazione, che

MESCOLE PER PROFILATI EDILIZIA E PER TENUTE DI TUbAZIONI - PARTE 2

Tim E. Clayfield. Solomon H.K. Tang, Cyrille Billouard (Dow Chemical); Rubber World; 239/2-34-Novembre 2008. Rif. E2728.

L’

articolo costituisce la continuazione di un lavoro degli stessi autori, la recensione del quale è apparsa in I. G. 567 dell’Aprile 2009 con Rif. E2639. Qui si conferma l’enfatizzazione di un EPDM della DuPont Dow caratterizzato da basso contenuto di etilene, da basso contenuto di

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considerano tre valori di output (mandata) in g/min, le corrispondenti coppie assorbite dall’estrusore (Nm), il die swell notato e anche i costi/dm^3.

I dati sono rappresentati in funzione dell’estensione globale dell’elastomero e in funzione della presenza percentuale di carica minerale (carbonato di calcio fine).

Le caratteristiche sopranominate vengono riferite alle estensioni globali 400÷475 phr da parte di carica + olio, e inoltre alle proporzioni di carica chiara (CaCO3). Le curve ottenute, che esprimono le caratteristiche in funzione dell’estensione e in funzione della proporzione di carica chiara, hanno andamento tra di loro concorde. L’andamento delle curve che esprimono il die swell presenta invece minore evidenza di concordanza.

Risulta però possibile individuare valori intermedi di estensione globale del polimero e di proporzione di carica chiara, che descrivono il comportamento fisico. Viene così chiarito che in mescole di EPDM Nordel MG NDR 46100, alta estensione del polimero con carica + olio (420 phr) e presenza di carica chiara (carbonato di calcio fine) in ragione di 20% in volume sul contenuto globale di carica, permettono di ottenere caratteristiche meccaniche ottimali (carico di rottura), che fanno prevedere possibilità di messa a punto di ricettazioni di EPDM per profilati edilizia, secondo quanto richiesto nella norma DIN 7863.

Nell’articolo sono consigliate due ricettazioni a base di Nordel MG 46100 (130 phr), l’una contenente 180 phr di nero N550 e 130 phr di olio paraffinico, l’altra contenente 130 phr di nero N550 + 50 phr di carica chiara (evidentemente intendendo carbonato di calcio fine) + 130 phr di olio paraffinico: in entrambi i casi il sistema vulcanizzante suggerito è però un sistema perossidico particolarmente “ricco”, costituito da 3 phr di perossido 29-40 + 20 phr di perossido 14-40 + TRIM (trimetilolpropanotrimetacrilato) 5 phr + S 0,1 phr. Secondo gli autori comunque sul costo globale non va considerato solo il costo dei materiali, ma anche, soprattutto, la velocità di estrusione, e, pertanto, la reologia dell’articolo.

2009 n. 574 | L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

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ELASTICA | Abbiamo letto per voi

prodotti e processi RAPPPORTI TRA L’AbRASIONE DELLA GOMMA E LA TRAZIONE DEI PNEUMATICI

K. A. Grosch - (e-mail: Karl-Alfred.

Grosch@t-online.de ); Gummi Fasern Kunststoffe (GAK); 62/7-417-4272009 e Gummi Fasern Kunststoffe (GAK); 62/8-482-2009. Rif. E2729.

I

l comportamento della gomma di fronte all’abrasione differisce da quello dei corpi rigidi, perché nella gomma la resistenza all’abrasione segue un andamento non lineare rispetto al carico imposto e dipende fortemente dalla velocità e dalla temperatura.

Nei corpi rigidi invece l’abrasione ha un decorso lineare e praticamente non dipende dalla velocità di applicazione del carico e dalla temperatura. Ciò è conseguenza del fatto che nella gomma il coefficiente di abrasione, cioè la forza tangenziale che si oppone alla forza di inerzia, è una funzione particolare del carico applicato.

Viene riportato un grafico, nel quale viene mostrata la dipendenza del coefficiente di abrasione dal logaritmo della velocità, mostrando che nell’intervallo di temperatura da 0°C a 100°C il coefficiente di abrasione diminuisce all’aumentare della temperatura, ove però ad ogni temperatura all’aumentare della velocità il coefficiente di abrasione aumenta fino ad un massimo.

Il coefficiente di abrasione dipende poi anche dallo stato fisico della superficie del mezzo abradente, Lo studio riportato, nonostante l’autore lo definisca “ein kurzer Überblick”, occupa due lunghi e circostanziati articoli, di lettura non agevole, che si snodano con l’esposizione e con l’interpretazione di numerosi grafici (36): questi intendono esporre soprattutto il significato e l’andamento del coefficiente di abrasione, anche sulla base del panorama di eventi con diverse mescole elastomeriche (NBR, SBR, NR, BR, IIR).

Vengono descritti esperimenti su diversi substrati: vetro, carburo di silicio, allumina, ghiaccio, consideran-

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| L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

do anche l’effetto della presenza di acqua.

L’articolo può anche essere scorso con interesse sulla base dei grafici, ad esempio interpretando il considerevole aumento di temperatura provocato dal moto tra gomma e acciaio in funzione della velocità, notando la grande riduzione di tale aumento in presenza di acqua all’interfaccia, concomitante con l’aumento della entità di abrasione in funzione della velocità e con la riduzione di tale entità per effetto

ferenti substrati, come cemento grossolano, cemento fine, asfalto, asfalto pulito, nonché in condizioni di aquaplaning.

L’articolo presenta notevole interesse tecnico, suffragato da rilevanti interpretazioni teoriche, e inoltre riveste anche notevole interesse pratico per i riferimenti tra prove di simulazione e comportamenti reali La pubblicazione originaria proviene dalla American Chemical Society - Rubber Division.

L’autore, Dr. Karl Alfred Grosch di Roentgen Rott (Germania), lascia un indirizzo e-mail: Karl-Alfred.

Grosch@t-online.de

materie prime

di scivolamento su superficie bagnata.

Inoltre presenta interesse la descrizione della sostanziale differenza di coefficiente di abrasione tra superfici di composizione elastomerica (NR, SBR, BR) su superfici di ghiaccio a temperature decrescenti.

L’autore espone i risultati delle sue ricerche riferendosi a interpretazioni secondo il modello denominato “brush model”, cioè secondo un modello matematico nel quale una ruota è concepita come “insieme” di numerosi filamenti singoli, che possono essere deformati indipendentemente gli uni dagli altri. Viene postulato che al di fuori della zona di contatto pneumatico/terreno non ha luogo alcuna deformazione, mentre all’interno della zona di contatto la deformazione cresce con andamento secondo un decorso lineare, finché l’effetto delle forze di deformazione corrisponde a quello del prodotto del coefficiente di abrasione per la pressione locale.

In tal modo lungo la zona di contatto l’andamento della pressione ha un decorso ellittico, caratterizzato da un ritorno in una posizione neutra al termine di tale decorso.

In tal modo l’autore riesce ad interpretare l’influenza di forze laterali, di componenti di frenata, di scivolamenti sul terreno, di riferimenti a dif-

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ELASTOMERI AEM MIGLIORATI IN PERFORMANCE E STAMPAGGIO A INIEZIONE

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ouglas King, Klaus Kammerer, Laurent Lefebvre – DuPont Performance Elastomers – E-mail: www. dupontelastomers.com/Products/Vamac/ ; Rubber Worl; 239/3--26-Dicembre 2008. Rif. E2730.

L’elastomero etilene-acrilico AEM (Vamac DuPont) è entrato sempre più in diverse applicazioni nell’industria automobilistica ove sono richieste doti di oleo-termoresistenza e di smorzamento. Nel corso degli ultimi anni il Vamac G, tipo standard, è stato affiancato dai Vamac DP, HVG, GXF, DHC, ove il Vamac GXF ha assunto sempre più importanza rispetto al Vamac G per il livello significativamente elevato di processabilità, di caratteristiche e di apprezzamento da parte dei clienti.

Nel presente articolo viene enfatizzato il Vamac VMX 3040, per le sue doti di stampabilità a iniezione e di trafilabilità, nonché per le sue doti di elevato green strength.

Viene esposto uno studio nel quale in alternativa al sistema vulcanizzante tradizionale Diak1/DOTG 1,5/4 phr, viene introdotto il sistema vulcanizzante Diak1/Vulcofac ACT 55 1,5/2

Abbiamo letto per voi | ELASTICA

phr. Anche il Vulcofac ACT 55 è costituito da DOTG (Di-ortotolilguanidina), ma è esente da ortotoluidina, oggi criticata dal punto di vista ambientale.

L’impiego di Vulcofac ACT 55 comporta già alcune differenze rispetto a quelle che si ottengono con DOTG, come peggioramento di allungamento a rottura, di resistenza a lacerazione e di compression set: l’impiego di Vamac VMX 3040 elimina tali peggioramenti e comporta poi altre differenze. Viene notata viscosità Mooney più elevata, coppia reometrica più elevata, optimum di vulcanizzazione (t90) più lungo. Per contro vengono apprezzati innegabili miglioramenti dovuti alle caratteristiche intrinseche dell’elastomero.

Considerando confronti di viscosità nell’arco di differenti sforzi di taglio con reometro capillare si evidenzia che il Vamac VMX 3040, sollecitato a sforzi di taglio bassi dell’ordine di quelli che corrispondono alla condizioni di misura nel viscosimetro Mooney (< 500 s^-1), appare che il Vamac VMX 3040 provoca viscosità sfavorevolmente più alta del Vamac G: eseguendo invece misure di viscosità con sollecitazione ad elevato sforzo di taglio (es. 1000 s^-1) come quelli che

si verificano nei processi di stampaggio a iniezione, appare che il Vamac VMX 3040 comporta viscosità favorevolmente più bassa di quella del Vamac G. Per evidenziare le differenze di stampabilità del Vamac VMX 3040 gli autori descrivono un test inequivocabile, tipicamente in uso presso DuPont, che consiste nello stampaggio di gruppi di 60 O-ring in uno stampo a compressione, senza impiegare antiadesivi, partendo con stampo pulito.

L’operazione viene ripetuta più volte eseguendo l’estrazione dei vulcanizzati alla fine di ogni stampata per mezzo di un getto di aria, annotando di volta in volta il numero di O-ring non distaccatisi dalla superficie per l’azione meccanica del getto di aria. Tale numero, riportato in funzione del numero di stampate, viene considerato un indice di “mold fouling”, perché evidenzia sequenze di valori che denotano maggiore o minore tendenza ad appiccicosità alla fine della vulcanizzazione e pertanto maggiore o minore probabilità di difettosità sulla superfice degli O-ring.

I risultati positivi ottenuti con mescole a base di Vamac VMX 3040 concordano con i minori valori di BIT (Black Incorporation Time) rispetto a quelli ottenuti con mescole a base di Vamac G ed esprimono la migliore lavorabilità del Vamac VMX 3040 stesso. Inoltre concordano con i minori valori della componente viscosa G” del modulo dinamico a torsione presentati dalle mescole a base di Vamac VMX 3040 rispetto a quelle di Vamac G, riscontrati sollecitazioni cicliche con strain a 250% eseguite con RPA: tali valori infatti denotano minore probabilità di problemi di resistenza a lacerazione a caldo.

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Numero di riferimento e titolo.........................................................................................................................

Segnalati nella sezione “abbiamo letto per voi” apparsa nel numero......................................................... di “L’industria della Gomma /Elastica”.

Nome e Cognome............................................................................................................................................

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L'intervista del mese

C’era una volta la gestione industriale a medio/lungo termine Giampaolo Brembati, responsabile vendite del Reparto Gomma della Eigenmann & Veronelli, ha in vista la chiusura, tra qualche mese, di una lunga carriera che si è svolta tutta nell’ambito dell’industria della gomma. Chi lo conosce (e i nostri lettori in primo luogo) apprezza la sua chiarezza di giudizio e la sua franchezza di opinioni. Abbiamo così colto l’occasione per riflettere insieme su quanto accaduto negli ultimi decenni, per cercare di capire che cosa è cambiato in meglio e che cosa in peggio, per azzardare qualche previsione sul prossimo futuro.

