Produzione

La trasformazione in semilavorati e in manufatti finiti dei materiali base, forniti in polvere, granuli o perle e addittivati con gli antiossidanti, stabilizzanti, cariche, lubrificanti, etc, viene realizzata mediante alcune lavorazioni come la formatura per estrusione, per laminazione o calandratura, per iniezione, per decompressione o per spalmatura.

l polietilene è prodotto per polimerizzazione dell’etilene, la più piccola molecola olefinica polimerizzabile e può essere facilmente lavorabile tanto a iniezione (con masse fuse dotate di buona scorrevolezza e temperatura elevata, tra i 160 e i 300 °C) quanto a estrusione (la temperatura della massa fusa è tra i 190 e i 230 °C e il peso molecolare è alto), soffiaggio (adatti i tipi di polietilene con alto peso molecolare e temperatura di fusione tra i 160 e i 220 °C), stampaggio (rotazionale, a compressione) e termoformatura (massa fusa a temperature di 130-170 °C).

Viene generalmente prodotto in film, fogli, barre, schiume e fibre, impiegate nei tessuti tecnici. Per la sua facile produzione e lavorabilità è poco costoso e pertanto impiegato per molteplici prodotti. Le lavorazioni superficiali (stampa in serigrafia o tipografica diretta, verniciatura, marcatura a caldo e metallizzazione) sono possibili previo trattamento della superficie mediante fiamma o scariche elettroniche in camera sottovuoto.

I sistemi produttivi impiegati per l'utilizzo dell'HD-PE

• La formatura per estrusione :

viene adottata per la produzione di profili, films, fibre, fogli, tavole e tubi. La resina, preventivamente riscaldata, viene fatta passare sotto pressione attraverso una filiera (sagomata in ragione del profilo da ottenere) e prontamente raffreddata all’uscita dalla macchina, in modo da farle conservare la sagoma acquisita.

• La formatura per laminazione o calandratura :

la massa termoplastica viene fatta passare attraverso una serie di rulli caldi posti in sequenza, i quali pressano la resina determinandone lo spessore e trasformandola in lastre sottili o in fogli continui. Una volta uscito dalla calandra, il prodotto viene raffreddato e rifilato lungo i bordi.
Con questo procedimento si possono inserire nel polimero materiali di rinforzo (come tessuti), effettuare stampe in rilievo o ottenere fogli di spessore ridottissimo (0,04 mm.)

• La formatura per iniezione :

è il metodo più utilizzato, mediante il quale la resina in forma granulare viene riscaldata, iniettata dentro uno stampo sagomato in ragione della forma che dovrà assumere il prodotto e raffreddata per renderla solida. Con questo procedimento è possibile unire numerosi componenti di plastica mediante accoppiamento geometrico.

• La formatura per colata o stampaggio :

si esegue riscaldando la resina, colandola all’interno dello stampo e raffreddandola.

• La formatura per decompressione o termoformatura :

si usa per ottenere elementi, lastre o fogli, di forma complessa. La lastra o il foglio viene messo sullo stampo, viene riscaldato e fatto aderire perfettamente alla superficie dello stesso mediante l’aspirazione dell’aria presente nell’interspazio stampo – elemento.

• La formatura per spalmatura :

viene impiegata per creare uno strato plastico sottile su materiali di supporto (tessuti, carta, etc.). La lavorazione consiste nello spalmare con adeguati rulli la resina fluida sulla superficie del supporto.

Oltre alle lavorazioni indicate, i materiali termoplastici possono essere foggiati con tecniche analoghe a quelle impiegate per la lavorazione delle leghe leggere e del legno: possono cioè essere forate, fresate, tagliate, segate, inchiodate, rifinite superficialmente con pialle, smerigliatrici, etc., oltre che saldate e incollate tra loro .

I materiali polimerici, per essere impiegati sul mercato, subiscono anche lavorazioni superficiali. Le più frequenti sono : lo stampo, l’incisione, il trasferimento di una pellicola su una o più facce del pannello plastico, la serigrafia, la lucidatura e la goffratura.

La realizzazione di disegni e stampe in rilievo su semilavorati - lastre o oggetti -termoplastici avviene mediante la goffratura degli stampi metallici. A tale scopo, lo stampo viene sgrassato e pulito e ne vengono protette le zone non interessate dalla lavorazione. Il disegno o il motivo decorativo viene trasferito sulla superficie dello stampo mediante l’applicazione di un film plastico tracciato ad inchiostro. Viene quindi passato acido nitrico per incidere le parti non disegnate. Il procedimento di goffratura degli stampi consente di caratterizzare con migliaia di disegni diversi le superfici degli elementi termoplastici, rendendole al contempo più resistenti alle abrasioni e ai graffi e meno scivolose

Le applicazioni tipiche dell’HDPE

- Cavi per le telecomunicazioni

- Tubazioni interrate e non per il trasporto di fluidi in pressione

- Contenitori, Flaconi di detersivo, Bottiglie per il latte, Taniche di carburante per veicoli, Innaffiatoi

- Mobilio di plastica

- Baracche per ricovero attrezzi

- Borse di plastica

- Geo-membrane per applicazioni idrauliche (canali, rinforzi di banchine...)

- Contenimento di certi composti chimici

- Sistemi di tubazioni resistenti alle sostanze chimiche aggressive

- Sistemi di tubazioni per il trasferimento del calore geotermico

- Sistemi di tubazioni per la distribuzione del gas naturale

- Sistemi di tubazioni per l'acqua, per servizi domestici

- Isolatori interni di cavi coassiali

- Barriere per radici

- Protezione dalla corrosione per tubazioni d'acciaio

- Bottiglie che si possano riutilizzare

- Tappi per bottiglie

-  Protesi per il seno

Le bottiglie di latte e altri oggetti cavi realizzati attraverso il blow molding sono la più importante area applicativa dell'HDPE.

L'HDPE è usato anche in amplissimi fogli, resistenti alle sostanze chimiche, per isolare le discariche e impedire l'inquinamento del suolo e delle falde acquifere da parte della parte liquida dei rifiuti.

Sopra tutti, un mercato in crescita per l'HDPE da imballaggio rigido è quello della Cina, dove le prime bottiglie di HDPE per bevande furono importate nel 2005, come conseguenza del suo più elevato tenore di vita. In India e in altre nazioni emergenti densamente popolate l'espansione delle infrastrutture comporta la posa di tubazioni e cavi d'isolamento realizzati in HDPE.