Caro Brembati, lei è in procinto di ritirarsi a vita privata (si dice così) dopo 35 anni di attività. Che cosa è cambiato in questo lungo periodo nel mondo della gomma? E per mondo della gomma intendiamo sia quello dei produttori di manufatti che quello dei fornitori di materie prime. Sappiamo che ci vorrebbe ben altro spazio per parlarne compiutamente, ma le chiediamo uno sforzo di sintesi.

Eh sì, è arrivato anche per me il momento di ritirarmi – cosa che avverrà nel corso del 2010 – dopo, come si dice, una lunga e onorata carriera.

Iniziata quando correva l’anno 1975 in quel di Pedrengo, in una piccola e dinamica società chiamata Bozzetto Industrie Chimiche, non Comiche come scrisse una volta un cliente sull’indirizzo dell’ordine,

spinto forse da un lapsus freudiano.

Comico oggi ripensare a quei tempi ancora pionieristici del mondo della gomma, con stampatori che producevano in vecchi pollai o cascine di campagna, con sacchi di guarnizioni che giravano di casa in casa per essere sbavate da nuclei familiari in loco.

Oggi non si muove foglia che qualità non voglia e anche solo spostare un prodotto all’interno di un’azienda può richiedere giorni, grazie all’ingessatura rigida di sistemi computerizzati che controllano ogni momento della vita aziendale (non proprio tutti per fortuna, un po’ d’intimità è rimasta).

Si sente di dare un giudizio di merito? Era meglio prima o è meglio adesso?

Troppo spazio ci vorrebbe per

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2009 n. 574

mettere a confronto due mondi lontani più di 30 anni ma, schematizzando, tradizione nella scelta dei prodotti acquistati contro innovazione a volte improvvisata, tecnici preparati e ricerca contro informazioni da internet o fornitori e ricerca in coma, gestione industriale a medio e lungo termine contro gestione finanziaria a breve, andamento costante del mercato contro incertezza di tendenza anche solo per il mese successivo, programmazione contro vita alla giornata, fornitori europei e americani contro fonti esotiche da ogni dove etc etc.

Il microcosmo della gomma rispecchia del resto la società odierna, in continua evoluzione e sempre di corsa; quello che un tempo richiedeva anni oggi si realizza in pochi mesi e la tranquillità lavorativa di allora è ormai rimpiazzata dall’ansiosa ricerca di risultati, che spesso si raggiungono con una serie di vittorie di Pirro (concedetemi il richiamo a una memoria scolastica ormai preistorica, che forse un giovane considererebbe un richiamo calcistico, sigh!).

Per fortuna oggi in tutte le aziende si parla e si comunica molto di più, i meeting si sprecano, le parole e i commenti scorrono a fiumi: spesso non c’è chi alla fine prende una decisione ma pazienza, cosa si può pretendere da manager che fanno dei programmi

L'intervista del mese

computer, delle statistiche e dei resoconti numerici il loro vangelo?

Questo è il miglior mondo possibile, lo diceva già il Candido di Voltaire, per cui facciamo di necessità virtù e tirem innanz, come dicono a Milano.

Venendo all’attualità, la ripresa è davvero cominciata? La curva della crisi che viviamo è a V o a U, o non sarà per caso, per continuare il giochino, una crisi a L? Ripresa sì ripresa no, difficile esprimere un giudizio positivo quando, girando per clienti, quasi in ogni

gnerebbe fare per garantirlo?

Credo fermamente che l’industria manifatturiera abbia ancora un avvenire in Italia e in Europa, posto che i consumatori non si sentano presi in giro da marchi domestici famosi, che spacciano per made in Italy un articolo, prodotto altrove, solo perché in Italia ci si mette un’etichetta o si cuce un bottone o quant’altro.

Certo anche la gente comune dovrebbe capire, come dicevano i nostri vecchi - e quasi quasi mi ci metto anch’io - , che chi più spende meno spende.

Giampaolo Brembati

settore del mercato si trovano aziende in cassa integrazione e in crisi di liquidità con conseguente difficoltà di pagamento dei fornitori.

La strada sembra essere ancora in salita, meno ripida di un anno fa ma non certo in piano.

Giusto per riprendere i suggerimenti di forma della crisi, a V o U o L, opterei piuttosto per una miscela delle tre opportunamente riadattata a una curva tipo S e Z sdraiate.

Più in generale, l’industria manifatturiera ha ancora un avvenire in Italia, e in Europa, e che cosa biso-

Garantire un manufatto come si fa? istituiamo una casistica DOC o DOP anche per l’abbigliamento o per un O-ring o per un tubo?

Speruma (voce dialettale pavese) che l’avvenire esista, magari un po’ giallo ma che esista.

Del resto, se va a pallino l’industria manufatturiera cosa diventeremo? una società del terziario avanzato? tutti badanti, visto che il numero dei pensionati è in aumento? sta a vedere che mi conviene continuare a lavorare!

Proprio in questi giorni da più pardicembre

ti, dalla Marcegaglia a Draghi, si parla di un numero variabile ma comunque imponente di PMI destinate a chiudere i battenti. Che cosa ne pensa?

Certo quanto vanno dicendo personaggi illustri dell’economia e dell’industria non conforta alcuna previsione ottimistica. È vero che, nel momento in cui cesserà la cassa integrazione, gli scenari possibili si ridurranno ad una ripresa in essere o alla messa a punto di ammortizzatori sociali efficaci a contrastare la stretta creditizia delle banche, che nel frattempo potrebbe però allentarsi.

Più vero ancora è che la caratteristica principale della gomma è l’elasticità: aziende in difficoltà ce ne sono oggi tante, ma praticamente nessuna ha chiuso i battenti e forse la capacità di adattamento a momenti negativi come l’attuale farà sì che il tasso di sopravvivenza sia più alto delle stime pessimistiche attuali.

Qualche rimpianto o qualche motivo di compiacimento? È giunto ora il momento di accomiatarmi dai miei affezionati lettori, ringraziandoli per la pazienza dimostrata nel leggere le pinzillacchere da me propinate annualmente su questa rivista, che pure ringrazio per la cordialità dei rapporti intercorsi in tanti anni di collaborazione e per lo spazio messomi a disposizione.

Desidero solo, prima di mettere un punto di chiusura definitivo a quanto sto scrivendo, ricordare chi in questi anni se n’è andato, lasciandomi il rimpianto di non avere camminato un po’ più a lungo con loro sul sentiero della vita.

Mi riferisco in particolare a mio padre, che mi ha iniziato ai misteri esoterici della gomma determinando così il mio destino (almeno fino ad ora), e agli amici Franco, Maurizio e Fabio, che qualcuno riconoscerà anche solo dai nomi.

Grazie e tanti cordiali auguri. 

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Gestione dei PFU

Un sistema al nastro di partenza

Ha riscosso molto interesse il convegno promosso da Ecopneus presso Ecomondo 2009 (a Rimini a fine ottobre), che ha visto, di fronte ad un folto pubblico, la presenza di qualificati relatori: Corrado Scapino, Presidente FISE-UNIRE; Fazilet Cinaralp, Segretario Generale ETRMA (European Tyre & Rubber Manufacturers Association); Ettore Musacchi, Presidente Consorzio ARGO; Roberto Quaranta, Presidente ASSORIGOM; Renzo Servadei, Segretario Generale FEDERPNEUS; Paola Ficco, Responsabile attività normativa Fondazione Sviluppo Sostenibile; Salvatore Di Carlo Responsabile ELV Fiat Group Automobiles.

P

arte anche in Italia un sistema nazionale integrato per il monitoraggio, la raccolta, il trattamento e il reimpiego dei Pneumatici Fuori Uso (PFU). L’annuncio è stato dato a Ecomondo, nel corso del convegno promosso da Ecopneus, società creata dai principali marchi leader del mercato dei pneumatici in Italia, cui hanno partecipato tutti gli attori del settore insieme al Ministero dell’Ambiente.

Il convegno 350.000 tonnellate di pneumatici ogni anno arrivano a fine vita in Italia: solo il 20% diventa materia prima seconda e di un altro quarto si perdono le tracce. È in dirittura d’arrivo il decreto del Ministero dell’Ambiente che darà il via ad un sistema che ne raccoglierà il 100%.

Massimo Lepri, membro della Segreteria Tecnica del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, ha annunciato l’ormai prossima emanazione del decreto, avviato alle fasi conclusive dell’iter formale previsto, che definirà tempi e modalità del sistema nazionale integrato per monitoraggio, raccolta, trattamento e recupero dei PFU, di cui sarà responsabile Ecopneus.

Giovanni Corbetta, Direttore Generale Ecopneus.

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| L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

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Gestione dei PFU

La nuova società Ecopneus s.c.p.a. è la società consortile nata nel 2009 per gestire il rintracciamento, la raccolta, il trattamento e la destinazione finale dei Pneumatici Fuori Uso (PFU) in Italia. La mission della società, infatti, abbraccia tutti gli aspetti gestionali del sistema.

In particolare, Ecopneus deve: • identificare tutti i punti della generazione del rifiuto-pneumatico, con la mappatura completa di tutti i gommisti e delle stazioni di servizio operanti in Italia per monitorare i luoghi in cui i pneumatici vengono identificati come “fuori uso”; • ottimizzare la parte logistica del sistema, nel trasporto dei PFU dai gommisti ai centri di stoccaggio, agli impianti di riciclo; • garantire il processo di recupero per alimentare tutti gli operatori, con un flusso di PFU da recuperare costante e garantito, per poter sostenere un’economia locale che si rifletta positivamente su quella nazionale; • promuovere nuovi impieghi dei PFU, stimolando i ricercatori ed i decisori di ogni livello verso l’ampliamento delle possibilità di riutilizzo dei PFU, sia negli ambiti già conosciuti, sia in applicazioni innovative; • effettuare monitoraggio e rendicontazione, per evitare la dispersione dei PFU in modo illegale, rendendo trasparente ogni passaggio e favorendo una rendicontazione corretta.

Il sistema che sarà attuato è fondato sul principio della “responsabilità del produttore”, secondo il quale le aziende che producono o importano e distribuiscono pneumatici sono responsabili della raccolta e recupero del prodotto a fine vita, un approccio che in Europa ha già portato a risultati importanti di recupero di questo prezioso materiale.

I produttori/importatori saranno dunque tenuti ogni anno a gestire (assicurando raccolta, trasporto, recupero e smaltimento) una quantità di PFU equivalenti a quanto immesso nel mercato del ricambio nell'anno precedente. Entro il 31 dicembre 2010 dovrà essere controllato dal sistema almeno il 35% dei PFU immessi nel mercato; entro il 31 dicembre 2011 dovrà essere raggiunto il target del 100%.

La gestione dei PFU Il sistema sarà finanziato attraverso un contributo ambientale (comma 2, articolo 228 del d.lgs.

152/06) che, come avviene già oggi, sarà pagato al momento dell’acquisto dei nuovi pneumatici; l’importo sarà indicato in modo trasparente e chiaro sulla fattura di acquisto.

Si tratterà di un sistema senza fini di lucro, che punta ad una progressiva ottimizzazione di tutti i costi relativi. Eventuali risorse disponibili saranno destinate ad attività negli anni successivi e, per il 30%, potranno essere utilizzate dal Ministero dell’Ambiente per la bonifica e recupero di siti dove esistono stock storici abbandonati, una realtà presente un po’ in tutta Italia.

Ecopneus Lo stand di Ecopneus a Ecomondo di Rimini.

Nel corso del convegno, Giovanni Corbetta, Direttore Generale Ecopneus, ha illustrato gli obiettivi dicembre

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Gestione dei PFU

prioritari sui quali sarà impegnato il sistema Ecopneus: “Anzitutto combattere l’illegalità, raccogliendo alla fonte, controllando le destinazioni e monitorando ogni passaggio del sistema; quindi incrementare il recupero di materiale, sviluppando nuove applicazioni; complessivamente, dunque, riequilibrare il tutto attivando controlli efficaci”.

L’obiettivo più generale sarà quello di valorizzare un materiale prezioso versatile e dalle eccellenti potenzialità di riutilizzo, quale è il pneumatico fuori uso, oggi ancora largamente disperso nell’ambiente ed esposto al rischio di incendi.

Ad oggi, il sistema è gestito in base ad accordi tra società private, non inseriti né stipulati sulla base di un indirizzo nazionale, ma affidati a contratti individuali. Ciò rende difficile calcolare quanti PFU vengono generati ogni anno in Italia: secondo Ecopneus, sono circa 350.000 tonnellate, un numero stimato tenendo conto di varie fonti legate al settore. Di questo totale, circa la metà è destinato al recupero energetico; circa il 20%, invece, viene recuperato come materia prima seconda impiegata in numerosi utilizzi urbani ed industriali (dato pari alla metà della media europea);

Al tavolo del convegno di Rimini, da sinistra: Angelo Bonsignori (direttore della Federazione Gomma Plastica), Giovanni Corbetta, Massimo Lepri (segreteria tecnica del Ministero dell’Ambiente), Jacopo Gilberto (Il Sole 24 Ore), Fazilet Cineralp, Ettore Musacchi, Roberto Quaranta, Paola Ficco.

la quota restante viene assorbita da traffici e pratiche illegali o comunque incontrollate.

Appare dunque evidente che l’assenza di sistema integrato di gestione a livello nazionale ha generato una situazione caratterizzata da varie criticità.

La prima è il mancato controllo sui flussi di questo materiale a fine vita; in secondo luogo l’ insufficiente

implementazione di utilizzi del PFU; infine assenza di una razionalizzazione tra le varie componenti del sistema (raccolta, trasporto, recupero).

Assicurare la raccolta e invio a recupero del 100% dei PFU in Italia renderà dunque disponibile una materia prima seconda preziosa, permetterà il consolidamento e sviluppo di un intero settore industriale e potrà prevenire gravi rischi ambientali. 

L'INDUSTRIA DELLA GOMMA / ELASTICA Periodico mensile di informazione tecnica ed economica SICUREZZA NEI GIOCATTOLI RIVESTIMENTO DI O-RING MESCOLE URETANICHE

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SETTEMbRE 2009 - NUMERO 7

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2009

- Nu ME RO

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Rubber Expo 09

Un evento di alto livello tecnico di Sergio Pierno

Un paio di mesi fa abbiamo visitato, negli Stati Uniti, la mostra convegno internazionale Rubber Expo ’09 (a Pittsburgh, Pennsylvania, dal 13 al 15 ottobre), manifestazione organizzata a partire dal 1977 dalla Divisione Gomma della American Chemical Society, due istituzioni rispettivamente fondate 100 e 150 anni fa. Ecco le nostre impressioni.

L’avvenieristico David Lawrence Convention Center di Pittsburgh.

P

ittsburgh ha perso le sue possenti acciaierie a ciclo integrale che ne segnavano il profilo (e l’aria stessa…), per trasformarsi oggi in una gradevole e moderna città bagnata da tre fiumi, dotata di nume-

rose università di prima grandezza, che organizza anche importanti riunioni internazionali quali il G 20, convegni e mostre e altro ancora.

Rubber Expo ‘09, manifestazione biennale interamente dedicadicembre

ta alla gomma, ospitata quest’anno nel modernissimo e centrale David Lawrence Convention Center, ha richiamato visitatori principalmente da Stati Uniti, Canada, Messico, Sud America e Cina. Ci si poteva, da un lato, aggiornare sulla produzione mondiale di materie prime ed intermedi, attrezzature e strumentazione per la produzione e finitura di articoli tecnici e pneumatici, automazione, laboratorio d’analisi chimiche, metrologiche e controllo di qualità, riutilizzo degli scarti di gomma vulcanizzata ed anche, su di un diverso versante, prendere contatto con quanto - sempre per il settore gomma - ha elaborato nel mondo la più avanzata ricerca pura ed applicata.

Non affatto secondaria, infatti, l’importanza degli aspetti tecnici e scientifici, ad integrazione della mostra, con alcuni simposi d’apertura e, a seguire, ben dieci sessioni tecniche giornaliere per un totale di 143 memorie presentate da aziende e centri universitari (facenti capo a 43 diversi enti di 18 nazioni) che spaziavano su tutto lo scibile in materia di ricerca e applicazioni industriali nel campo della gomma.

Scorrendo i titoli di questo vasto materiale ci si rende conto che gli specialisti della ACS hanno fatto un

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Rubber Expo 09

A Rubber Expo 09 hanno partecipato oltre duecento aziende e centri di ricerca internazionale.

grande lavoro di selezione qualitativa e metodologica ed infatti buona parte di queste conferenze verranno pubblicate a cura della Società dei Chimici Americani (contattare in proposito Rubber Division Library Services – Chris Laursen, laursen@ uakron.edu).

Sempre sugli aspetti divulgativi e formativi, il sesto colloquio annuale per studenti e la relativa sezione poster trattavano argomenti quali la scienza della stabilizzazione e vulcanizzazione della gomma, le prove materiali, la tecnologia dei pneumatici, il riciclo della gomma.

Non potendo riferire su tutto ci limiteremo ad indicare, a titolo esemplificativo, alcuni dei temi trattati: “additivi a rinforzo delle mescole di gomma”, “preoccupiamoci di non inquinare per un domani migliore”, “gomma naturale e suoi prodotti”, “elastomeri per il settore auto e prodotti stampati”, “miscelazione e processi”, “nuovi sviluppi commerciali”, “meccanismi di rinforzo della gomma”, per un totale

di 62 memorie. Di queste ne abbiamo seguite alcune, rimanendo colpiti dal loro livello qualitativo e dalla buona ed attenta partecipazione di pubblico.

Nei tre giorni i 3200 visitatori censiti (non pochi per il solo settore gomma, che -come si sa- sta tuttora attraversando notevoli difficoltà in quasi tutto il mondo) hanno trovato complessivamente 220 stand di aziende internazionali, centri universitari e di ricerca, editori di libri e riviste tecniche di settore.

Nel complesso, che “tipo di aria” si respirava? A parer nostro, mediando fra diversi atteggiamenti ed opinioni raccolte, c’era a questo Rubber Expo il desiderio abbastanza diffuso di voler superare senza eccessivi piagnistei il presente momento storico (che ha visto cali di attività anche del 30 – 40 % ) ed era abbastanza chiaro che chi aveva deciso di visitare od esporre qui i propri prodotti stava già dando prova di qualche forma di determinazione e fiducia nella ripresa. Fabbricanti

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di presse e di altri manufatti tecnici indicavano per gli ordinativi un timido miglioramento del 4 - 5 % nell’ultimo quadrimestre, rispetto al precedente, ma ovviamente tutto da confermare nei mesi a venire. La ripresa dell’industria automobilistica e delle costruzioni civili venivano indicati come capaci di risollevare le sorti del settore della gomma.

I nostri lettori sono probabilmente interessati anche a qualche commento sulle tendenze in atto.

Ecco una rassegna di ciò che ci ha maggiormente colpito.

• Negli USA il prodotto interno mostra cali del 7% nel primo trimestre 2009 ed un certo recupero con una riduzione ad appena l’1 % nel secondo trimestre. Negli ultimi 14 – 16 mesi, diversi produttori di mescole e di pneumatici hanno rinunciato ad ampliamenti già programmati od iniziati e alcuni stabilimenti sono stati addirittura chiusi o ridimensionati per effetto del calo della domanda.

• Ai fabbricanti europei ed americani di presse, a compressione ed iniezione, si sono aggiunte nuove aziende che fabbricano presse in Estremo Oriente.

• Chi da lunghi anni produce presse di qualità sta utilizzando la propria grande esperienza per percorrere sempre più la strada dell’innovazione e proporre prodotti unici o più avanzati, portatori di be-

Rubber Expo 09

Lo stand della OR.P. Stampi, unica impresa italiana presente alla manifestazione.

nefici economici distintivi durante lo stampaggio; e questo è un modo anche per rispondere alla crescente concorrenza.

• Una simile strada, ci sembra, viene seguita da tempo dagli stampisti più esperti e con maggior tradizione ed esposizione internazionale.

• A causa degli affinamenti tecnici realizzati stampando, i fabbricanti di impianti per la finitura (criogenica, ad esempio) degli articoli tecnici stanno assistendo anno dopo anno alla lenta riduzione della loro attività.

• Il conferimento in speciali discariche degli scarti di gomma vulcanizzata ed i notevoli costi connessi

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stanno attivando sempre più nuovi impieghi che vedono la riduzione in pellets o polveri e proficue utilizzazioni secondarie degli scarti in manti stradali, coperture di tetti, articoli tecnici di semplice impiego.

• Sono state create nuove mescole di gomma e letteralmente nuovi prodotti con l’ausilio delle nanotecnologie. Due esempi per tutti: i pneumatici a bassissimo coefficiente di rotolamento, già in produzione, e le mescole a innesco ritardato di fiamma per cavi elettrici.

• Si sta facendo strada sempre di più la consapevolezza che risparmiare materie prime ed energia elettrica – termica, ridurre sfridi di lavorazio-

ne e processi di finitura, aumentare la produttività senza compromettere la qualità dei pezzi stampati, risulta fondamentale per rilanciare o mantenere sana un’azienda che produce articoli tecnici di qualità, anche se ciò può richiedere costi superiori per l’acquisto di attrezzature industriali e stampi.

• La Akron University e la Lowell Massachussets University erano presenti con propri stand e ricercatori, per promuovere i loro corsi post laurea di specializzazione sui polimeri e magari scambiare informali opinioni su temi di ricerca, di fronte … a qualche cioccolatino.

• Alquanto numerosa in diversi settori era la presenza di aziende cinesi, con propri stand o indirettamente mediante società locali che ne curano l’attività negli USA. Infine osserviamo che presso l’unico stand italiano era possibile incontrare il personale OR.P.Stampi di Viadanica (disponibile a illustrare i propri stampi e sistemi innovativi per risparmiare mescola ed altri ancora per raddoppiare la produttività ) ed anche un tecnico della Battaggion di Bergamo che presentava i loro miscelatori mescola.

Il 13 ottobre, nell’ambito delle sessioni di lavoro i cui temi sono stati riferiti precedentemente, è stata presentata la relazione OR. P. “Mantenere la qualità; ridurre i costi di produzione”. 

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MENSILE DEGLI ELASTOMERI E DEGLI ALTRI POLIMERI RESILIENTI

OTTOBRE 2009 - NUMERO 8

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2009 n. 574 | L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

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Materie prime

Neri di carbonio a basso contenuto di IPA

Neri di carbonio.doc

di Luca Merlo Materie prime

Neri di carbonio a basso contenuto di IPA

di Luca Merlo

Evonik Industries (ex Degussa) ha lanciato sul mercato da qualche mese un nuovo nero di carbonio, il Purex® HS 45-RP, un nero di alte prestazioni per articoli tecnici in gomma.

Il prodotto è innovativo, poiché soddisfa i requisiti più stringenti in termini di contenuti di PAH (Idrocarburi Policiclici Aromatici), assieme al primo nato con questo intento, il Durex® 0.

Evonik Industries (ex Degussa) ha lanciato sul mercato da qualche mese un nuovo nero di carbonio, il Purex® HS 45-RP, un nero di alte prestazioni per articoli tecnici n gomma. È prodotto soddisfa con processo Lamp on il è loroinnovativo, basso contenuto di poiché l prodotto Black, che ne garantisce una purezC PAH, i neri Durex 0 e Purex za unica, insieme 45-RP soddisfano i Requisiti XXI requisiti più stringenti in termini di ad una distribuzione e struttura delle particelle molto del Bundesinstitut für Risikobewercontenuti di PAH (Idrocarburi stretta. Policiclici tung (Germania), ed altrettanto quelNon ha ancora ricevuto l’approli di Arrêté du 09.11.1994 (Francia), Aromatici), assieme al primo nato con vazione FDA poiché prodotto con all’avanguardia in termini legislativi un processo che non è né channel, la protezione della salute dai po- 0. questo per intento, il Durex® tenziali effetti nocivi degli idrocarburi aromatici.

Entrambi questi neri di carbonio sono particolarmente raccomandati per uso in materiali a contatto con generi alimentari, e per tubi e guarnizioni utilizzati per l’acqua potabile.

Durex 0 è un nero utilizzato come agente di rinforzo nelle mescole elastomeriche. È molto puro e di facile disperdibilità nei polimeri. Le mescole confezionate con questo nero presentano una superficie estremamente liscia, permettendo quindi una uniforme colorazione ed una uniforme colorazione.

né furnace.

Purex HS 45-RP, l’ultimo nato dalla ricerca di processo Evonik, è equivalente al Purex HS 45, con il suffisso RP che indica “reduced PAH content”, cioè con livelli di PAH ridotti.

A causa della bassa area superficiale specifica ed alta struttura, le mescole contenenti Purex HS 45RP presentano buona processabilità, basso rigonfiamento al bocchettone in estrusione e superfici estremamente lisce, con alto assorbimento di microonde.

Infine, come tutti i neri della se-

rie Purex, l’HS 45-RP si contraddistingue per il basso contenuto di residuo al setaccio. Può essere considerato un controtipo dell’N550.

Che cosa sono gli IPA o PAH?

Gli idrocarburi policiclici aroCon il loro basso contenuto di PAH, i neri Durex 0 e Purex 45-RP sodd matici, noti anche come IPA o PAH nell'acronimo inglese (PolyRequisiti XXI del Bundesinstitut für Risikobewertung (Germania), ed a cyclic Aromatic Hydrocarbons), sono idrocarburi da duelegislativ o di Arrêté du 09.11.1994 (Francia), all’avanguardia incostituiti termini protezione della salute dai potenziali effetti nocivi degli idrocarburi 27 Entrambi questi neri di carbonio sono particolarmente raccomanda dicembre

2009 n. 574 | L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

eratogeni nell'uomo, per le quali tuttavia le informazioni disponibili enti per procedere a una valutazione soddisfacente; la loro tossicità a struttura dell’IPA. , il benzopirene, Materie primeè noto per essere il primo composto chimico o ad essere stato scoperto (ed è uno dei numerosi cancerogeni del etta). più anelli aromatici, quali quello del benzene, uniti fra loro in un'unica struttura generalmente piana.

Il capostipite della classe chimica è il naftalene.

Sono naturalmente presenti nei combustibili fossili, mentre la loro formazione per cause antropiche avviene invece nel corso di combustioni incomplete di combustibili fossili, legname, grassi, tabacco, benzopirene incenso e prodotti organici in generale, quali i rifiuti urbani. Differenti tipologie di combustioni produco-

ca del Struttura chimica del benzo(a)pirene.

o svariati; vengono utilizzati a fini di ricerca ed alcuni vengono tificialmente. In alcuni casi vengono impiegati per la sintesi di astiche, pesticidi e medicinali.

Principali PAH

Principali PAH.

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dicembre

2009 n. 574

Perché i neri di carbonio contengono i PAH?

Materie prime

no differenti distribuzioni di PAH. Così la combustione del carbone produce una miscela differente di IPA rispetto a quello del motore a benzina o diesel, o ancora di un incendio di foresta.

Sono sostanze da considerare con sospetto per i possibili effetti cancerogeni, mutageni e teratogeni nell'uomo, per le quali tuttavia le informazioni disponibili sono insufficienti per procedere a una valutazione soddisfacente; la loro tossicità dipende dalla struttura dell’IPA. Uno di questi, il benzopirene, è noto per essere il primo composto

Perché i neri di carbonio contengono i PAH? I neri di carbonio possono essere prodotti con differenti metodologie.

Le più note sono: - Processo “Furnace” - Processo “Channel” - Processo “Thermal” - Processo “Lamp Black” Sia che si parta da olio combustibile, sia da gas naturale, la formazione di particelle di nerofumo passa attraverso la pirolisi degli idrocarburi, meccanismo che permette di costruire la struttura grafitica del carbon

fatto che porta alla formazione degli IPA, i quali si adsorbono molto tenacemente sulla superficie delle particelle di nerofumo.

La separazione di questi IPA dal nero di carbonio è molto complicata e difficile, richiedendo estrazioni ripetute con solventi organici.

Solo partendo da un processo di produzione di nerofumo ‘pulito’ si possono ridurre notevolmente la presenza degli IPA, come realizzato da Evonik Industries con il Purex HS 45-RP e soprattutto con il Durex 0, prodotto con processo Lamp Black unico al mondo.

Il meccanismo di formazione del nero di carbonio.

Se la combustione è solo parziale, la condensazione di questi anelli aromatici è chimico carcinogeno ad essere stablack, passando attraverso formaLe regolamentazioni europee limitata ed incompleta, fatto che porta alla laformazione degli IPA, i quali si to scoperto (ed è uno dei numerosi zione di numerosi anelli benzenici. adsorbono molto tenacemente sulla superficie delle particelle di nerofumo. cancerogeni del fumo di sigaretta).

La crescita di questi anelli benzeUna direttiva approvata La separazione di questi IPA dal nero di carbonio è molto complicata e difficile, Gli utilizzi sono svariati; vengonici porta all’aggregazione di diversi dall’Unione Europea che regolamenrichiedendo estrazioni solventi organici. no utilizzati a fini di ricercaripetute ed aldicon essi, fino a generare strutture arota la presenza degli IPA negli artiSolo partendo da un processo di produzione si possono ridurre cuni vengono sintetizzati artificialmatiche complesse. di nerofumo ‘pulito’ coli in gomma è la 2005/69/EC (ora notevolmente la presenza come realizzato EvonikdalIndustries il mente. In alcuni casi vengono im- degliSeIPA, la combustione è solo parzia- daassorbita REACH), econ seguente piegati per la sintesi di coloranti, le, la condensazione di questi anelli aggiornamento EU 1272/2008, che PUREX® HS 45-RP e soprattutto con il DUREX® 0, prodotto con processo Lamp Black plastiche, pesticidi e medicinali. aromatici è limitata ed incompleta, fissano questi limiti: unico al mondo. dicembre

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Regolamentazioni Europee per la presenza di IPA nei prodotti in

Materie prime

Oli di processo per pneumatici

voca dei rischi per la salute dell’uomo, ed altrettanto lavoro per definire studi e metodi di valutazione del livello soglia degli IPA contenuti nei prodotti in gomma.

Gli attuali studi di migrazione condotti su campioni di lastre di gomma tenute per un tempo prestabilito in soluzione acquosa, hanno dato esiti positivi (IPA e benzo(a)pyrene sotto il livello di sensibilità degli strumenti di rilevamento), sebbene una metodologia di test e di valutazione del rischio finale non sia ancora condivisa a livello europeo.

Ad esempio in Germania, il BfR (l’Istituto federale per la valutazione del rischio cui abbiamo già fatto cenno all’inizio) adotta limiti e metodologie di test leggermente differenti dal rispettivo istituto francese per la migrazione degli IPA negli alimenti.

L’FDA, nel capitolo 21 - articolo

IPA (in particolare gli 8 composti aromatici messi sotto osservazione): < 10ppm Benzo(a)pyrene: < 1ppm

Gomme sintetiche, con esclusione dei pneumatici IPA (8 EU) < 200ppm Benzo(a)pyrene: < 20ppm

Altre applicazioni IPA (8 EU + antracene) < 1.000ppm Per quanto concerne invece l’impiego dei neri di carbonio in articoli tecnici per contatto alimentare ed acqua potabile, possiamo parlare di “raccomandazioni” più che di regole condivise, in quanto ogni organismo ed ente nazionale adotta parametri e criteri propri. Molto c’è ancora da fare per arrivare ad una definizione uni-

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Infine il KTW, che rappresenta la Commissione tedesca per l’acqua potabile, richiama per i criteri di purezza dei neri di carbonio il BfR, ponendo insieme dei limiti massimi di utilizzo per tubazioni, guarnizioni e membrane.

Come si evince da questa semplice e breve panoramica, si è ancora lontani dalla definizione univoca di regolamentazioni certe e condivise sulla valutazione dei rischi degli IPA nell’uomo; rimane comunque positivo il fatto che sempre maggiore attenzione viene dedicata allo studio del loro comportamento, in un’ottica di prevenzione dei potenziali effetti nocivi. 

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dicembre

2009 n. 574

Simac 2009

Ancora ferma la calzatura italiana di Giuseppe Cantalupo

Se è vero, come dicono alcuni, che c’è la ripresa, di sicuro questa non si vede ancora nel settore della calzatura. È la conclusione alla quale si arriva visitando l’edizione 2009 del Simac, il Salone Internazionale delle Macchine e delle Tecnologie per le Industrie Calzaturiera e Pellettiera svoltosi a Bologna dal 13 al 15 dello scorso mese di ottobre.

Qualche segnale positivo, però, sul fronte delle novità lo si è visto.

C’

è chi dice che la crisi ha rallentato la discesa e chi, invece, che è finita. E c’è solo da aspettare la ripresa. Ci sono anche quelli che affermano che l’economia mostra segni concreti almeno di risalita incipiente, se non proprio di ripresa già in atto. Una cosa è certa: al Simac di quest’anno non è questa l’impressione che si ricava per il settore della calzatura.

Il Salone ha aperto i battenti su uno scenario che, nel suo contorno medio, appare ancora alla ricerca di una via di uscita dalle difficoltà economiche che lo attanagliano. La calzatura italiana - si coglie dall’aria che vi si respira – è ancora ferma sotto il tunnel. E la strada per raggiungere l’uscita sembra ancora lunga.

Rispetto alla passata edizione, meno padiglioni, più ridotta la superficie espositiva, molte le assenze. Alcune sono dovute all’uscita dal mercato di aziende per la cui

sopravvivenza è stato fatale l’urto delle difficoltà economiche indotte dalla crisi internazionale. Altre sono dovute al fatto che i contraccolpi della crisi hanno imposto come primaria la necessità di non perdere d’occhio il bilancio aziendale. Di qui la decisione di molti operatori del settore di non partecipare a una manifestazione che, nel panorama fieristico internazionale, occupa pur sempre una posizione di rilievo come occasione importante di incontri tra i costruttori di macchine per calzature e i loro clienti.

Incontri che spesso producono risultati positivi. Dal punto di vista delle opportunità, più di un espositore ha manifestato una certa soddisfazione per come andavano le cose e un certo ottimismo sui possibili sviluppi commerciali dei contatti avuti con alcuni visitatori.

Il visitatore, cioè, è apparso più interessato e più deciso che in passato a risolvere i suoi problemi. dicembre

Sembra, ancora una volta, che la crisi lo renda più concreto e lo stimoli a non farsi trovare impreparato dal risveglio del mercato, quando il cattivo tempo sarà passato.

Il calo del mercato Come era ovvio aspettarsi a causa del protrarsi della sfavorevole congiuntura internazionale, i dati del primo semestre 2009 hanno seguito la scia dell’andamento insoddisfacente col quale si era chiuso il 2008.

La produzione ha subito una contrazione del 12,1% rispetto al periodo gennaio-giugno dell’anno scorso, conseguenza soprattutto del pesante calo delle vendite all’estero.

Nei primi cinque mesi di quest’anno, infatti, l’export è calato del 16,0% in volume e del 14,6% in valore.

Meno penalizzante, invece, la situazione relativa al mercato interno, dove gli acquisti di calzature nel primo semestre dell’anno sono diminuiti solo dello 0,4% in quantità e dell’1,1% in spesa.

Sul fronte delle importazioni, nel periodo gennaio-maggio del 2009 è stato registrata una marcata riduzione in quantità (-15,5%) accompagnata, però, da un aumento in valo-

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Simac 2009

re del 5,5%, dovuto essenzialmente a un sensibile aumento del prezzo medio unitario (+24,9%).

Purtroppo, la grande incertezza che caratterizza lo scenario economico mondiale non poteva non avere riflessi negativi sul piano occupazionale e sulla struttura imprenditoriale. Secondo l’ANCI, l’Associazione Nazionale Calzaturifici Italiani, nei primi sei mesi di quest’anno il settore ha registrato la perdita di 1.839 posti di lavoro (-2,1%) e la chiusura di 143 aziende (-2,3%). Bilancio netto a giugno 2009: il numero degli addetti è sceso a 84.079 e quello delle aziende a 6.120.

Quali le aspettative per il resto dell’anno? I dati del primo semestre presentano una situazione certamente non esaltante, e serpeggia la preoccupazione che la ripresa sarà lenta. Da un’indagine condotta dall’ufficio studi dell’ANCI risulta che per il 50% degli intervistati il secondo semestre 2009 sarà caratterizzato da una sostanziale stabilità dell’evoluzione congiunturale, mentre per un buon 40% ci sarà, invece, un ulteriore peggioramento della situazione sia sul mercato estero che su quello interno.

Riflesso dei tempi Un salone - dicevamo - nel quale sono palpabili i segni lasciati dalla crisi economica esplosa a livello mondiale nell’agosto del 2008, col conseguente calo della domanda di calzature e tutto quello che ne è derivato.

Una situazione della quale il Sicam è stato un puntuale riflesso, come rivela il confronto di questa edizione con quella dell’anno scorso (a sua volta già in calo rispetto a quella del 2007).

Anche quest’anno, come nel 2008, la durata della manifestazione è stata di tre giorni (fino al 2007 i 32

| L’INDUSTRIA DELLA GOMMA | ELASTICA |

giorni erano stati quattro) e la rassegna si è svolta in contemporanea col Tanning Tech, il Salone Internazionale delle Macchine e delle Tecnologie per l’Industria Conciaria.

Ma è soprattutto sul fronte della superficie impegnata che il confronto è stridente.

Simac 2008: i padiglioni sono cinque, tre del Simac e due del Tanning Tech, e la superficie netta totale è di 19.000 metri quadrati, occupati da 368 espositori in rappresentanza di 22 paesi.

Simac 2009: i padiglioni sono quattro, due per fiera, e la superficie totale impegnata da 260 espositori provenienti da 19 paesi è di 9.700 metri quadrati, di cui 7.455 impegnati dal Simac e 2.245 dal Tanning Tech. In percentuale, tralasciando la riduzione del numero dei padiglioni: superficie occupata –48,9%, espositori –29,3%, paesi rappresentati –13,6%.

Troppo marcate le differenze per non pensare che a determinarne le dimensioni abbia contribuito in maniera decisiva la profonda depressione della domanda internazionale conseguente alla crisi.

Pur nella difficoltà del momento attuale, però, qualcosa di interessante il salone l’ha messa in mostra.

Segno confortante dell’impegno col quale i produttori di materie prime e di macchine fanno ricerca anche o soprattutto in periodo di crisi,

quando il ciclo produttivo conosce un calo, per presentare alla clientela prodotti migliori e soluzioni tecnologiche più avanzate, che meglio soddisfino particolari esigenze del mercato. Specie per quanto riguarda la riduzione dei costi attraverso il risparmio energetico, l’aumento della produttività e l’aumento dell’automazione.

Vediamo alcuni casi. Pochi, ma significativi.

Materie prime Interessante un nuovo poliuretano polietere messo a punto da Elastogran che migliora le più importanti caratteristiche della suola, tra le quali la scivolosità sul bagnato. È l’Elastopan Grip Tec, presentato al Simac per la prima volta in una manifestazione ufficiale da Elastogran Italia, di Villanova d’Asti. E il manufatto della cui composizione fa parte è un prototipo di calzatura che polarizza l’attenzione del visitatore in uno stand accattivante e accogliente. Il design, originale, è lo stesso di quello del modello esposto l’anno scorso, che si chiamava “pure 1.0”. Il nome, invece, è diverso: “pure 1.1”, coerentemente con lo slogan “L’innovazione va avanti” al quale la società del Gruppo Basf impronta la sua attività di ricerca.

Più di una decina di elastomeri poliuretanici diversi lavorano

Il modello di calzatura di Elastogran fabbricato con l’impiego del nuovo PU Elastopan Grip Tec.

dicembre

2009 n. 574

Simac 2009

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L’Elastopan Grip Tec è stato studiato e realizzato da Elastogran principalmente per aumentare il grip del tacco sul bagnato. Ma anche altre importanti proprietà della suola, come la flessibilità e la resistenza alla piegatura, traggono notevoli vantaggi da questo nuovo poliuretano. Tutti miglioramenti ottenuti con l’impiego di nanoparticelle: un’applicazione tecnologica di alto livello innovativo nel campo dei poliuretani per calzature.

Nel segno della continuità del successo i prodotti di Huntsman Polyurethanes, che ribadisce il suo impegno nella ricerca tecnologica e nello sviluppo di poliuretani a base poliestere e polietere ad alte prestazioni per calzature leggere e confortevoli e, al tempo stesso, resistenti e durature. È questa spinta all’innovazione che ha portato al lancio della serie SmartLite e della gamma Avalon, ben note nel settore della calzatura.

SmartLite è un poliuretano termoplastico particolarmente indicato per le calzature casual e eleganti di alta qualità. Le suole in questo materiale, infatti, offrono un elevato comfort grazie alla loro morbidezza e leggerezza (arrivano a essere anche del 50% più leggere di quelle in gomma), hanno una lunga durata e sono dotate anche di eccezionali proprietà antisdrucciolo. Ma SmartLite trova valida applicazione anche nelle calzature sportive, per il tempo libero e, opportunamente

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PVC

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TR espanso peso della scuola alto

basso

Il rapporto peso suola/prestazioni a confronto tra SmartLite di Huntsman Polyurethanes e altri prodotti.

modificato per acquisire proprietà antistatiche, in quelle di sicurezza. Si combina bene con molti altri materiali per suole come il TPU compatto, per esempio, e inoltre, essendo termoplastico, i suoi sfridi e scarti di produzione possono essere totalmente riciclati nel processo produttivo.

Gli Avalon sono anch’essi poliuretani termoplastici, disponibili in un ampio intervallo di durezze, da 55 Shore A per suole da montare a 65 Shore D per sottotacchi e stabilizzatori per suole sportive.

La gamma è molto ampia. Si va dagli Avalon Soft, materiali morbidi, resistenti e stampabili a iniezione per suole monodensità o utilizzabili in combinazione con intersuole espanse, agli Avalon Perform per alte prestazioni, che per le loro eccezionali proprietà di resistenza all’abrasione e flessibilità a bassa temperatura trovano largo impiego nelle suole per scarpe da calcio, scafi per pattini e suole compatte; dagli Avalon Crystal, caratterizzati dicembre

da un’alta trasparenza fino a 6 mm di spessore e impiegati nella produzione di suole per scarpe sportive e casual e anche di logo, agli Avalon Reflex, dotati di rigidità elevata (la loro durezza varia da 37 a 60 Shore D) che li rende idonei alla realizzazione di parti di spessore ridotto nell’industria dello sport.

Ma, naturalmente, la lista comprende ancora numerosi altri sistemi poliuretanici che Huntsman mette a disposizione della clientela: polimeri iniettabili in stampi chiusi o che si possono colare in stampi aperti, capaci tutti di prestazioni superiori in qualunque tipo di calzature.

Particolarmente interessante la nuova tecnologia Avalon Duo, che consente di combinare, con una sola operazione, la resistenza all’abrasione della suola esterna in Avalon TPU con la leggerezza e il comfort di una intersuola in poliuretano bicomponente: sulla suola esterna appena stampata viene iniettato o colato il PU bicomponente liquido

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Simac 2009

per lo stampaggio dell’intersuola.

Dopodiché il ciclo produttivo può continuare o con lo stampaggio della tomaia direttamente sulla suola, arrivando, così, alla scarpa completa, o con la produzione soltanto delle suole, da montare in lavorazioni successive.

Macchine Anche sul fronte delle macchine il salone di Bologna ha presentato alcune novità interessanti. E questo è molto importante. Perché dimostra che nonostante la crisi, anzi a dispetto della crisi, la ricerca tecnologica va avanti e produce risultati utili all’industria della calzatura in termini di risparmio energetico, che significa anche rispetto dell’ambiente, e di riduzione dei costi di produzione mediante nuovi automatismi che affidano alla macchina operazioni difficili e rischiose da effettuare a mano. Il che significa anche manufatti di migliore qualità.

Desma Schuhmaschinen, il leader mondiale nella produzione di macchine per l’industria calzaturiera che è diventato ormai una presenza istituzionale al Simac, ha presentato un robot laser per la cardatura della tomaia. È la dimostrazione concreta dell’utilizzo di una tecnologia già nota in una nuova applicazione che porta a un prodotto di qualità superiore e, soprattutto, esegue operazioni che sarebbero notevolmente

La cabina laser di Desma Schuhmaschinen utilizzata per la cardatura della tomaia.

Scarpa cardata con la tecnologia laser di Desma Schuhmaschinen.

difficoltose, se non impossibili, da fare per via meccanica.

Gli impianti laser, come si sa, sono già da tempo impiegati in vari settori in una serie di interventi, come incisioni, tagli, perforazioni e tanti altri ancora, su materiali vari. Nella stessa industria calzaturiera, per esempio, questa tecnologia è correntemente utilizzata per il taglio dei materiali per la tomaia.

Recentemente, Desma ne ha sviluppato un’applicazione innovativa, adattandola a speciali esigenze della lavorazione della calzatura. In special modo, alla cardatura di tomaie particolarmente difficili. In questi casi, infatti, è praticamente impossibile effettuare l’operazione meccanicamente e, di conseguenza, è preclusa ogni possibilità dell’iniezione diretta della suola. La scarpa presentata in figura è un tipico esempio di calzatura la cui tomaia, per la complessità del suo disegno, può essere cardata solo con il laser.

Perché solo questa tecnologia riesce a garantire, in casi come questo, un perfetto ancoraggio della suola alla tomaia nel processo dell’iniezione.

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dicembre

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Ma ancora altri e sostanziali sono i vantaggi derivanti da questa tecnologia, oltre al migliore aggraffaggio della suola. I principali: possibilità di nuove geometrie, anche complicate, e nuovi design nella progettazione delle tomaie; maggiore precisione della cardatura; le cuciture non vengono rovinate, perché il processo non le tocca; utilizzo di nuovi materiali per le tomaie. E poi sono anche più bassi i costi di preparazione delle tomaie stesse.

Anche Sagitta, la società di Vigevano (Pavia) che da oltre sessant’anni produce macchine di tutti i tipi per la lavorazione della calzatura e per pelletteria, dalle spaccapelle alle levaforme, dalle termoripiegatrici alle occhiellatrici, dalle perforatrici della tomaia contemporaneamente su entrambi i lati, alle cucitrici e altre ancora, è da diversi anni una presenza costante al Simac. E quest’anno ha partecipato al salone con uno stand notevole, dove ha presentato interessanti novità.

La principale è la macchina automatica MB1-CN per decorazioni con borchiette, capace di eseguire

Simac 2009

La macchina TTR 09 Joystick di Sagitta per l'applicazione di colla a base acqua.

applicazioni senza limiti su un’area di 220 mm x 360 mm. L’apparecchiatura è unica nella sua elevata flessibilità. La semplice sostituzione del caricatore, che si effettua in pochi minuti, permette alla testa di applicare borchie di varie forme e mi-

sure, scegliendo tra 60 programmi di 800 posizioni immagazzinati in memoria con una programmazione che può essere fatta sia in autoapprendimento che mediante computer. La macchina, inoltre, è dotata di un pratico sistema di intercambia-

bilità dei vassoi di lavoro, abbinato alla memoria interna. Altri vantaggi l’ingombro ridotto al minimo: 1000 mm x 1000 mm, h 1400 mm, e un peso di soli 100 kg.

Interessante anche la TTR 09 Joystick, un Table Top Robot a 2 assi in grado di applicare colla a base acqua a spruzzo, a cordolo e a punto con la massima precisione e pulizia lungo traiettorie anche complesse. Anche in questa macchina l’operazione di autoapprendimento del percorso dell’erogatore è molto semplice: basta posizionare lo strumento sui vari punti del suo passaggio e memorizzare i relativi posizionamenti. Il Joystick e la funzione ‘copia-incolla’ rendono tutto più semplice all’operatore.

Le principali caratteristiche tecniche: area di lavoro 800 mm x 500 mm; velocità massima 500 mm/sec; aspirazione incorporata con filtro; 20.000 posizioni memorizzabili attraverso 40 programmi di 500 posizioni; ingombro 1440 mm x 780 mm, h 1050 mm; peso 180 kg. 

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Mescole

Un impianto di dosatura automatica delle polveri di Antonino Di Pasquale

Vi siete mai chiesti qual è il reparto, all’interno di una azienda produttrice di mescole a base gomma, che pone il più difficile e complesso problema di gestione di prodotti chimici?

Ebbene, è proprio il reparto di dosatura dei piccoli ingredienti.

Tale reparto, ancora oggi, si avvale di un sistema di dosatura che utilizza risorse umane addette al dosaggio manuale degli ingredienti in postazioni fisse. Ciò comporta una difficile gestione sia dal punto di vista ambientale sia dal punto di vista dell’affidabilità della pesatura stessa (precisione del peso, certezza del dosaggio del prodotto giusto, impatto ambientale durante la manipolazione delle polveri in fase di pesatura, movimentazione dei prodotti chimici, rintracciabilità del pesato).

La sede di Dueville, in provincia di Vicenza.

O

ggi grazie a Color Service, uno dei maggiori produttori mondiali di automazione personalizzata per i diversi settori produttivi (alimentare, tessile, cosmetico, farmaceutico ed oggi anche il settore gomma), è possibile risolvere in modo definitivo l’insieme di tutti i problemi gestionali e non di un reparto di dosatura dei chemical in polvere.

L’idea L’idea di progettare un impianto di dosatura automatica è nata dalla richiesta di un cliente in difficoltà: aveva acquistato un dosatore e non riusciva a farlo funzionare correttamente.

Le esigenze di questo cliente erano decisamente impegnative: chiedeva di preparare una mescola contenente fino a 15 prodotti (chemical) e questo doveva avvenire entro 1 minuto.

Era una richiesta che sembrava irrealizzabile, ma l’idea di costruire un impianto di dimensioni contenute così avanzato, supportato anche da un possibile bacino di utenza interessante, ha dato un forte stimolo alla società ad investire su questo progetto.

La tipologia dei prodotti non permetteva l’utilizzo di coclee standard.

Alcuni prodotti bloccavano le coclee stesse, altri invece erano troppo sensibili agli aumenti di temperatura e tendevano ad “impastarsi”.

I progettisti decisero di progettadicembre

re un silos dosatore completamente diverso; di nuova concezione; senza coclee; capace di erogare grosse quantità e nello stesso tempo essere molto preciso. Soprattutto si è creato un sistema in grado di erogare “qualsiasi” prodotto in polvere.

Con l’adozione del sistema chiamato il “Passo Pellegrino” con dosaggi simultanei, si poteva essere indipendenti dalle quantità e quindi realizzare dosaggi idonei a produrre mescole nei tempi assegnati.

Infine, Color Service decide di evitare tutte le possibili contaminazioni non utilizzando i classici secchi ma operando con sacchetti di plastica a basso punto di fusione (EVA). Questi sacchetti vengono automaticamente

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Mescole

genti normative in termini di sicurezza ambientale.

Il sistema Color Service

Vista generale dell’impianto.

formati, sigillati e marcati prima della consegna.

L’impianto Una esigenza fondamentale di un impianto per la dosatura delle polveri è la velocità produttiva (non maggiore di un sacchetto al minuto) con la certezza di una elevata precisione nel dosaggio. Soprattutto deve essere un impianto capace di gestire la grande varietà di sostanze chimiche necessarie per la produzione di ogni

tipologia di mescola a base gomma.

Non trascurabile il problema relativo ai vari comportamenti, dal punto di vista delle caratteristiche chimicofisiche, di ogni singolo prodotto. In tal senso Color Service ha risolto sia il problema del dosaggio dei singoli ingredienti, nonostante il loro diverso comportamento chimico-fisico (polverosità, tendenza all’impaccamento ed altro ancora), sia il problema dovuto all’impatto ambientale attraverso l’utilizzo di un sistema di aerazione/ aspirazione idoneo a soddisfare le vi-

L’impianto di dosatura.

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Contrariamente al classico sistema di trasporto polveri (coclee orizzontali) che risultava non idonee al trasporto dei chemical utilizzati per il settore gomma, Color Service ha realizzato un sistema basato su un silos verticale contenente un sistema, brevettato da Color Service, che frantuma continuamente le polveri eliminando in modo definitivo il problema dell’impaccamento del prodotto durante il trasporto e quindi il dosaggio del chemical. La precisione della quantità di prodotto da pesare è garantita dall’apertura elettromeccanica di una griglia posta all’interno del silos che consente dosature che vanno da 1 grammo fino a 15 kg.

La dosatura L’impianto è provvisto di una serie di sili in funzione del numero e della varietà di ingredienti da dosare. È dotato di un numero di bilance adeguato all’esigenza del singolo cliente e per ogni bilancia è prevista una coppia di sili che permette una dosatura differenziata per tipologia di chemi-

Coppia di sili dell’impianto di dosatura.

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Mescole

cal non compatibili fra loro. Inoltre, l’impianto utilizza il sistema “Passo Pellegrino” che consente di dosare contemporaneamente un numero di sacchetti pari al numero di bilance presenti nell’impianto.

Se, per esempio, un impianto prevede 14 bilance, i sili saranno 28; quindi si possono dosare, in un minuto, 14 sacchetti contenenti 14 diversi chemical compatibili tra loro per poi poter ancora dosare, sempre in un minuto altri 14 sacchetti, diversi dalla serie precedente, di differenti 14 chemical sempre compatibili tra loro.

In altre parole la coppia di sili rende non solo economico il sistema, ma in

La realizzazione del sacchetto da una bobina di EvA.

Color Service nasce nel 1987 dall’idea di Fabrizio Toschi, proveniente da una ventennale esperienza in qualità di responsabile tecnico di tintoria. La sua profonda conoscenza delle difficoltà sul campo e dei problemi produttivi di ogni giorno hanno permesso lo studio e lo sviluppo dei concetti fondamentali di automazione sui servizi complementari per tintoria. Così con l’appoggio di alcuni competenti tecnici e grazie alla collaborazione di alcune fra le più quotate tintorie italiane si è potuto mettere a punto un sistema di pesatura completamente automatico per i coloranti in polvere.

Il mercato si stava evolvendo, non permetteva più di sbagliare e si rendeva necessario ridurre gli sprechi e anche le cause di un eventuale errore.

Negli anni il range produttivo si è allargato a coprire una più varia offerta: dai sistemi di dosaggio per prodotti in polveri, liquidi, sistemi di gestione PLC e software, impiantistica di tubazioni e impiantistica elettrica, progettazione, alla produzione di impianti per l’industria alimentare per la produzione di gelato e altri settori.

L’intuizione originale di minimizzare l’intervento manuale nelle procedure di preparazione delle ricette per garantire riproducibilità e costanza qualitativa ha precorso i tempi e si rivela essere oggi un’esigenza sempre più diffusa che può permettere ad un’azienda di essere competitiva.

L’automazione nel dosaggio dei prodotti è un investimento mirato ad aumentare la produttività e migliorando la ripetibilità. È per questo che Color Service progetta i propri sistemi con attenzione particolare alla precisione ed affidabilità; robotizzazione delle movimentazioni, controllo informatizzato dei processi, completa modularità delle singole stazioni sono aspetti qualificanti del sistema automatico ideato. Da non

scordare né sottovalutare, inoltre, l’importanza dell’ecologia e del risparmio produttivo. Ovviamente un’automazione porta all’eliminazione degli sprechi e ad un minore scarico industriale di prodotti/acque da trattare.

Tra alcune delle maggiori referenze nell’industria tessile (tra le 450 in tutto il mondo) installate di recente si possono annoverare: Gruppo Milliken (USA), Gruppo Toray (Asia), Gruppo Raymond (India), Fruit of the Loom (USA), Gruppo Benetton, Miroglio, Compagnie Mauricienne de Textile (Mauritius), Lavandaria Pizarro (Portogallo), Mascioni (Vrese), Gildan Activewear (Canada/Honduras), Nel settore alimentare si possono citare: Bar Gelateria Timi’s ( Romania), Timi’s (Melbourne, Australia), Lecca Lecca (Kunshan Cina), Sottozero (Messico).

Nel settore legno/concerie/spalmatura/cosmetica: Tabu (Como), Gruppo Mastrotto, Rifinizione Uniters, Dickson (Francia), Beauty & Business (Bergamo).

Grazie all’esigenza di concorrere con il mercato globale la società ha sempre posto la ricerca e sviluppo tra gli obiettivi base della sua attività. Grazie a questo la produzione ha trovato nuovi sbocchi nei più svariati settori industriali e per ultimo l’interessante e stimolante comparto gomma.

Attualmente Color Service ha in forza 48 persone presso la sede di Dueville (VI) nella quale si sviluppa progettazione, assemblaggio, collaudo elettrico, programmazione, assistenza post-vendita. La filiale di Campogalliano (Modena) produce alcuni modelli di macchine (ad esempio la pesatura polveri) e vi lavorano altre 20 persone.

La presenza di Color Service sul territorio risulta chiara dalla distribuzione del fatturato. La rete di vendita è molto ben organizzata e distribuita nei vari paesi.

dicembre

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Mescole

suo posizionamento su un nastro trasportatore per essere stoccato su appositi contenitori pronti per il ciclo produttivo mescole.

Tutto l’impianto è gestito da un sistema computerizzato sia per la gestione delle varie formulazioni sia per la tracciabilità dei sacchetti e dei relativi chemical utilizzati (tipo, lotto provenienza ecc.).

Sistema a “Passo Pellegrino”

Il sacchetto, dopo il dosaggio degli ingredienti, viene posto su un nastro trasportatore.

termini di spazi l’impianto risulta essere molto più compatto.

Il caricamento di tutti i sili avviene attraverso un sistema di aspirazione sotto vuoto a garanzia di un ottimale riempimento rispettando al tempo stesso tutti i fattori legati alla riduzione dell’impatto ambientale.

La realizzazione del sacchetto Color Service non ha trascurato nulla; infatti, allo scopo di eliminare anche la gestione e movimentazione dei sacchetti da utilizzare per il dosaggio degli ingredienti, ha inventato

e brevettato un sistema a bordo macchina che prevede la realizzazione, da una bobina di EVA, di sacchetti nella misura necessaria alla capacità massima dell’impianto.

Il sistema provvede automaticamente in linea alla realizzazione del sacchetto che viene movimentato in automatico e posto direttamente dentro i contenitori d’acciaio sotto il silos per la dosatura del prodotto. Prevede, inoltre, l’estrazione automatica del sacchetto dalla macchina, estrazione dell’aria e, dopo termo-saldatura ed etichettatura diretta sul sacchetto, il

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Tale sistema risulta essere molto funzionale perché la movimentazione dei vari contenitori avviene contemporaneamente in tutte le stazioni dell’impianto (ogni stazione è provvista di cella di carico) e contemporaneamente i rispettivi sili aprono la griglia (in funzione della quantità di prodotto da pesare) per il dosaggio del chemical.

Il ciclo completo dura, come già detto, non più di un minuto. L’avanzamento del contenitore avviene, appunto, passo dopo passo fino a compiere un giro completo su tutte le stazioni della giostra. La capacità di stoccaggio dei sili è pari a 140 litri che è il volume mediamente utilizzato per soddisfare le esigenze della maggior parte delle società che operano nel settore gomma. Si possono utilizzare big bag o silos di capacità superiore per gestire i prodotti usati in grosse quantità. 

Strumentazione

Test reometrici: accuratezza e ripetibilità di Henri Burhin, Alpha Technologies

Il reometro è lo strumento di prova più usato nell’industria dei polimeri sia su materiali grezzi sia su compound. È particolarmente utilizzato per il controllo delle caratteristiche del materiale nel sistema qualità e per il controllo delle caratteristiche cinetiche delle mescole durante la fase di reticolazione.

I

l cuore di questo test, oltre la temperatura, è la misura del torque.

I materiali polimerici sono soggetti a deformazione ciclica in shear ad un’ampiezza di deformazione e frequenza di oscillazione variabili. Tali deformazioni avranno come risultato valori di torque in funzione del tipo di materiale sottoposto a prova e tali valori saranno trasformati in costante del materiale, come ad esempio il modulo, la viscosità ecc. e prendendo in considerazione il fattore di forma del campione. Questo fattore può essere considerato variabile, quando si usano stampi differenti, o costante nella maggior parte dei reometri per gomma.

La calibrazione Sia che il reometro venga utilizzato a frequenza e angolo di oscillazione costante per la caratterizzazione della cinetica di vulcanizzazione sia che venga utilizzato a frequenza e angolo

di oscillazione ampiamente variabile per la misurazione delle caratteristiche di visco-elasticità, la misura di torque necessita di essere calibrata molto attentamente e verificata sulla base dei riferimenti internazionali.

Poiché non vi è nessun reale riferimento per la misurazione del torque, la tecnica usa aste e pesi calibrati.

Sfortunatamente, questo metodo non è facilmente utilizzabile in condizioni dinamiche, simili alle condizioni applicate dai reometri.

Per superare questo problema, Alpha Technologies ha sviluppato una metodologia basata su bielle di mola calibrate (Torque Standard). Queste bielle di metallo sono inizialmente posizionate su una attrezzatura per prove dove esse vengono sottoposte a torsione usando un peso calibrato applicato alla fine di un’asta ben nota e calibrata. La quantità di torsione è misurata con precisione per mezzo di un micrometro calibrato. Tutti gli strumenti sono regolarmente certifidicembre

cati da società registrate ISO17025.

La calibrazione è realizzata attraverso l’utilizzo di 3 differenti livelli di forza pari a 5,15 e 45 N (torsione equivalente a 16.67, 50.00 e 150.00 dNm) ottenendo una accuratezza totale, inclusa una frizione rispettivamente di 0.39%, 0.13% e 0.04%.

Calibrated Micrometer Calibrated Besam

Torque Standard

Calibrated dead weight

Figura 1. L'attrezzatura completa per la prova di calibrazione.

Una volta effettuata la calibrazione in modo statico, il torque standard è posto su uno strumento “master” e confrontato con un torque standard “master” in condizioni dinamiche

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Strumentazione

tante negli strumenti multi frequenza come RPA 2000.

Se l'MDR 2000 è calibrato ad una singola frequenza, RPA2000 è sempre calibrato su un’ampia serie di frequenze. Questa procedura assicura una misurazione corretta di fase per la più ampia serie di frequenze, tipicamente 0.01 Rad/s fino a 314 Rad/s.

Allo scopo di assicurare ulteriori prestazioni dello strumento, Alpha Technologies ne offre una verifica estesa, che include i seguenti parametri: temperatura, angolo di oscillazione, frequenza, tempo e linearità del torque. Si utilizza una serie di dispositivi di misurazione in accordo anche con lo standard ISO17025. Infine, tutti gli strumenti sono testati su materiali di riferimento.

Figura 2.

η0

Rheometrics RMS800 Bohlin CVO Anton Paar UDS200 RPA2000 TA ARES

ωc

(Pa.s)

(Rad/s)

GN 0 (Pa)

58

2.55

57

195

55

2.20

49,3

155

45

3.20

58

195

54 45

2.15 3.30

45,9 58

159 185

GN 0 (Pa)

Lo standard Alpha Technologies Da molti anni, Alpha Technologies ha sviluppato una propria mescola a base gomma come standard di riferimento e la utilizza sia per il controllo qualità di produzione sia per il servizio post vendita. Ciò è particolarmen-

Figura 3.

Malvern Gemini Anton Paar MCR501 RPA2000 VTM TA ARES

(Rad/s)

95% Conf.

Gc (Pa)

95% Conf.

1

7.26

2.47

41,134

10,094

n saml e 5

2

8.59

0.55

41,312

10,731

8

3

8.29

1.18

39,123

3,045

19

5

7.66

2.46

38,243

2,616

18

N Inst.

ωc

Figura 4.

reali. Tutti i nuovi strumenti, come i reometri MDR (Moving Die Rheometer) e reometri multi frequenza, operano in modo dinamico. Quindi, è importante verificare il dispositivo

di calibratura in condizioni dinamiche per spiegare ogni cambiamento elettronico tra la deformazione applicata e la torsione misurata in aggiunta all’inerzia, che gioca un ruolo impor-

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te utile per tutti gli strumenti, inclusi i reometri (ODR2000 e MDR2000) e reometri multi frequenza (RPA2000 e APA2000). Dopo più di venti anni di esperienza, questo materiale di

Strumentazione

riferimento ha assicurato agli utenti degli strumenti Alpha Technologies di tutto il mondo prestazioni costanti e riproducibilità.

I nuovi standard di riferimento La riproducibilità è indubbiamente il parametro più importante per le società internazionali che operano nel comparto gomma. Si è resa necessaria un’ulteriore verifica sullo strumento a multi frequenza usando materiale/i di riferimento standard.

La mescola a base gomma di riferimento prodotta da Alpha Technologies non è uno standard riconosciuto a livello internazionale. Quindi, allo scopo di soddisfare le richieste provenienti da società multinazionali, si sono utilizzati polimeri di riferimento indiscussi. A tal fine sono stati eseguiti test su due materiali termoplastici ben caratterizzati: - Polistirene PS 140 con le seguenti caratteristiche alla temperatura di riferimento di 170° C (MW: 145,000 Dalton, MW/Mn: 1.03. η0 (spectrum): 5.64 104 Pa.s, GN0: 1.99 105 Pa); - MDPE 3802YCF (Total Petrochemicals). Caratteristiche di crossover point a 190°C.

(Gc: 39,550 Pa ± 3,300 Pa, ωc: 8.24 Rad/s ± 1.50 Rad/s.).

Polistirene PS 140 Questo polimero è mono disperso ed è usato per la calibratura di GPC (Gel Permeation Chromatography) e di strumenti come i DMA (esempio: TA, Anton Paar, Haake, Malvern, Rheologica ecc.).

Ad una temperatura di riferimento di 170° C si è ottenuta una master curve che è stata analizzata per la determinazione dei punti critici di interesse (η0, GN0, Gc, ωc) come mostra la Figura 2.

Una serie di reometri è stata utilizzata per cross test e tutti i risultati sono riportati in Figura 3.

L’RPA2000 si attiene perfettamente a η0 ed è leggermente basso in GN0.

Ciononostante, è importante notare che, anche se tutti gli altri DMA sono progettati specificamente per test su materiali termoplastici, RPA2000 non appare statisticamente differente dagli altri strumenti.

MDPE Il polietilene a media densità MDPE prodotto dalla Total Petrochemicals, disponibile in commercio, è stato scelto sia per il controllo produzione

sia per la verifica presso il cliente. È bene ricordare che Alpha Technologies ha da poco distribuito, con l’etichetta Dynisco, sua casa madre, uno strumento simile a RPA2000 chiamato VTM per la caratterizzazione dei materiali termoplastici. Si prevede che l’MDPE diventerà lo standard di controllo sia per VTM che per RPA2000.

Questo polimero è stato testato in un cross test multiplo nei laboratori di reologia internazionali in Europa e negli USA. Allo scopo di accelerare i tempi del cross test, sono state prese in considerazione solo le coordinate relative al crossover point (Gc and ωc). I rispettivi risultati relativi ai vari strumenti sono riportati in Figura 4.

Questi risultati confermano che, nonostante RPA2000/VMT sia un reometro a cavità chiusa, esso offre risultati identici a quelli dei più tradizionali DMA di varie origini. Inoltre, la ripetibilità e la riproducibilità sono risultati egualmente buoni se non migliori rispetto allo stesso gruppo di reometri.

Questa serie completa di risultati dimostra l’importanza della calibrazione e del controllo degli strumenti per rassicurare gli utenti sull’affidabilità degli strumenti stessi. 

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TA C C U I N O Iniezione della gomma più veloce ed efficiente

Aumenta in Italia la mobilità motorizzata

L’

80,5% degli spostamenti in Italia avviene con mezzi motorizzati: auto, moto, ciclomotori, mezzi pubblici. È il risultato di una ricerca ISFORT (Istituto Superiore di Formazione e Ricerca sui Trasporti) relativa ai primi sei mesi del 2009 reso noto da Federpneus, l’Associazione Nazionale dei Rivenditori Specialisti di Pneumatici. I dati dicono anche che, rispetto al 2008, l’uso del veicolo a motore è aumentato dell’1,4%.

Al primo posto l’automobile, che mette a segno un incremento dell’1,9% rispetto all’anno scorso, portando all’83,8% il suo utilizzo sul totale degli spostamenti con un mezzo motorizzato. In calo, invece, la mobilità con gli altri veicoli: l’uso dei mezzi pubblici è diminuito dell’1,6%, scendendo dal 13,1% all’11,5%; quello di moto e ciclomotori di un modesto 0,3%, passando dal 5% al 4,7%.

I mezzi non a motore, piedi e biciclette, sono in diminu-

zione costante: nel 2002 avevano raggiunto un picco del 27,9% sul totale; nel primo semestre di quest’anno sono scesi al 19,5%. È da dire, però, che, parallelamente all’uso dei veicoli a motore, è aumentata a livello generale la sensibilità verso il problema dell’inquinamento ambientale. Ne sono prova le norme stabilite in sede comunitaria con l’obiettivo di ridurre le emissioni di gas inquinanti nell’atmosfera.

Un contributo non da poco in questo senso – ricorda Federpneus – lo possono dare gli stessi utenti della strada già semplicemente controllando con regolarità lo stato e la pressione dei pneumatici sui quali viaggiano. È importante sapere, infatti, che, secondo la Commissione Europea, le gomme sottogonfiate possono provocare un aumento del consumo di carburante, e delle conseguenti emissioni di CO2, anche del 4% e possono avere una durata più breve anche del 45%. 

Ampliamento dell’impianto cinese della Cabot

C

abot Corporation ha annunciato la costruzione di una unità della capacità di 150.000 tonnellate di nero di carbonio presso l’impianto di Tianjin, in Cina, che arriverà così a 300.000 tonnellate annue.

Il progetto è di Cabot Chemical (Tianjin) Co. Una joint venture partecipata da Cabot (China) Ltd. e Shanghai Coking Chemical Company, che a sua volta fa parte di Huayi Group.

Secondo quanto dichiarato dai responsabili dell’iniziativa, il nuovo investimento farà di Tianjin il più grande e il tecnologicamente più avanzato impianto di nero di carbonio del mondo.

La sua realizzazione, ha detto il presidente e CEO di Cabot, Patrick Prevost, è stata resa possibile dalla collaborazione delle autorità cinesi e dall’impegno di una manodopera locale molto motivata e qualificata. 

I

n occasione della fiera IRC di Norimberga 2009, la LWB-Steinl di Altdorf (Baviera), rappresentata in Italia da Rubbermac srl, ha ottenuto il premio per la miglior innovazione tecnologica dell’ultimo triennio grazie ad il suo gruppo iniezione brevettato EF-E. Questo gruppo di iniezione, disponibile con volumi che vanno dai 600 ai 15.000 cc, è bi-modulare, come suggerito dal nome EF-E. Si tratta di un modulo di tipo FIFO, costituito da una vite punzonante “tradizionale” (EF) collegato in serie ad una seconda camera di iniezione (E), di dimensioni e capacità inferiori, dotata di un punzone capace di andare ad iniettare direttamente nello stampo tutta la gomma dosata dalla vite punzonante, senza lasciare alcun residuo di materiale all’interno di questa seconda camera. La connessione tra questi due moduli è realizzata attraverso un ugello intermedio, una strozzatura che mette in comunicazione diretta la testa del modulo FIFO con la parte superiore del secondo modulo, con una posizione reciproca ortogonale (cioè modulo FIFO parallelo alla superficie di stampaggio e secondo modulo perpendicolare). Un primo beneficio che ne deriva è che nell’ugello (a diretto contatto con lo stampo) non rimangono residui di materiale, garantendo l’iniezione dell’intero volume di gomma desiderato, senza avere nell’ugello quei filetti di gomma non cotta che molte volte devono essere spurgati o rimossi tra un’iniezione e l’altra. Un altro aspetto è che questo secondo pistone rimane “in

pressione” durante tutto il tempo di vulcanizzazione, evitando reflussi di mescola e migliorando la qualità della pressata. Non va dimenticato che nel secondo modulo viene applicata una pompa che genera il vuoto nella camera tra un’iniezione e l’altra, per migliorare lo scorrimento della gomma ed evitare la presenza di aria nella mescola e nello stampo (se dotato di apposita guarnizione). Ma il secondo punzone ha molte altre peculiarità che sottolineano l’interesse di questosistema. In posizione di partenza esso inizia la sua corsa appena sopra il canale di comunicazione con il modulo FIFO. Tuttavia questa posizione di partenza è regolabile con alta precisione e può essere abbassata, riducendo la corsa del pistone; la discesa si traduce in una strozzatura e quindi in un “ideale” allungamento del canale di collegamento tra i due moduli. La restrizione del passaggio che la gomma attraversa nello scorrimento verso l’ugello genera un surriscaldamento del materiale, in funzione delle caratteristiche della gomma stessa e della percentuale di occlusione generata dall’abbassamento della posizione iniziale del punzone.

Il surriscaldamento della gomma (in genere tra i 10° e i 30°gradi Celsius in base alle caratteristiche reometriche del materiale) nella camera di iniezione genera il rischio di avere del materiale vulcanizzato all’interno della stessa, grave problema per gli stampatori, ma la capacità del secondo pistone di svuotare anche l’area a diretto contatto con lo stampo si segue a pag. 47

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Taccuino

Qualificata presenza italiana a Fakuma La ventesima edizione della mostra convegno Fakuma di Friedrichshafen, sul lago di Costanza, si è tenuta dal 13 al 17 ottobre 2009. I luoghi, di rara bellezza e la posizione geografica altamente strategica al centro dell’Europa, si accompagnano al fatto che questa è da tempo considerata la manifestazione più importante nel continente per le aziende industriali, commerciali ed i centri di ricerca che operano nel settore delle materie plastiche.

La vicinanza di Zeppelin, il prestigioso costruttore di aerostati legati a tante vicende storiche, ha poi aggiunto per i circa 37.000 visitatori quel tanto di fascino che non guasta.

Per l’innovazione, le attrezzature e le tecniche di lavorazione Fakuma è pertanto una vetrina e un punto di riferimento per lo stampaggio ad iniezione e la termoformatura ad estrusione. Buona parte dei 1500 espositori provenienti da 30 paesi, a quanto si è potuto capire, hanno avvertito in anticipo - rispetto ad altre attività - l’arrivo delle difficoltà economico sociali di cui sappiamo ed hanno già adottato operazioni di razionalizzazione strutturale e miglioramenti innovativi per cui si sono presentati con più ottimismo a questo appuntamento.

Nella prospettiva a breve-medio termine, le nuove normative europee, ad

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esempio in tema di biodegradabilità (per sacchetti, confezioni e contenitori) stanno attivando iniziative, ricerca applicata e poderosi investimenti e tutto ciò, come accade, crea anche sinergismo relativamente a processi, lavorazioni e trattamento dei materiali. Il tutto ha anche provocato la presentazione di lavori di ricerca pura ed applicata.

Detto questo, segnaliamo una presenza apparentemente anomala: quella di OR. P. Stampi (una azienda che da un trentennio progetta e costruisce stampi per articoli tecnici in gomma) ospitata nell’area della mostra dedicata all’Austria. Parlando con i presenti è stato facile ricostruire la logica di questa presenza, forse indicativa di come diversi settori applicativi siano in movimento: sulla pressa Maplan, funzionante, era montato uno stampo dimostrativo per TPE, studiato e realizzato da OR. P., stimolata in questo da suoi importanti clienti ad acquisire nuove competenze per ampliare la gamma di servizi messi a loro disposizione, ad integrazione di quelli del settore gomma.

Concludendo, a Fakuma si è potuto avvertire un certo ottimismo e dinamismo del settore, aspetti questi che purtroppo non si avvertono di frequente, in questo periodo.

La partecipazione delle aziende italiane è stata massiccia e qualificata. s.p.

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Un nuovo Keltan ad alte prestazioni

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opo lo sviluppo e il lancio, ai primi dell’anno, delle nuove gomme EPDM serie ACE (Advanced Catalysis Elastomers), DSM ha proseguito nell’ampliamento del suo portafoglio prodotti e ha annunciato recentemente la presentazione del Keltan 8642A. È una gomma multi-purpose fast curing contenente l’ENB (etilidennorbornene) come terzo monomero, caratterizzata dall’alta capacità di incorporazione delle cariche: riesce ad accettarne fino a 500-700 phr senza alcun detrimento per le proprietà fisiche. Per questo motivo è particolarmente indicata per la preparazione di sigillanti solidi per applicazioni sia a estrusione che per stampaggio specie nel settore automotive, dove è apprezzata per la sua eccellente aderenza e l’elevato livello delle proprietà tecniche in genere.

E questo rende ottimale il rapporto costo/prestazioni.

Secondo Niels van der Aar, Keltan Product Manager, il Keltan 8642A è stato concepito per rispondere a una specifica esigenza del mercato: “In linea con l’impegno di DSM Elastomer per l’innovazione, questo nuovo grado è stato sviluppato e commercializzato nel giro di pochi mesi. La rapidità di introduzione del Keltan 8642A sottolinea la vocazione di DSM per l’alta qualità, un alto livello di servizi e la sicurezza della fornitura che la nostra società considera strategici per soddisfare le richieste del mercato”. 

Taccuino segue dalla pag. 45 Iniezione della gomma più veloce ed efficiente

traduce in realtà nella possibilità di iniettare materiale surriscaldato nello stampo senza problemi.

Molteplici sono i benefici nell’iniettare materiale più caldo: la gomma vulcanizza molto prima, si riduce la viscosità e quindi si raggiungono più facilmente le cavità periferiche dello stampo, e si migliora la qualità dell’articolo in quanto un gradiente di temperatura inferiore tra le superfici di riscaldo ed il nucleo del pezzo garantisce una cottura più omogenea. In particolare è sul tempo di vulcanizzazione che il vantaggio per lo stampatore è più consistente: basti pensare che ad un innalzamento di 10°C corrisponde una riduzione del tempo di vulcanizzazione del 25%, percentuale che sale al 50% con gomma surriscaldata di 25° C. Parametri che incidono su queste performance sono il tipo di gomma, che può “accettare” o meno uno stress da riscaldo, e il rapporto superficie/volume dei pezzi da stampare (più è basso

extrex® RV – per la migliore prestazione con gli elastomeri Questa pompa ad ingranaggi rappresenta il nuovo standard di qualità prezzo e di tecnologia. La gestione accurata del materiale e la capacità di vincere elevate contropressioni si traduce in notevoli benefici per l’utilizzatore.

Le pompe ad ingranaggi extrex® RV possono operare nell’ambito di una vasta gamma d’elastomeri, specialmente in quei processi in cui sono coinvolte elevate pressioni e temperature.

Per ulteriori informazioni contattare: Maag Pump Systems s.r.l.

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più il beneficio è evidente). Grandi vantaggi in termini qualità si ottengono qualora si lavori con stampi a tre o quattro piastre con piastra intermedia non riscaldata, riducendo il gap termico che si crea tra le superfici dei pezzi e le relative disomogeneità di cottura. Da evidenziare come il materiale iniettato vulcanizzi nella sua totalità, generando stampate prive di parti “crude” e facilmente gestibili dai dispositivi di estrazione.

Questo sistema, compatibile con tutti i tipi di gomma ed eventualmente applicabile su presse di altri costruttori, rappresenta un miglioramento reale delle prestazioni delle presse ad iniezione in commercio. Il suo costruttore sottolinea come questo sia il metodo più veloce ed universale per aumentare la produttività degli stampi senza effettuare alcuna modifica, risparmiare ore di lavoro (e di corrente elettrica) ed avere un innalzamento della qualità dei prodotti, riducendo anche gli scarti. 

Switzerland China Singapore France Italy Germany Americas

Assegnati premi dell’Istituto della gomma sintetica

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el corso del meeting annuale che si svolgerà a Dubai nel prossimo aprile, l’International Institute of Synthetic Rubber Producers (IISRP) assegnerà riconoscimenti a due personalità che si sono distinte nel campo della gomma sintetica.

Il General Award sarà assegnato a Jacques Collonge che ha sviluppato la sua carriera professionale presso la Goodyear Chemicals, divenuta poi Eliokem; di quest’ultima era CEO al momento del suo ritiro in pensione nel 2008.

Il Technical Award ha premierà il lavoro svolto da Yasuhiko Takemura presso la JSR nel campo della ricerca sulle gomme sintetiche, in particolare NBR e TPE. Il dr. Takemura è autore di 15 pubblicazioni scientifiche e detiene 12 brevetti. 

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Taccuino

Fluoromonomeri dalla Dyneon

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yneon, uno dei maggiori produttori di fluoropolimeri in Europa, va consolidando la sua posizione sul mercato come fornitore anche di monomeri fluorurati.

Di quei monomeri, cioè, che per la presenza di fluoro nella loro molecola sono in grado di assicurare soprattutto alta stabilità termica e ottima resistenza chimica ai polimeri che se ne ricavano.

La casa tedesca, il cui impianto di produzione è situato a Burgkirchen nel cosiddetto ‘triangolo dell’industria chimica’ nel Sud-Est Baviera, ha curato recentemente una presentazione di alcuni di questi monomeri come materiali base per molte importanti applicazioni.

Il Dyneon HFP (esafluoropropilene) è un gas inodore e non infiammabile usato principalmente nella produzione di fluoroelastomeri e fluoroplastiche, come anche in sintesi speciali nelle industrie farmaceutica e agrochimica. Ma è anche utilizzato per preparare fluidi ad alto contenuto di fluoro (per-

fluorurati), inerti, non infiammabili, che appunto per queste caratteristiche sono usati, tra gli altri impieghi, come gas e aerosol estintori di fiamma.

Anche il Dyneon HFPO (esafluoropropilen ossido) è un gas inodore e non infiammabile che gioca un ruolo importante nell’industria chimica, in particolare nella sintesi di un’ampia varietà di prodotti fluorurati, tra cui i perfluorovinil eteri (usati come comonomeri del tetrafluoroetilene nella preparazione di polimeri contenenti fluoro). L’HFPO è anche utilizzato come sostanza base di partenza in fluidi inerti nella preparazione dei display a cristalli liquidi LCD (Liquid Crystal Dysplay).

Il Dyneon PPVE (perfluoropropilvinil etere) è un liquido che trova il suo impiego principale nella preparazione di termoplastiche fluorurate e come modificante nella produzione del politetrafluoroetilene (PTFE). 

C A L E N DA R I O 2 0 1 0

sito inter net

26 - 29 gennaio

Mosca

Interplastica

www.mdna.com

9 - 11 febbraio

Colonia

Tire Technology 2010

www.tiretechnology-expo.com

Intern. Chemical & Rubber Exhib.

www.triuneexhibitors.com

26 - febbraio - 1 - marzo

Bangalore

4 - 6 marzo

Johannesburg

Tyrexpo Africa

www.biztradeshows.com

9 - 13 marzo

Mosca

Tires & Rubber

www.maxima-expo.ru

Koplas - Korea Int. Plastics & Rubber Show

www.koplas.com

51a Assemblea generale dell’IISRP

www.iisrp.com

Chinaplas

www.chinaplasonline.com

Int. Tire Exhibition & Conference

www.itec-tireshow.com

K 2010

www.k-online.de

Int. Rubber Conference & Exhibition

www.irc2010.com

31 - marzo - 1° - aprile

Seul

12 - 15 aprile

Dubai

19 - 22 aprile

Shanghai

21 - 3 settembre 27 ottobre - 3 novembre 17 - 19 novembre

Cleveland itec 2010 Duesseldorf Mumbai

w w w. g e s t o e d i t o r e . i t 48

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IL GUASTO NON E’ UNA SCELTA.

Produrre componenti per sottocofano resistenti a 175°C. Flessibilità, resistenza al calore sono le caratteristiche che l’elastomero termoplastico Zeotherm® sopporta in contatto con fluidi aggressivi e nell’intervallo di temperature da -40˚C a 175˚C. Se vuoi saperne di più sulla produzione di componenti che raggiungono alte prestazioni, contattaci su www.zeotherm.com o chiama il n. 02.67141707.

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TRADE AND DISTRIBUTION OF RUBBER’S INDUSTRY PRODUCTS

AZIENDA CERTIFICATA UNI EN ISO 9001:2000 COMPANY CERTIFICATED 57123 LIVORNO - Italy - Scali D’Azeglio 20 - Tel. +39 0586888718 - +39 0586899121 - sintaleghorn@tin.it